Van értelme. Előnyük, hogy nagy az elektromos sűrűségük. Ennek eredményeként egy ilyen eszköz csavarhúzó testbe történő beépítésével a szerszám üzemidejének többszörös növekedését érhetjük el. A nagy teljesítményű lítium akkumulátorok töltőárama, különösen az új módosításoknál, elérheti az 1-2 C-t. Egy ilyen készülék 1 óra alatt újratölthető, anélkül, hogy túllépnénk a gyártó által ajánlott paramétereket, és nem rontana a termék minősége.

Hogyan néznek ki a lítium akkumulátorok?

A legtöbb lítium eszköz prizmás testben van elhelyezve, de néhány modell hengeres. Ezek az akkumulátorok tekercselektródákat és elválasztókat használnak. A test alumíniumból vagy acélból készül. A pozitív pólus a ház fedeléhez megy.

A prizmatikus konfigurációkban az elektródák téglalap alakú lemezek. A biztonság érdekében az akkumulátor egy olyan eszközzel van felszerelve, amely az összes folyamat szabályozójaként működik és kinyílik elektromos áramkör kritikus helyzetekben. A ház fokozott tömítése megakadályozza az elektrolit kiszivárgását, valamint az oxigén és a nedvesség behatolását.

Milyen óvintézkedéseket kell tenni a lítium akkumulátor károsodásának elkerülése érdekében?

• A technológiai korlátok miatt a lítium akkumulátorok töltési szintje nem haladhatja meg a 4,25-4,35 V-ot. A kisütés nem érheti el a 2,5-2,7-et. Ezt a feltételt mindegyik műszaki adatlapja tartalmazza konkrét modell. Ha ezek az értékek túl magasak, károsíthatja a készüléket. Speciális töltés- és kisütésvezérlőket használnak, amelyek a lítiumcella feszültségét a normál határokon belül tartják. A csavarhúzó vezérlővel ellátott lítium akkumulátorra való átalakítása megóvja a készüléket a meghibásodástól.
• A lítium akkumulátorok feszültsége 3,7 V (3,6 V) többszöröse. A Ni-Mh modelleknél ez az érték 1,2 V. Ez a jelenség érthető. lítium eszközökben külön cellában tárolják. A 12 voltos lítium akkumulátort soha nem szerelik össze. A névleges feszültség 11,1 V (három cella sorba kapcsolva) vagy 14,8 V (négy soros cella) lesz. Ezenkívül a lítium cella feszültsége megváltozik, amikor a következő helyen működik teljesen feltöltve 4,25 V-on, és at teljes kiürítés- 2,5 V-tal. A 3S feszültségjelző (3 soros - három soros csatlakozás) a készülék működése közben 12,6 V-ról (4,2x3) 7,5 V-ra (2,5x3) változik. A 4S konfigurációnál ez az érték 16,8 és 10 V között mozog.
• A csavarhúzó 18650-es lítium akkumulátorokra való átalakításához (a termékek túlnyomó többsége pontosan ekkora mérettel rendelkezik) figyelembe kell venni a Ni-Mh cellák méretbeli különbségét. Az 18650-es cella átmérője 18 mm, magassága 65 mm. Nagyon fontos kiszámolni, hogy hány cella fér el a tokban. Emlékeztetni kell arra, hogy egy 11,1 V teljesítményű modellhez háromszoros számú cellára lesz szüksége. 14,8 V teljesítményű modellhez - négy. A vezérlőnek és a patch vezetékeknek is illeszkedniük kell.
• A lítium alapú akkumulátor töltőkészüléke eltér a Ni-Mh módosítások készülékétől.

A cikk megvitatja, hogyan lehet egy csavarhúzót lítiummá alakítani. Megfontolásra kerül a Hitachi csavarhúzó átalakítása. A lítium akkumulátorok hosszú távú szolgáltatást biztosítanak a készüléknek.

A névleges feszültség kiválasztása

Mindenekelőtt döntenie kell a lítium alapú készülék névleges feszültségének kiválasztásáról. A 3S modell (feszültségtartománya 12,6-7,5 V) és a 4S-Li-Ion akkumulátor (16,8-10 V feszültségtartomány) között kell választani.

A második lehetőség előnyei

A második lehetőség alkalmasabb, mert az akkumulátor feszültsége gyorsan csökken a maximumról a minimumra (16,8-ról 14,8 V-ra). Egy villanymotornál, amely szigorúan véve egy csavarhúzó, a 2,8 V túllépése nem kritikus szint.

A legalacsonyabb feszültségjelző a 3S-Li-Ion módosításhoz tartozik. Ez 7,5 V-nak felel meg, ami nem elegendő az elektromos készülék normál működéséhez. Négy konfiguráció felszerelésével növeljük az akkumulátor kapacitását.

Hogyan döntsünk a lítiumcellák kiválasztásáról?

A lítium alapú sejtek kiválasztásához korlátozó tényezőket kell azonosítani. Jelenleg a lítium eszközöket 20-25 A megengedett áramterhelési értékkel gyártják.

Az impulzusáram értékek (rövid, 1-2 másodpercig) elérik a 30-35 A-t. Az akkumulátor konfigurációja nem sérül.

Hány cella fér el a tokban?

Nem lesz lehetséges a 4S2P összeszerelése (négy soros csatlakozás és két párhuzamos). Egy csavarhúzó 18650-es lítium akkumulátorra való átalakítása nyolc cella jelenlétét feltételezi. Hogyan jutnak el négyig? Minden cella a maximális áramterhelést viseli.

Hogyan határozzuk meg a maximális áramerősséget egy csavarhúzóban?

A 12 V-os csavarhúzó lítium akkumulátorokká alakítása magában foglalja a készülék csatlakoztatását egy maximum 30 A áramerősségű laboratóriumi áramforráshoz. A korlátozó szabályozó a maximális értékre van állítva. Miután létrehozta az áramforrás feszültségszintjét a jövőbeli akkumulátor névleges értékéhez közel, elkezdjük simán meghúzni a ravaszt. A csavarhúzó által fogyasztott áram 5 A-re emelkedik. Most élesen meg kell húzni a ravaszt. Ez rövidre zárja az áramkört. Az áramerősség eléri a 20-30 A teljesítményt. Talán a mutatója sokkal magasabb lenne, de az áramforrás teljesítménye nem teszi lehetővé ennek rögzítését. Ez egy rövid távú terhelési áram lesz, amikor élesen megnyomja a csavarhúzó ravaszt. Egy ilyen eszköz bármely modellje hasonlóan reagál.

Ezután rögzítse a csavarhúzó hegyét egy satuval, és figyelje meg, hogy az áramfelvétel mekkora értékkel nő a működési mód során, amikor a csavarhúzó racsnija aktiválódik. Az áramjelző ebben az esetben 10-12 A-re nő.

Így meghatározhatja a terhelőáram értékét. Ebben az esetben ez alapjáraton 5 A, éles indításnál 30 A lesz, maximális terhelésnél pedig 12 A. A gyártónak olyan lítiumcellákat kell kiválasztania, amelyek névleges terhelési árama 10-20 A és impulzus. áram - 25-30 A.

Hogyan válasszunk vezérlőt?

Tehát a csavarhúzót lítium akkumulátorokká alakítják át. A készülék rendszeres töltése szükséges. A vezérlő kiválasztásakor vegye figyelembe, hogy a készüléknek két paraméternek kell megfelelnie:

• névleges üzemi feszültség jelző;
• névleges üzemi áram.

A feszültséggel minden nagyon világos: ha az akkumulátor 11,1 V, akkor a vezérlőnek ugyanaz a feszültsége.

A "névleges üzemi áram" fogalma magában foglalja áteresztőképesség tábla védelme. Így egy 4 A-es vezérlőt 4 A áramerősségre terveztek, és 8 A-nál további terhelés van rajta. Ebben az esetben a védőberendezés működésbe lép. Mindezek a műszaki adatok az egyes vezérlőmódosítások útlevelében szerepelnek. Ebben az esetben az egyik módosítás korlátozó áramjelzője 30 A, a másik pedig 50 A. És mindkét eszköz formálisan alkalmas lesz a működésre. A lítium akkumulátor létrehozásakor méretkorlátozás is van. Ezért olyan vezérlőt kell vásárolnia, amely belefér egy régi akkumulátor testébe.

Szét- és összeszerelés

A csavarhúzó lítium akkumulátorokká alakítása a következő lépéseket tartalmazza:

• A régi akkumulátort öt csavar kicsavarásával kell kinyitni.
• Vegye ki a Ni-Mh akkumulátort a házból. Észrevehető, hogy a csavarhúzó érintkezőcsoportjához kapcsolódó érintkezőbetét az egyik Ni-Mh cella negatív érintkezőjéhez van hegesztve. A hegesztési pontokat olyan szerszámmal kell vágni, amelybe vágókő van beépítve
• Az érintkezőkhöz vezetékeket forrasztanak, amelyek keresztmetszete legalább 2 mm 2 a tápcsatlakozóknál és 0,2 mm 2 a termisztornál. Az érintkezőlapot olvadó ragasztóval ragasztják az akkumulátorházba.
• A belső ellenállásjelző alapján négy cellát választanak ki a mérőn. Az értéknek mind a négy eszköznél azonosnak kell lennie.
• A lítium cellákat forró ragasztóval ragasztják össze, hogy kompaktan helyezkedjenek el a házban.
• A cellák hegesztését ellenálláshegesztőgépen végezzük nikkelhegesztőszalag segítségével (keresztmetszete 2X10 mm legyen).

A védőtábla felszerelése

Ez a szakasz megmutatja, milyen könnyű a lítium akkumulátor kialakítása. A Ni-Mh készülék súlya 536 g volt. Az új lítium készülék tömege 199 g, ami elég szembetűnő lesz. Sikerült 337 g-ot nyernünk, ugyanakkor az energiakapacitás növekedése figyelhető meg.

Az akkumulátor a házba van szerelve. Az üregeket a csomagolásból származó puha anyag tölti ki.

Csatlakozás csavarhúzóhoz

• A kioldó éles meghúzása beindítja az aktuális védelmi mechanizmust. A valóságban azonban valószínűleg nem lesz szükség ilyen védelmi módra az eszköz használatakor. Ha nem provokálja kifejezetten a védekezést, a csavarhúzó működése stabil lesz.
• A hegyet egy satuba kell szorítani. Az akkumulátor teljesítménye szabadon működteti a racsnit, ami korlátozza a fordulatszámok növekedését.
• A csavarhúzó lemerül A kisülési áram jelzőjének 5 A-nek kell lennie.
• Az akkumulátor a szabványos töltőbe van helyezve. A mért töltőáram 3 A, ami lítiumelemeknél elfogadható. Az LG INR18650HG2 konfigurációnál a maximális töltőáram 4 A lesz, ami a műszaki adatokban van feltüntetve.

Mennyi ideig tart az elemek cseréje?

A csavarhúzó lítium akkumulátorokra átalakítása körülbelül 2 órát vesz igénybe. Ha minden paramétert ellenőriz, akkor ez 4 órát vesz igénybe.

Mindent megtehet saját maga, egy másik személy segítsége nélkül. Az ellenálláshegesztés és az akkumulátorok kiválasztása azonban nem végezhető el speciális berendezések nélkül.

A vezérlőn kívül hogyan lehet még tesztelni a töltöttségi fokot?

A csavarhúzót lítium akkumulátorok használatára alakították át. A tokba épített szabványos töltő ideális választás. De a vezérlő költsége meglehetősen magas. A készülék ára 30 dollár lesz, ami ugyanannyi, mint magának az akkumulátornak a költsége.

A lítium akkumulátor töltöttségi szintjének útközbeni teszteléséhez, töltő használata nélkül, használhat egy speciális jelzőfényt RC helikopter lipo akkumulátor AKKU hordozható feszültségmérő teszter riasztó 2-6S AOK. A készülék ára nagyon alacsony. Az iMax6 készülékhez hasonló kiegyenlítő és töltő csatlakozóval rendelkezik. A készülék adapterrel csatlakozik az akkumulátorhoz. Ez a feszültségszint-szabályozó eszköz nagyon kényelmes. Kettőtől hat sorba kapcsolt lítium cellától tud mérni, és rendkívül pontosan megadja az egyes elemek összkijelzőjét vagy feszültségét külön-külön is.

Mennyibe kerül egy Ni-Mh lítium készülékre való cseréje?

Milyen pénzügyi költségekkel jár egy csavarhúzó lítium akkumulátorrá alakítása?

Egy ilyen eszköz ára több összetevő költségéből áll:

• a lítium alapú 4S akkumulátor konfiguráció 2200 RUB-ba kerül;
• a töltési és kisütési vezérlő, valamint a kiegyensúlyozó vásárlása 1240 rubelbe kerül;
• a hegesztés és az összeszerelés költsége 800 rubel.

Kiderült, hogy egy barkácsolt lítium akkumulátor ára 4240 rubel.

Összehasonlításképpen vegyünk egy hasonló konfigurációt a gyárilag előállított lítiumból. Például a Makita 194065-3 készüléket csavarhúzóhoz tervezték. Hasonló paraméterekkel rendelkezik. Egy ilyen eszköz ára 6500 rubel. Kiderült, hogy a csavarhúzó lítium akkumulátorokká való átalakítása 2300 rubelt takarít meg.

Vásárolhat például az Ali-n. De ezt a csatlakozót nem vettem meg, hanem a történelmi kukáimban találtam. Úgy gondolom, hogy a legtöbb olvasó megtalálhatja, ha a régi számítógépes hardverek között turkál. „Apa” is kell, régi modemen és egyéb COM-portos vezetékeken van.
Miért írták ezt a jegyzetet? Valahányszor találkozom a Muskán (és más fórumokon) a csavarhúzó akkumulátorok Li-Ion akkumulátorokká alakításáról szóló cikkekkel (és különösen az azt követő vitákkal), arra gondolok, hogy hatalmas hazánk háztartásaiban még mindig lényegesen több csavarhúzó található, mint rádió amatőrök egyenes kézzel és csak olyan emberek, akik tudják, hogyan kell a forrasztópákát rendeltetésszerűen használni.
Nos, szomorú olvasni ezeket a többképernyős vitákat (, ... stb.), amelyekben azt javasolják, hogy vásároljanak néhányat 2 ezer rubel alatt (nagy áramok esetén). Elég megnézni ezeknek a tábláknak a méretét és a táblákon lévő hatalmas terepmunkások méretét, hogy intuitív módon megértsük, itt valami nincs rendben.
Az egyik megbeszélésen egy személy még vásárolni is készült. Az ötlet jó, de nem a csavarhúzó akkumulátora miatt. Természetesen minden sokkal egyszerűbben és olcsóbban, a töltés minőségének romlása nélkül elvégezhető.
Ezután kihagyok minden olyan bekezdést, amely arról szól, hogy miért kell a csavarhúzót lítiummá alakítani, a választásról. Tulajdonképpen már kifejtettem a szövegét annak, amit mondani szeretnék a Muskáról szóló vitában ebben a témában.

Univerzális recept csavarhúzók, porszívók és minden egyéb átalakításához, bármilyen feszültséggel 12-től...
Vásárolunk 220 V-os N aljzatos hosszabbítót, 0,5...1,0 A-es N hálózati adaptert (dugót) veszünk. USB kimenet, megvásárolhatja a legjobb kínaiakat 50 rubelért (most körülbelül 70 rubel). vásárolni N usb csatlakozók az Ali és ott N sál TP4056 (15 rubel). N darab galvanikusan leválasztott „töltést” kapunk egy 0,5...1,0 A kimeneti Li-ION-hoz. Ezután felesleges kiegyenlítő kártyák és extra erős tranzisztorok nélkül forrasztunk egy soros Li-ION akkumulátort, és csatlakoztatjuk az összes pontját (extrém és köztes) a DB-9 csatlakozóhoz (elég 4 vagy 5 egymást követő bankhoz, van itt egy finomság, jobb elkerülni a töltővezetékek közös szakaszait). Forrassza be a kábelt: Kimenetek TP4056 -> DB-9. Minden!!! Az áramkorlátozást az akkumulátor típusa határozza meg. Minden acc. Mindig 4,2V-ra tölti fel teljesen. Olcsóbban nem lehet kapni. A töltés vége - a TP4056 összes LED-je zöld (opció - kék). Nem kell hálózati „szorzót” vásárolnia, hanem egyszerűen tegye a TP4056 adaptercsíkokat (N-pár) egy nagy, régi adaptertokba, és tegye ugyanazt a DB-9-et ugyanabba a tokba.

A csavarhúzót a használat jellegéből adódóan semmilyen módon nem lehet újratölteni (a porszívót nyilván lehet). Csak abbahagyja a húzást. Ezért nincs szükség indikátorokra vagy túltöltés elleni védelemre. Még akkor is, ha teljesen lemerült akkumulátorral kapcsolja be a csavarhúzót, a terhelés alatt lévő akkumulátor feszültsége 2 V alá csökken. Rendben van. A terhelés eltávolításakor (pontosan rövid ideig) a bank feszültsége 2,5...3,0 voltra áll vissza. Lehetetlen nem érezni ezt a pillanatot.

És akkor, csak fényképeken, megmutatom, hogyan készült. 4 csavarhúzóm van. Kettő a nyaralóban (18V), otthon (18V) és a munkahelyen (12V). Ha védőlapokkal/töltésvezérlőkkel csinálod, az teljes anyagi tönkremenetel lesz, főleg, hogy a 18V-os csavarhúzókhoz 5 sorbakapcsolt akkuhoz kell tábla (kevésbé elterjedt és drágább). Szerintem itt gyakorlatilag nincs szükség megjegyzésekre. Az ábrán egy 12 V-os csavarhúzóhoz használható 4 lítium akkumulátor opció látható.

Ez az én csavarhúzóm. Az akkumulátor DB9F csatlakozóval rendelkezik.


Ez egy töltő 4 galvanikusan leválasztott csatornával. A kimeneten mind a négy csatorna „egyesül” a DB9M csatlakozóba.






Négy LI-Ion memóriakártya Ali-val egy TP4056 chipen. Találtam 12 rubelt (20 db). Elvesztettem a linket.


Mindez természetesen egyetlen dobozba rakható, aminek a kimenete csak egy DB9M csatlakozó lesz, de a 4 galvanikusan leválasztott különálló töltőcsatorna nagyon kényelmes. Például a teszter tápegységét a Kronáról átalakítottam két sorba kapcsolt lítium akkumulátorra eldobhatóból. elektronikus cigaretta. Ugyanazzal a töltővel töltöm, két csatornás.
Ezt a kialakítást minden otthoni kézműves megismételheti, aki távol áll az elektronikától.
Egy kis megjegyzés / pontosítás. A csavarhúzó akkumulátorházában sorba kapcsoljuk az akkumulátorokat. Négy darab 12, 14, 16 V-os csavarhúzóhoz és 5 darab 18 V-os akkumulátorokhoz. Egy 18 voltos csavarhúzó teljesen normálisan működik négy Li-Ion akkumulátoron, de csak frissen feltöltött akkumulátorokon. Sokkal gyakrabban kell újratöltenie. Az első akkumulátor + és - pontja a DB9.1 és DB9.2 csatlakozókhoz csatlakozik külön vezetékekkel, amelyeket közvetlenül az akkumulátor pólusaira forrasztanak. A DB9.3-on a második akkumulátor külön vezetékével + csatlakozik, stb... By elektromos diagram A DB9 2. és 3. érintkezője ugyanaz a pont. Ez azonban nem teljesen igaz a TP4056 töltőkártyája szempontjából. A töltőáramkörben kerülni kell a megosztott vezetékszakaszokat, mert két töltőlap egyidejű eltérő árama esetén több tíz/száz millivoltos hiba jelentkezhet. A vezetékeket célszerű nagyobb átmérőjű töltőáramkörbe szerelni (na jó, a fő kisülési körbe is). 18 V-os elemmel rendelkező csavarhúzó esetén ehhez a csatlakozáshoz 10 érintkező szükséges. 10. kapcsolatként használom fém tok DB9 csatlakozó.
Egy másik kép. 18 V-os akkumulátor, 5 csatornás opció.


Hogyan vásároljunk kicsiket olcsón (40...70 rubel) hálózati adapterek az Ali-n, hogy valóban egy ampert termeljenek - ez külön kérdés. 5 és 10 darabos adaptereket vettem. Linket nem tudok adni, mert sajnos már nem léteznek azok az oldalak, ahol a képeken látható adaptereket vásárolták. Emlékszem, hogy az eladó oldalán volt egy kép terhelő ellenállásokkal és USB-s orvossal, amire 0,98 A volt írva. Nem tévedtelek meg, igazából ilyen áram volt a kimeneten, bár hullámzás kísérte. másfél voltos kilengéssel. Belül tantál kondenzátorokat kellett forrasztanom. Az ilyen adapterek kimenetén egy 220 μF, 6,3...10V kapacitás elég ahhoz, hogy az adapter megközelítse az Apple szabadalmaztatott töltési jellemzőit (50...150 mV pulzációt kapunk).

Macska helyett.


Ez egy jó USB-orvos, amelyet az Aliexpressen vásárolt dolgokból készíthet. Valamivel jobb, mint a legtöbb első generációs „orvos” az árammérő sönt feszültségesése szempontjából. Nem mértem meg pontosan, de kb 70 millivolt/1A a szám. Ez a feszültségesés összehasonlítható a. A többi (és a ) esetében a sönt közötti csökkenés több mint 100 mV. A pontos számokat valójában nem is olyan egyszerű megszerezni, mint szeretnénk, mert az áramkörben minden extra USB érintkező körülbelül 30 mV/1,0 A-t „esz fel” az átfolyó áramból.
Magas töltőáram mellett az áramkörbe beépített „orvosok” régi változatai maguk is csökkenthetik az okostelefon/táblagép töltőáramát, még rövid és jó minőségű USB-kábelek esetén is.

Egyik vagy másik jellemzőinek értékelése töltő nehéz anélkül, hogy megértené, hogyan kell egy lítium-ion akkumulátor példaértékű töltésének ténylegesen áramlani. Ezért, mielőtt közvetlenül a diagramokra térnénk, emlékezzünk egy kis elméletre.

Mik azok a lítium akkumulátorok?

Attól függően, hogy milyen anyagból készül a lítium akkumulátor pozitív elektródája, számos változat létezik:

• lítium-kobaltát katóddal;
• lítium-vas-foszfát alapú katóddal;
• nikkel-kobalt-alumínium alapú;
• nikkel-kobalt-mangán alapú.

Mindegyik akkumulátornak megvannak a saját jellemzői, de mivel ezek az árnyalatok nem alapvető fontosságúak az általános fogyasztó számára, ebben a cikkben nem foglalkozunk velük.

Ezenkívül minden lítium-ion akkumulátort különféle méretben és formában gyártanak. Lehetnek tokos (például a ma népszerű 18650-es), vagy lamináltak vagy prizmásak (gél-polimer akkumulátorok). Ez utóbbiak speciális fóliából készült, hermetikusan lezárt zacskók, amelyek elektródákat és elektródatömeget tartalmaznak.

A lítium-ion akkumulátorok leggyakoribb méreteit az alábbi táblázat tartalmazza (mindegyik névleges feszültsége 3,7 volt):

Kijelölés	Szabványos méret	Hasonló méretű
XXYY0, Ahol XX- az átmérő feltüntetése mm-ben, YY- hossz értéke mm-ben, 0 - henger formájában tükrözi a dizájnt	10180	2/5 AAA
	10220	1/2 AAA (Ø megfelel az AAA-nak, de a hossz fele)
	10280
	10430	AAA
	10440	AAA
	14250	1/2 AA
	14270	Ø AA, hossz CR2
	14430	Ø 14 mm (ugyanaz, mint AA), de rövidebb
	14500	AA
	14670
	15266, 15270	CR2
	16340	CR123
	17500	150S/300S
	17670	2xCR123 (vagy 168S/600S)
	18350
	18490
	18500	2xCR123 (vagy 150A/300P)
	18650	2xCR123 (vagy 168A/600P)
	18700
	22650
	25500
	26500	VEL
	26650
	32650
	33600	D
	42120

A belső elektrokémiai folyamatok ugyanúgy zajlanak, és nem függenek az akkumulátor formai tényezőjétől és kialakításától, így az alábbiakban leírtak egyformán érvényesek minden lítium akkumulátorra.

Hogyan kell megfelelően feltölteni a lítium-ion akkumulátorokat

A lítium akkumulátorok töltésének leghelyesebb módja a kétlépcsős töltés. Ezt a módszert alkalmazza a Sony minden töltőjénél. A bonyolultabb töltésvezérlő ellenére ez biztosítja a lítium-ion akkumulátorok teljesebb feltöltését anélkül, hogy csökkentené azok élettartamát.

Itt a lítium akkumulátorok kétlépcsős töltési profiljáról van szó, rövidítve CC/CV (állandó áram, állandó feszültség). Vannak olyan lehetőségek is, amelyek impulzus- és lépésáramokkal rendelkeznek, de ebben a cikkben ezeket nem tárgyaljuk. Az impulzusárammal való töltésről bővebben olvashat.

Tehát nézzük meg részletesebben a töltés mindkét szakaszát.

1. Az első szakaszban Biztosítani kell az állandó töltőáramot. Az aktuális értéke 0,2-0,5C. Gyorsított töltés esetén az áramerősség 0,5-1,0 C-ra növelhető (ahol C az akkumulátor kapacitása).

Például egy 3000 mAh kapacitású akkumulátornál a névleges töltőáram az első fokozatban 600-1500 mA, a gyorsított töltőáram pedig 1,5-3A tartományban lehet.

Egy adott értékű állandó töltőáram biztosításához a töltőáramkörnek képesnek kell lennie az akkumulátor kapcsai feszültségének növelésére. Valójában az első szakaszban a töltő klasszikus áramstabilizátorként működik.

Fontos: Ha beépített védőkártyával (PCB) tervezi az akkumulátorok töltését, akkor a töltőáramkör tervezésekor ügyelni kell arra, hogy az áramkör szakadási feszültsége soha ne haladja meg a 6-7 voltot. Ellenkező esetben a védőtábla megsérülhet.

Abban a pillanatban, amikor az akkumulátor feszültsége 4,2 voltra emelkedik, az akkumulátor kapacitásának körülbelül 70-80%-át nyeri el (a fajlagos kapacitásérték a töltőáramtól függ: gyorsított töltésnél valamivel kisebb lesz, névleges töltés - egy kicsit több). Ez a pillanat a töltés első szakaszának végét jelzi, és jelként szolgál a második (és végső) szakaszba való átmenethez.

2. Második töltési fokozat- ez az akkumulátor töltése állandó feszültséggel, de fokozatosan csökkenő (eső) árammal.

Ebben a szakaszban a töltő 4,15-4,25 V feszültséget tart fenn az akkumulátoron, és szabályozza az áramértéket.

A kapacitás növekedésével a töltőáram csökken. Amint az értéke 0,05-0,01 C-ra csökken, a töltési folyamat befejezettnek tekinthető.

A töltő helyes működésének fontos árnyalata, hogy a töltés befejezése után teljesen le kell választani az akkumulátorról. Ennek az az oka, hogy a lítium akkumulátorok esetében rendkívül nem kívánatos, hogy hosszú ideig magas feszültség alatt maradjanak, amit általában a töltő (azaz 4,18-4,24 volt) biztosít. Ez az akkumulátor kémiai összetételének felgyorsult lebomlásához vezet, és ennek következtében csökken a kapacitása. A hosszú távú tartózkodás több tíz órát vagy többet jelent.

A töltés második szakaszában az akkumulátor körülbelül 0,1-0,15-tel nagyobb kapacitásra képes. A teljes akkumulátor töltöttség így eléri a 90-95%-ot, ami kiváló mutató.

A töltés két fő szakaszát néztük meg. A lítium akkumulátorok töltésének kérdéskörének lefedése azonban hiányos lenne, ha nem kerülne szóba egy másik töltési szakasz - az ún. előtöltés.

Előtöltési szakasz (előtöltés)- ez a fokozat csak a mélyen lemerült (2,5 V alatti) akkumulátorokhoz használható, hogy normál üzemmódba kerüljenek.

Ebben a szakaszban a töltést csökkentett állandó árammal látják el, amíg az akkumulátor feszültsége el nem éri a 2,8 V-ot.

Az előzetes szakaszra azért van szükség, hogy megakadályozzuk az olyan sérült akkumulátorok duzzadását és nyomáscsökkenését (vagy akár tűz általi felrobbanását), amelyek például belső rövidzárlattal rendelkeznek az elektródák között. Ha azonnal nagy töltőáramot vezetnek át egy ilyen akkumulátoron, ez elkerülhetetlenül annak felmelegedéséhez vezet, majd a szerencsétől függően.

Az előtöltés másik előnye az akkumulátor előmelegítése, ami alacsony hőmérsékleten történő töltéskor fontos környezet(hideg évszakban fűtetlen helyiségben).

Az intelligens töltésnek képesnek kell lennie az akkumulátor feszültségének figyelésére az előzetes töltési szakaszban, és ha a feszültség hosszú ideig nem emelkedik, levonhatja az akkumulátor hibás állapotát.

A lítium-ion akkumulátor töltésének minden szakaszát (beleértve az előtöltési szakaszt is) vázlatosan ábrázolja ez a grafikon:

A névleges töltési feszültség 0,15 V-tal történő túllépése felére csökkentheti az akkumulátor élettartamát. A töltési feszültség 0,1 volttal történő csökkentése körülbelül 10%-kal csökkenti a feltöltött akkumulátor kapacitását, de jelentősen meghosszabbítja az élettartamát. A teljesen feltöltött akkumulátor feszültsége a töltőből való kivétel után 4,1-4,15 volt.

Hadd foglaljam össze a fentieket, és vázoljam fel a főbb pontokat:

1. Milyen áramerősséggel töltsek egy Li-ion akkumulátort (például 18650 vagy bármilyen más)?

Az áramerősség attól függ, hogy milyen gyorsan szeretné feltölteni, és 0,2 C és 1 C között változhat.

Például egy 18650 méretű, 3400 mAh kapacitású akkumulátor esetén a minimális töltőáram 680 mA, a maximális pedig 3400 mA.

2. Mennyi ideig tart feltölteni például ugyanazt újratölthető akkumulátorok 18650?

A töltési idő közvetlenül függ a töltőáramtól, és a következő képlettel számítják ki:

T = C / I töltés.

Például a 3400 mAh-s akkumulátorunk 1A áramerősségével körülbelül 3,5 óra lesz.

3. Hogyan kell megfelelően feltölteni a lítium-polimer akkumulátort?

Minden lítium akkumulátor ugyanúgy töltődik. Nem számít, hogy lítium-polimer vagy lítium-ion. Nekünk, fogyasztóknak nincs különbség.

Mi az a védőtábla?

A védőkártya (vagy PCB - teljesítményvezérlő kártya) a lítium akkumulátor rövidzárlat, túltöltés és túlkisülés elleni védelmére szolgál. Általában a túlmelegedés elleni védelem is be van építve a védelmi modulokba.

Biztonsági okokból tilos a lítium akkumulátorokat háztartási készülékekben használni, hacsak nincs beépített védőlappal. Ez az oka annak, hogy minden mobiltelefon akkumulátorban mindig van nyomtatott áramkör. Az akkumulátor kimeneti kapcsai közvetlenül a kártyán találhatók:

Ezek a kártyák hatlábú töltésvezérlőt használnak egy speciális eszközön (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 és más analógok). Ennek a vezérlőnek az a feladata, hogy lekapcsolja az akkumulátort a terhelésről, ha az akkumulátor teljesen lemerült, és leválasztja az akkumulátort a töltésről, amikor eléri a 4,25 V-ot.

Itt van például a régi Nokia telefonokhoz mellékelt BP-6M akkumulátorvédő kártya diagramja:

Ha már 18650-ről beszélünk, akkor védőtáblával vagy anélkül is gyárthatók. A védelmi modul az akkumulátor negatív pólusának közelében található.

A tábla 2-3 mm-rel növeli az akkumulátor hosszát.

A NYÁK-modul nélküli akkumulátorokat általában a saját védelmi áramkörrel ellátott akkumulátorok tartalmazzák.

Bármilyen védelemmel ellátott akkumulátor könnyen védelem nélküli akkumulátorrá változhat, csak ki kell zsigerelni.

Ma az 18650-es akkumulátor maximális kapacitása 3400 mAh. A védelemmel ellátott akkumulátorok házán fel kell tüntetni a megfelelő jelölést ("Védett").

Ne keverje össze a PCB kártyát a PCM modullal (PCM - teljesítménytöltő modul). Ha az előbbiek csak az akkumulátor védelmét szolgálják, akkor az utóbbiak a töltési folyamat szabályozására szolgálnak - egy adott szinten korlátozzák a töltőáramot, szabályozzák a hőmérsékletet és általában biztosítják a teljes folyamatot. A PCM kártyát töltésvezérlőnek hívjuk.

Remélem, most már nem marad kérdés, hogyan kell tölteni egy 18650-es akkumulátort vagy bármilyen más lítium akkumulátort? Ezután áttérünk a töltőkre (ugyanazok a töltésvezérlőkre) készült kész áramköri megoldások egy kis választékára.

Töltési sémák Li-ion akkumulátorokhoz

Minden áramkör alkalmas bármilyen lítium akkumulátor töltésére, csak a töltőáramról és az elem alapjáról kell dönteni.

LM317

Az LM317 chipen alapuló egyszerű töltő diagramja töltésjelzővel:

Az áramkör a legegyszerűbb, az egész beállítás abból áll, hogy a kimeneti feszültséget 4,2 voltra állítjuk az R8 trimmező ellenállással (csatlakozott akkumulátor nélkül!), és a töltőáramot az R4, R6 ellenállások kiválasztásával. Az R1 ellenállás teljesítménye legalább 1 watt.

Amint a LED kialszik, a töltési folyamat befejezettnek tekinthető (a töltőáram soha nem csökken nullára). Nem ajánlott az akkumulátort hosszú ideig ezen a töltésen tartani, miután teljesen feltöltődött.

Az lm317 mikroáramkört széles körben használják különféle feszültség- és áramstabilizátorokban (a csatlakozó áramkörtől függően). Minden sarkon eladják, és fillérekbe kerül (10 darabot csak 55 rubelért vehet).

Az LM317 különböző házakban kapható:

Pin-hozzárendelés (pinout):

Az LM317 chip analógjai: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (az utolsó kettő hazai gyártású).

A töltőáram 3A-re növelhető, ha LM317 helyett LM350-et veszel. Ez azonban drágább lesz - 11 rubel/darab.

A nyomtatott áramköri kártya és az áramköri összeállítás az alábbiakban látható:

A régi szovjet KT361 tranzisztor helyettesíthető egy hasonlóval pnp tranzisztor(például KT3107, KT3108 vagy bourgeois 2N5086, 2SA733, BC308A). Teljesen eltávolítható, ha nincs szükség a töltésjelzőre.

Az áramkör hátránya: a tápfeszültségnek 8-12V tartományban kell lennie. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az LM317 chip normál működéséhez az akkumulátor feszültsége és a tápfeszültség közötti különbségnek legalább 4,25 voltnak kell lennie. Így nem lesz lehetséges az USB-portról táplálni.

MAX1555 vagy MAX1551

A MAX1551/MAX1555 speciális töltők Li+ akkumulátorokhoz, amelyek USB-ről vagy külön hálózati adapterről (például telefontöltőről) működnek.

Az egyetlen különbség ezek között a mikroáramkörök között az, hogy a MAX1555 jelet ad a töltési folyamat jelzésére, a MAX1551 pedig azt, hogy a tápfeszültség be van kapcsolva. Azok. Az 1555 a legtöbb esetben még mindig előnyösebb, így az 1551-et mostanra nehéz megtalálni az értékesítésen.

Ezeknek a mikroáramköröknek a gyártó részletes leírása.

Az egyenáramú adapter maximális bemeneti feszültsége 7 V, ha USB-ről táplálja – 6 V. Amikor a tápfeszültség 3,52 V-ra csökken, a mikroáramkör kikapcsol, és a töltés leáll.

A mikroáramkör maga érzékeli, hogy melyik bemeneten van a tápfeszültség, és csatlakozik hozzá. Ha az áramellátás az USB buszon keresztül történik, akkor a maximális töltőáram 100 mA-re korlátozódik - ez lehetővé teszi, hogy a töltőt bármely számítógép USB-portjához csatlakoztassa anélkül, hogy félne a déli híd égésétől.

Külön tápegységről táplálva a tipikus töltőáram 280 mA.

A chipek beépített túlmelegedés elleni védelemmel rendelkeznek. De még ebben az esetben is az áramkör továbbra is működik, és 110 ° C felett minden egyes fokon 17 mA-rel csökkenti a töltőáramot.

Van egy előtöltési funkció (lásd fent): amíg az akkumulátor feszültsége 3 V alatt van, addig a mikroáramkör 40 mA-re korlátozza a töltőáramot.

A mikroáramkör 5 érintkezős. Íme egy tipikus csatlakozási rajz:

Ha garantált, hogy az adapter kimenetén a feszültség semmilyen körülmények között nem haladhatja meg a 7 voltot, akkor a 7805 stabilizátor nélkül is megteheti.

Az USB töltési lehetőség például erre szerelhető.

A mikroáramkör nem igényel sem külső diódákat, sem külső tranzisztorokat. Általában persze pompás apróságok! Csak ezek túl kicsik és kényelmetlenek a forrasztáshoz. És drágák is ().

LP2951

Az LP2951 stabilizátort a National Semiconductors () gyártja. Ez biztosítja a beépített áramkorlátozó funkció megvalósítását, és lehetővé teszi a lítium-ion akkumulátor stabil töltési feszültségszintjének létrehozását az áramkör kimenetén.

A töltési feszültség 4,08-4,26 volt, és az R3 ellenállás állítja be, amikor az akkumulátort leválasztják. A feszültséget nagyon pontosan tartják.

A töltőáram 150 - 300mA, ezt az értéket az LP2951 chip belső áramkörei korlátozzák (gyártótól függően).

Használja a diódát kis fordított árammal. Például bármelyik megvásárolható 1N400X sorozat lehet. A diódát blokkoló diódaként használják, hogy megakadályozzák az akkumulátorból az LP2951 chipbe történő fordított áramot, amikor a bemeneti feszültség ki van kapcsolva.

Ez a töltő meglehetősen alacsony töltőáramot produkál, így bármelyik 18650-es akkumulátor tölthető éjszaka.

A mikroáramkör DIP-csomagban és SOIC-csomagban is megvásárolható (darabonként körülbelül 10 rubel).

MCP73831

A chip lehetővé teszi a megfelelő töltők létrehozását, és olcsóbb is, mint a sokat hangoztatott MAX1555.

Egy tipikus csatlakozási rajz a következőkből származik:

Az áramkör fontos előnye az alacsony ellenállású nagy teljesítményű ellenállások hiánya, amelyek korlátozzák a töltőáramot. Itt az áramerősséget a mikroáramkör 5. érintkezőjére csatlakoztatott ellenállás állítja be. Ellenállásának 2-10 kOhm tartományban kell lennie.

Az összeszerelt töltő így néz ki:

A mikroáramkör elég jól felmelegszik működés közben, de ez úgy tűnik nem zavarja. A funkcióját betölti.

Itt van egy másik lehetőség nyomtatott áramköri lap SMD LED-del és micro USB csatlakozóval:

LTC4054 (STC4054)

Nagyon egyszerű áramkör, remek lehetőség! Lehetővé teszi a töltést 800 mA-ig (lásd). Igaz, hajlamos nagyon felmelegedni, de ilyenkor a beépített túlmelegedés elleni védelem csökkenti az áramerősséget.

Az áramkör jelentősen leegyszerűsíthető, ha tranzisztorral kidobjuk az egyik vagy akár mindkét LED-et. Akkor így fog kinézni (el kell ismerni, nem is lehetne egyszerűbb: egy pár ellenállás és egy kondenzátor):

A nyomtatott áramköri lapok egyike a címen érhető el. A tábla szabványos 0805 méretű elemekhez készült.

I=1000/R. Nem szabad azonnal nagy áramot beállítani, először nézze meg, mennyire melegszik fel a mikroáramkör. Célomra egy 2,7 ​​kOhm-os ellenállást vettem, és a töltőáram körülbelül 360 mA-nek bizonyult.

Nem valószínű, hogy ehhez a mikroáramkörhöz lehet radiátort illeszteni, és az sem tény, hogy a kristálytokos csomópont magas hőellenállása miatt hatékony lesz. A gyártó azt javasolja, hogy a hűtőbordát „a vezetékeken keresztül” készítsék el – a nyomokat lehetőleg vastagabbá tegyék, és hagyják a fóliát a chip teste alatt. Általában minél több „föld” fólia marad, annál jobb.

Egyébként a hő nagy része a 3. lábon keresztül távozik, így ezt a nyomot nagyon szélesre és vastagra tudod tenni (töltsd fel felesleges forraszanyaggal).

Az LTC4054 chipcsomag LTH7 vagy LTADY felirattal lehet ellátva.

Az LTH7 abban különbözik az LTADY-tól, hogy az első nagyon alacsony akkumulátort képes felemelni (amelyen a feszültség kisebb, mint 2,9 volt), míg a második nem (külön kell lendíteni).

A chip nagyon sikeresnek bizonyult, ezért van egy csomó analógja: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054,1PT4054,8PT , 2, HX6001 , LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Mielőtt bármelyik analógot használna, ellenőrizze az adatlapokat.

TP4056

A mikroáramkör SOP-8 házban készült (lásd), hasán fém hűtőborda található, ami nem kapcsolódik az érintkezőkhöz, ami hatékonyabb hőelvezetést tesz lehetővé. Lehetővé teszi az akkumulátor feltöltését legfeljebb 1 A áramerősséggel (az áramerősség az árambeállító ellenállástól függ).

A kapcsolási rajz a legkevesebb függőelemet igényel:

Az áramkör a klasszikus töltési folyamatot valósítja meg - először állandó árammal, majd állandó feszültséggel és csökkenő árammal tölt. Minden tudományos. Ha lépésről lépésre nézi a töltést, több szakaszt különböztethet meg:

1. A csatlakoztatott akkumulátor feszültségének figyelése (ez állandóan megtörténik).
2. Előtöltési fázis (ha az akkumulátor 2,9 V alatt lemerült). Töltsön 1/10-es áramerősséggel az R prog ellenállás által programozott áramról (100 mA, R prog = 1,2 kOhm) 2,9 V-ig.
3. Töltés maximális állandó árammal (1000 mA, R prog = 1,2 kOhm);
4. Amikor az akkumulátor eléri a 4,2 V-ot, az akkumulátor feszültsége ezen a szinten rögzül. Megkezdődik a töltőáram fokozatos csökkenése.
5. Amikor az áram eléri az R prog ellenállás által programozott áram 1/10-ét (100 mA R prog mellett = 1,2 kOhm), a töltő kikapcsol.
6. A töltés befejezése után a vezérlő továbbra is figyeli az akkumulátor feszültségét (lásd az 1. pontot). A felügyeleti áramkör által fogyasztott áram 2-3 µA. Miután a feszültség 4,0 V-ra csökken, a töltés újraindul. És így tovább egy körben.

A töltőáramot (amperben) a képlet számítja ki I=1200/R prog. A megengedett maximum 1000 mA.

A grafikonon egy valós töltési teszt látható 3400 mAh 18650 akkumulátorral:

A mikroáramkör előnye, hogy a töltőáramot csak egy ellenállás állítja be. Erőteljes, kis ellenállású ellenállásokra nincs szükség. Ezenkívül van egy jelzés a töltési folyamatról, valamint a töltés befejezésének jelzése. Ha az akkumulátor nincs csatlakoztatva, a jelzőfény néhány másodpercenként villog.

Az áramkör tápfeszültségének 4,5...8 volton belül kell lennie. Minél közelebb van a 4,5 V-hoz, annál jobb (így a chip kevésbé melegszik fel).

Az első láb a lítium-ion akkumulátorba épített hőmérséklet-érzékelő csatlakoztatására szolgál (általában az akkumulátor középső kapcsa mobiltelefon). Ha a kimeneti feszültség a tápfeszültség 45%-a alatti vagy 80%-a felett van, a töltés felfüggesztésre kerül. Ha nincs szüksége hőmérsékletszabályozásra, csak ültesse a lábát a földre.

Figyelem! Ennek az áramkörnek van egy jelentős hátránya: az akkumulátor fordított polaritású védőáramkörének hiánya. Ebben az esetben a vezérlő garantáltan kiég a maximális áramerősség túllépése miatt. Ebben az esetben az áramkör tápfeszültsége közvetlenül az akkumulátorhoz megy, ami nagyon veszélyes.

A pecsét egyszerű, és egy óra alatt elvégezhető a térdén. Ha az idő nagyon fontos, kész modulokat is rendelhet. Egyes kész modulok gyártói védelmet adnak a túláram és a túlkisülés ellen (például kiválaszthatja, hogy melyik kártyára van szüksége - védelemmel vagy anélkül, és melyik csatlakozóval).

Kész táblákat is találhat hőmérséklet-érzékelő érintkezővel. Vagy akár egy töltőmodul több párhuzamos TP4056 mikroáramkörrel a töltőáram növelésére és fordított polaritás elleni védelemmel (példa).

LTC1734

Szintén nagyon egyszerű séma. A töltőáramot az R prog ellenállás állítja be (például ha 3 kOhm-os ellenállást szerel fel, akkor az áramerősség 500 mA lesz).

A mikroáramköröket általában a házon jelölik: LTRG (gyakran megtalálhatók a régi Samsung telefonokban).

Egy tranzisztor jó lesz bármilyen p-n-p, a lényeg, hogy adott töltőáramra tervezték.

A jelzett diagramon nincs töltésjelző, de az LTC1734-en azt írják, hogy a „4” (Prog) érintkezőnek két funkciója van - az áramerősség beállítása és az akkumulátor töltés végének figyelése. Például egy áramkör látható a töltés végének vezérlésével az LT1716 komparátor segítségével.

Az LT1716 komparátor ebben az esetben lecserélhető egy olcsó LM358-ra.

TL431 + tranzisztor

Valószínűleg nehéz olyan áramkört találni, amely megfizethetőbb alkatrészeket használ. A legnehezebb itt a TL431 referencia feszültségforrás megtalálása. De annyira elterjedtek, hogy szinte mindenhol megtalálhatók (ritkán nélkülözi az áramforrás ezt a mikroáramkört).

Nos, a TIP41 tranzisztor bármilyen másra cserélhető, megfelelő kollektorárammal. Még a régi szovjet KT819, KT805 (vagy kevésbé erős KT815, KT817) is megteszi.

Az áramkör beállítása a kimeneti feszültség beállításához vezet (akkumulátor nélkül!!!) egy trim ellenállással 4,2 V-ra. Az R1 ellenállás beállítja a töltőáram maximális értékét.

Ez az áramkör teljes mértékben megvalósítja a lítium akkumulátorok kétlépcsős töltésének folyamatát - először egyenárammal tölt, majd átlép a feszültségstabilizáló fázisba, és simán csökkenti az áramerősséget majdnem nullára. Az egyetlen hátránya az áramkör rossz megismételhetősége (a beállítás szeszélyes és igényes a felhasznált alkatrészekre).

MCP73812

Van egy másik méltatlanul elhanyagolt mikroáramkör a Microchip-től - MCP73812 (lásd). Az alapján nagyon kiderül költségvetési lehetőség töltés (és olcsó!). Az egész test készlet csak egy ellenállás!

A mikroáramkör egyébként forrasztásbarát csomagolásban készül - SOT23-5.

Az egyetlen negatívum, hogy nagyon felmelegszik, és nincs töltésjelzés. Valahogy nem is működik túl megbízhatóan, ha alacsony fogyasztású áramforrásunk van (ami feszültségesést okoz).

Általában, ha a töltésjelzés nem fontos az Ön számára, és az 500 mA-es áram megfelel Önnek, akkor az MCP73812 nagyon jó választás.

NCP1835

Egy teljesen integrált megoldást kínálunk - az NCP1835B-t, amely nagy stabilitást biztosít a töltési feszültségben (4,2 ± 0,05 V).

Ennek a mikroáramkörnek talán az egyetlen hátránya a túl miniatűr méret (DFN-10 ház, 3x3 mm-es méret). Nem mindenki tudja biztosítani az ilyen miniatűr elemek kiváló minőségű forrasztását.

A tagadhatatlan előnyök közül a következőket szeretném megjegyezni:

1. A testrészek minimális száma.
2. Teljesen lemerült akkumulátor töltésének lehetősége (30 mA előtöltő áram);
3. A töltés végének meghatározása.
4. Programozható töltőáram - 1000 mA-ig.
5. Töltés és hibajelzés (képes a nem tölthető akkumulátorok észlelésére és ennek jelzésére).
6. Hosszú távú töltés elleni védelem (a C t kondenzátor kapacitásának változtatásával a maximális töltési idő 6,6-784 perc között állítható be).

A mikroáramkör ára nem éppen olcsó, de nem is olyan magas (~1 dollár), hogy megtagadja a használatát. Ha jól érzi magát a forrasztópákában, javaslom ezt a lehetőséget.

Több részletes leírás-ben található.

Tölthetek lítium-ion akkumulátort vezérlő nélkül?

Igen, megteheti. Ehhez azonban a töltőáram és a feszültség szoros ellenőrzésére lesz szükség.

Általában nem lehet tölteni egy akkumulátort, például a mi 18650-esünket, töltő nélkül. Még mindig korlátozni kell valahogy a maximális töltőáramot, így legalább a legprimitívebb memóriára továbbra is szükség lesz.

A lítium akkumulátorok legegyszerűbb töltője az akkumulátorral sorba kapcsolt ellenállás:

Az ellenállás ellenállása és teljesítményvesztesége a töltéshez használt áramforrás feszültségétől függ.

Példaként számoljunk ki egy ellenállást egy 5 voltos tápegységhez. Egy 18650-es, 2400 mAh kapacitású akkumulátort fogunk tölteni.

Tehát a töltés kezdetén az ellenálláson a feszültségesés a következő lesz:

U r = 5 - 2,8 = 2,2 Volt

Tegyük fel, hogy az 5V-os tápegységünk maximum 1A áramerősségre van méretezve. Az áramkör a töltés legelején fogyasztja a legnagyobb áramot, amikor az akkumulátor feszültsége minimális és 2,7-2,8 Volt.

Figyelem: ezek a számítások nem veszik figyelembe annak lehetőségét, hogy az akkumulátor nagyon mélyen lemerülhet, és a rajta lévő feszültség sokkal alacsonyabb, akár nullára is csökkenhet.

Így az áram korlátozásához szükséges ellenállás ellenállásának a töltés legelején 1 Ampernél a következőnek kell lennie:

R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 Ohm

Az ellenállás teljesítmény disszipációja:

P r = I 2 R = 1*1*2,2 = 2,2 W

Az akkumulátor töltésének legvégén, amikor a feszültség megközelíti a 4,2 V-ot, a töltőáram a következő lesz:

I töltés = (U ip - 4,2) / R = (5 - 4,2) / 2,2 = 0,3 A

Ez azt jelenti, hogy amint látjuk, minden érték nem lépi túl az adott akkumulátorra megengedett határértékeket: a kezdeti áram nem haladja meg az adott akkumulátor maximális megengedett töltőáramát (2,4 A), és a végső áram meghaladja az áramerősséget. amelynél az akkumulátor kapacitása már nem nő ( 0,24 A).

Az ilyen töltés fő hátránya, hogy folyamatosan figyelni kell az akkumulátor feszültségét. És manuálisan kapcsolja ki a töltést, amint a feszültség eléri a 4,2 voltot. Az a tény, hogy a lítium akkumulátorok még a rövid távú túlfeszültséget is nagyon rosszul tolerálják - az elektródák tömege gyorsan lebomlik, ami elkerülhetetlenül kapacitásvesztéshez vezet. Ugyanakkor a túlmelegedés és a nyomáscsökkentés minden előfeltétele létrejön.

Ha az akkumulátor beépített védőlappal rendelkezik, amiről fentebb volt szó, akkor minden egyszerűbbé válik. Amikor elér egy bizonyos feszültséget az akkumulátoron, maga a kártya leválasztja a töltőről. Ennek a töltési módnak azonban jelentős hátrányai vannak, amelyeket itt tárgyaltunk.

Az akkumulátorba épített védelem semmilyen körülmények között nem teszi lehetővé a túltöltést. Csak annyit kell tennie, hogy a töltőáramot úgy szabályozza, hogy az ne haladja meg az adott akkumulátorra megengedett értéket (a védőtáblák sajnos nem tudják korlátozni a töltőáramot).

Töltés laboratóriumi tápegységgel

Ha áramvédelemmel (korlátozással) ellátott tápod van, akkor meg van mentve! Ilyen áramforrás már egy teljes értékű, a megfelelő töltési profilt megvalósító töltő, amiről fentebb írtunk (CC/CV).

A Li-ion töltéséhez nem kell mást tennie, mint a tápegységet 4,2 V-ra állítani, és beállítani a kívánt áramkorlátot. És csatlakoztathatja az akkumulátort.

Először, amikor az akkumulátor még lemerült, laboratóriumi blokk a tápegység áramvédelmi módban fog működni (azaz egy adott szinten stabilizálja a kimeneti áramot). Ezután, amikor a bank feszültsége a beállított 4,2 V-ra emelkedik, a tápegység feszültségstabilizáló módba kapcsol, és az áram csökkenni kezd.

Amikor az áramerősség 0,05-0,1 C-ra csökken, az akkumulátor teljesen feltöltöttnek tekinthető.

Mint látható, a laboratóriumi tápegység szinte ideális töltő! Az egyetlen dolog, amit nem tud automatikusan megtenni, az az, hogy úgy dönt, hogy teljesen feltölti az akkumulátort, és kikapcsolja. De ez egy apróság, amire nem is kell figyelni.

Hogyan kell feltölteni a lítium akkumulátorokat?

És ha egy eldobható akkumulátorról beszélünk, amelyet nem töltenek fel, akkor erre a kérdésre a helyes (és egyetlen helyes) válasz: NEM.

A tény az, hogy minden lítium akkumulátort (például a közös CR2032-t lapos tabletta formájában) a lítium anódot lefedő belső passziváló réteg jelenléte jellemzi. Ez a réteg megakadályozza kémiai reakció anód elektrolittal. A külső áramellátás pedig tönkreteszi a fenti védőréteget, ami az akkumulátor károsodásához vezet.

Egyébként, ha a nem tölthető CR2032 akkumulátorról beszélünk, akkor a hozzá nagyon hasonló LIR2032 már egy teljes értékű akkumulátor. Lehet és kell is tölteni. Csak a feszültsége nem 3, hanem 3,6 V.

A lítium akkumulátorok (legyen az telefon akkumulátor, 18650 vagy bármilyen más lítium-ion akkumulátor) töltésének módját a cikk elején tárgyaltuk.

85 kopejka/db. Vétel MCP73812 65 RUR/db. Vétel NCP1835 83 RUR/db. Vétel *Minden chips ingyenes szállítással

A natív nikkel-kadmium NI-CD-től az 18650 méretű lítium-ion Li-ionig.

Egy kis elmélet.

A nagy teljesítményű hordozható tápegységek speciális akkumulátorokat használnak, megnövelt áramkimenettel. A csavarhúzóban megnövekedett terhelés mellett nagy áram keletkezik, és ennek megbirkózása érdekében megerősített Ni-CD és NiMH akkumulátorokat használnak (általában papírba csomagolva). Egy tizenkét voltos csavarhúzó átlagos üzemi árama 3-7 amper, terheléssel elérheti a 15A-t, impulzusban pedig a 30A-t.

Ebből következik első ajánlás– A kadmium lítiummal történő cseréjekor csak nagyáramú lítium-ion akkumulátort kell használni. Most ezeket az akkumulátorokat a Samsung, az LG, a SONY és számos más gyártó gyártja.

4 lítium-ion akkumulátor használata 12 voltos csavarhúzóban pusztító a gombban található PWM fordulatszám-szabályozó tápkapcsolóhoz. A teljesen feltöltött Li Ion akkumulátor feszültsége 4,2 volt, egy teljesen feltöltött négy akkumulátorból álló szerelvény feszültsége 16,8 V, ami harmadával magasabb az ajánlott feszültségnél, Ohm törvénye szerint - „az áramerősség egyenesen arányos a feszültség az áramkörben”, elmondja, hogy az áramerősség is harmadával nő, és egy impulzusban elérheti a 40 A-t, egyetlen kulcs sem bírja el az ilyen túlterhelést és meghibásodik. Javasoljuk, hogy 12 V-os akkumulátorhoz csak 3 lítium-ion akkumulátort használjon, 14,4 V-os akkumulátorral 4 elem, 18 V-os akkumulátorhoz 5 akkumulátor is elegendő.

A lítium-ion akkumulátor működése során ellenőrizni kell a töltő- és kisütési feszültségét, mivel fizikai és kémiai tulajdonságai miatt a feszültséget szigorúan meghatározott 2,5-4,2 volt tartományban kell tartani. Csak ilyen körülmények között garantálható az akkumulátor maximális élettartama és a biztonságos működés.

A töltés-kisütés vezérlő használata kötelező, és az első javaslat alapján a vezérlőnek támogatnia kell a 12-30 amperes áramerősségű működést, ellenkező esetben megnövekedett terhelés esetén a vezérlő „védelembe kerül” és a készülék normál működése nem működik.

A töltéshez használhatja saját töltőjét, ne felejtse el a helyén hagyni a hőmérséklet és túlmelegedés érzékelőt, különben nem töltődik. Ha valamilyen okból a töltő „nem akar” működni, akkor a következő két lehetőség az Ön számára.

Készíthet egy használatra kész, az összeállításban található elemek számának megfelelőt, és kiválaszthatja az optimális töltőáram alapján. Ebben az esetben egy lyukat fúrnak a blokkba egy 5,5 * 2,1 mm-es aljzathoz, és ezen keresztül történik a további töltés. Ez a megoldás különösen akkor hasznos, ha nagyon kevés hely van az akkumulátorcsomagban. A mi esetünkben ezt csináltuk, de az összes érzékelőt a helyén hagytuk, hátha jól jön.

Kiváló töltési megoldás az univerzális DC-DC feszültségátalakító modul, amely képes állítani az áramot és a feszültséget, az úgynevezett CC CV. Nagyon népszerűek az XL4015 és LM2596 chipekre épülő leléptető modulok. A modul kimenetén a töltőfeszültséget 12,6-13,6 V-ra állítod, a töltőáramot pedig 500-900 mAh tartományba, a többit pedig a modul elvégzi maga. Ezeknek a moduloknak a használata lehetővé teszi a csavarhúzó töltését bármilyen áramforrásról 13 volt felett. Különösen indokolt, ha csavarhúzójának külön tápegysége van töltőblokk, akkor a régi tápegység remekül tölti majd az új akkumulátorokat.

Nos, általános ajánlások - tanácsos legalább 4 mm2 vezeték-keresztmetszetet használni, legyen óvatos a szerelésnél, minden rövidzárlat a vezetékek azonnali felmelegedéséhez vezet, és megéghet, minden csatlakozásnak és forrasztási pontnak lehetőleg megbízható és tartós, hiszen nagy áramok, nos, van vibráció.

Úgy döntöttünk, hogy a csavarhúzóhoz akkumulátorokat használunk, amelyek megfelelnek az összes szükséges paraméternek. Használták is - ez egy miniatűr 50 * 22 mm-es nagyáramú vezérlő rövidzár- és túlterhelés elleni védelemmel. Minden csatlakozást 6 mm.kv szilikon huzallal készítettünk (kisebb keresztmetszet használatát javasoljuk, ilyen keresztmetszetűvel nehéz dolgozni).

Kezdettől fogva sokáig gondolkodtunk, hogyan helyezzük el az akkumulátorokat a táblával, majd azon gondolkoztunk, hogy hova tegyük a töltőcsatlakozót. Nos, miután eldöntöttük, lassan elkezdtünk mindent összeforrasztani. A legkényelmesebbnek bizonyult, ha két akkumulátort helyezünk a fő testbe, és helyezzük a BMS kártyát és a harmadik akkumulátort a ház tűjébe.

Az összeszerelés során felmerült az ötlet, hogy akkumulátorunkat lássuk el, nem is hamarabb megtörtént. Van hova felcsavarni, és nem felejtették el a gombot, hogy megnyomhassuk, és megnézzük, mennyi kapacitás maradt. A modul személyre szabható, így lényegében bármilyen akkumulátorra felcsavarható.

Következtetésként.

Mindenki elégedett volt a folyamattal és az eredménnyel. Az akkumulátor súlya felére csökkent. Az akkumulátor minden teszten átment minden panasz nélkül.

A jövőre vonatkozó kívánságokból.

Hever egy AEG csavarhúzó, szintén 12 voltos akksival, reméljük sikerül a kezedbe venni és több hely lesz benne és gondolkodunk akkuk beszerelésén.

Az a probléma, amellyel mindenki szembesül, akinek bármilyen típusú, akkumulátorral működő elektromos szerszáma van otthon, az élettartamának növelése. Alapvetően minden háztartási csavarhúzó-modell fém-hidrid (NiMH) vagy nikkel-kadmium (NiCd) akkumulátorral van felszerelve. Ez pedig elsősorban a lítium-ionos (Li-ion) társaikhoz képest alacsonyabb áruknak köszönhető.

A magas költségek ellenére az utóbbiak sok szempontból előnyösebbek. Elég csak kettőt jelezni - az önkisülés szinte teljes hiányát és még többet hosszú távú alkalmasság. A mindennapi életben nem kell csavarhúzót használnia, csak alkalmanként, így érdemes a csavarhúzó akkumulátort NiCd-ből (vagy NiMH-ból) saját kezűleg lítium-ion akkumulátorrá alakítani, anélkül, hogy pénzt költenénk egy ipari mintára. Ez a cikk arról szól, hogyan kell ezt megtenni.

Az alábbiakban feltüntetett összes feszültségérték csak az egyik csavarhúzó modellre vonatkozik, számítási példaként.

Algoritmus az akkumulátor lítium-ion akkumulátorrá alakításához

Elemek kiválasztása

Itt érdemes megjegyezni a középiskolát - amikor az akkumulátorokat sorba kötik, a névleges feszültségük összegzik. Például, ha egy csavarhúzónak 14,4 V-ra van szüksége a normál működéshez, akkor egy (normál) akkumulátor helyett elegendő 4 darab 3,3 V-os vásárlás sokkal, ha a szerszám be van kapcsolva.

Mit kell figyelembe venni:

• Ha megszületett a döntés a csavarhúzó akkumulátor átalakításáról, akkor a várt hatás eléréséhez érdemes egy jól ismert gyártó mini-akkumulátorait vásárolni. Például a Sistem A123 LiFePO4 akkumulátorai. Kapacitásuk (mAh-ban) 2300, ami elég az elektromos szerszám normál működéséhez. Ha a „Kínában készült” olcsó elemekre összpontosít, akkor az átalakítás értelmetlenné válik - ezek a termékek nem tartanak sokáig.
• A lítium-ion miniakkumulátorok online áruházból történő vásárlása lehetővé teszi, hogy sokat spóroljon. Körülbelül 900 rubelbe kerülnek, míg egy kiskereskedelmi üzletben legalább 1700-2000-et kell fizetniük. Ugyanez vonatkozik a töltőre is. Ez a megközelítés minimális költséggel megoldja a problémát, különben könnyebb vásárolni egy kész Li-ion akkumulátort egy csavarhúzóhoz 6800–7150 rubelért, és nem vesztegeti az időt az átdolgozásra. Arról.
• Akkumulátorok vásárlásakor ügyeljen a rézcsíkok kivezetésére. Ez nagyban megkönnyíti az akkumulátor összeszerelését az egyes elemekből (forrasztási szakasz).

Szerszámok és anyagok kiválasztása

A forrasztási eljárást sajátosságai különböztetik meg. A forrasztópáka csúcsa magas hőmérsékletre melegszik fel, és a hosszan tartó hőhatás káros az akkumulátorra. Ezért a fűtési időt minimálisra kell csökkenteni. Ez akkor érhető el, ha a hagyományos folyasztószer - fenyőgyanta vagy az arra épülő alkoholtartalmú vegyületek - helyett forrasztósavat használunk. Bármilyen helyen megvásárolhatja, ahol rádiószerelő szerszámokat és alkatrészeket árusítanak, vagy egy autóboltban (alkatrész-osztály). Egy 20 g-os forrasztópalack ára körülbelül 35 rubel.

A fentiek alapján, és úgy, hogy ereje elegendő a forrasztás gyors megolvasztásához. A szerző a mindennapi életben legelterjedtebbet használta - 65 W/220. Nagyobb teljesítményű - 100 W -os szerszámmal nehezebb dolgozni, mivel a túlmelegedést nehéz elkerülni. Ehhez tapasztalatra és pontosságra van szükség. Ugyanez vonatkozik a 40 W-os forrasztópákára is. Növelnie kell a fűtési időt, így „túlzásba viszi”. Bár ez egy ajánlás alapú személyes tapasztalatés a szerzőnek nincs joga véleményét érvényesíteni.

Lítium-ion akkumulátor beszerelése

Az „összeállítás” előkészítése

A forrasztás megkezdése előtt el kell döntenie az elemtartó elrendezését. Azaz minden elemet úgy rendezzen el, hogy kényelmesen elférjen benne. Ezt követően a megvásárolt akkumulátorokat ragasztószalaggal (PVC, szalag) rögzítjük.

Mini akkumulátor érintkezők feldolgozása

Fokozatosan oxidálódnak. Ez azt jelenti, hogy egy kicsit meg kell takarítani őket. Csak enyhén, finom szemcsés (csiszoló) csiszolópapírral.

• Az akkumulátor „érintkező” részének zsírtalanításával és az alkalmazott forrasztóanyag rövid felmelegítésével kezdődik. Érdemes könnyen olvadókkal, például POS-40-el ónozni. A forrasztópáka legfeljebb 1,2-2 másodpercig érintkezhet az akkumulátor fémével. Különös figyelmet kell fordítani a pozitív kapocs forrasztásakor.
• Összekötő vezetékként célszerű rézvezetékeket használni, amelyek keresztmetszete legalább 2,5 négyzetméter. Termokambriával kell szigetelni.
• Az összes mini-akkumulátor a diagramnak megfelelően jumperekkel van összekötve. Ennek megfelelően vékony fémcsíkokból készült huzalokat vagy „gumikat” használnak.
• Az utolsó lépés a vezetékek csatlakoztatása az akkumulátorrekesz kivezetéseihez. Ha a szerelvény behelyezése nehézkes, a merevítő bordákat el kell távolítani. Műanyagból készültek, így az oldalsó vágókkal könnyű megszabadulni tőlük.

Továbbá

Ön, olvasó, döntse el, megteszi-e vagy sem. De a Li-ion akkumulátorok sajátossága, hogy érzékenyek a túltöltésre. Ezért nem csak a teljes szerelvényen célszerű a névleges feszültséget szabályozni, hanem minden elemen külön-külön is. Ez azt jelenti, hogy a 2 „+” és „–” vezetéken kívül további 5 csatlakozót kell kivezetnie.

Érintkező kapcsolási rajza

• „+” – 5 és 9.
• „–” – 1 és 6.
• Kiegyenlítő érintkezők (növekvő) – 2, 7, 3, 8 és 4.

A töltőhöz való csatlakozáshoz szükséges csatlakozókat a modelltől függően választják ki. Mindkét csatlakozó kábel a rajz szerint forrasztva van.

Annak ellenére, hogy a lítium-ion akkumulátorok használata számos előnnyel jár - az akkumulátor „memória” hiánya, rendkívül alacsony önkisülés, csavarhúzóként való munkavégzés fagypont alatti hőmérsékleten, hosszú eltarthatóság (akár 8 év) - érzékenyebbek a töltési technológia betartására. Ha nem szabályozza a névleges feszültséget, akkor a Li-ion akkumulátorok gyorsan tönkremennek. Következésképpen speciális, drágább töltőt kell vásárolnia. Az eredetileg csavarhúzóval felszerelt nem alkalmas lítium-ion akkumulátorokhoz.

Az interneten ajánlások találhatók az újrahasznosítással kapcsolatban. Li-ion akkumulátorok, amelyeket korábban más műszaki eszközökbe telepítettek. Például annak biztosítására akkumulátor élettartama laptop vagy telefon (mobiltelefon). Sok lehetőség van. A szerző egy egyszerű kérdést javasol: Ésszerű-e az ilyen megtakarítás, ha a használt termékek nem biztosítják a csavarhúzó normál működését, figyelembe véve ennek az elektromos szerszámnak a speciális használatát? Talán egy ideig ellátja a feladatát, de hogy mennyire hatékonyan és meddig, az teljesen logikus kérdés. Ezért a különféle „házi készítésű” emberek ilyen tanácsai aligha érdemelnek figyelmet.

Az akkumulátorcellák állapotának ellenőrzéséhez feszültségjelzőt vásárolhat. A rádióüzlet megmondja, melyik táblát a legjobb használni. Ez olcsó - körülbelül 180 rubel.

Az akkumulátor átdolgozása előtt érdemes megnézni a csavarhúzó adatlapját. Mekkora a névleges feszültség? Ettől függően kiválasztásra kerül a szükséges számú elem.

A szerző felhívja a figyelmet arra, hogy kellő rádiótechnikai ismeretek nélkül lehetetlen önállóan gyártani elektronikus táblák nem megfelelő. A legkisebb hiba például a kiegyenlítő áramkör alkatrészeinek kiválasztásánál ahhoz vezet, hogy az elemek egymás után kezdenek „repülni”, és ezeket rendszeresen új miniakkukra kell cserélni.

Ha nem biztos abban, hogy a munka hatékonyan fog befejeződni, ne pazarolja az időt az átalakításra, és vásároljon lítium-ion akkumulátort a csavarhúzóhoz az üzletben. Az ára ellenére hosszú távon olcsóbb lesz, mint egy házi akku állandó újraélesztése. Vagy egyszerűbb megtenni - vásárolja meg a megfelelő típusú töltőt. Akkor nem kell felszerelni a táblákat.

2016-06-02 Vélemények