Domaći punjač za 18650. Punjač za Li-Ion bateriju iz smeća. Je li moguće puniti litij-ionsku bateriju bez kontrolera?

Među velikom raznolikošću litij-ionskih baterija posebno je tražena baterija 18650. Dugi radni vijek i stabilni parametri baterije osigurani su usklađenošću s nizom pravila, ali glavni uvjet koji utječe na performanse 18650 litij-ionskih baterija je njihova ispravno punjenje.

18650 baterija

Glavne pozitivne karakteristike 18650 litijevih baterija su sposobnost akumuliranja velike količine naboja, pohranjivanje ovog naboja dosta dugo, nedostatak memorijskih svojstava i mala specifična težina.

Efekt pamćenja prvenstveno je karakterističan za nikal-kadmijeve baterije. Ovaj učinak znači određeni gubitak kapaciteta baterije ako se puni dok se potpuno ne isprazni.

Za 18650 bateriju i drugelja-jana baterije postoji vlastita oznaka:

• Prve dvije znamenke označavaju promjer u milimetrima;
• Sljedeća dva broja označavaju duljinu u milimetrima;
• Posljednja znamenka označava vrstu baterije (0 označava cilindar).

U početnoj fazi proizvodnje i korištenja takve baterije su bile eksplozivne zbog nekontroliranih kemijskih reakcija u unutrašnjosti i nezgoda kratki spoj unutar baterija. Kako bi se spriječili takvi kvarovi, sve punjive baterije općenito, a posebno baterije 18650, opremljene su posebnim pločama s kontrolerima koji sprječavaju oštećenje baterije uslijed kritičnog pregrijavanja i pada tlaka.

Optimalni uvjeti skladištenja litij-ionskih baterija postižu se na temperaturi od 5°C uz 40% pražnjenja baterije.

Kako napuniti bateriju 18650

Poznati proizvođači punjača koriste dvostupanjski način punjenja baterije.

Dvostupanjska metoda punjenja uključuje:

1. Zadatak punjača u prvoj fazi svodi se na punjenje stabiliziranom strujom. Određuje se struja punjenja nazivni kapacitet Baterija s koeficijentom reda veličine od 0,2 do 0,5. Tijekom punjenja, napon se automatski povećava kako bi se održala stabilna struja. Pri naponu od 4,2 V, proces punjenja se zaustavlja u ovoj fazi. Do ove točke baterija uspijeva napuniti svoj kapacitet za 70-80%. Kako bi se smanjilo vrijeme punjenja, za litijeve baterije koristi se proces brzog punjenja. U ovom slučaju, struja punjenja se uzima s koeficijentom od 0,5-1,0;
2. Punjenje 18650 u drugom stupnju odvija se s konstantnim naponom. Ploča za punjenje 18650 podržava Ucharge ~ 4,15-4,25 V i kontrolira trenutnu vrijednost. Trenutna vrijednost tijekom punjenja postupno se smanjuje do vrijednosti od 0,05-0,01 kapaciteta baterije. Sukladno tome, postupak punjenja se smatra završenim.

Osim gore navedenih stupnjeva punjenja, za 18650 li - ionska baterija Koristimo pripremno punjenje baterije. Punjenje se provodi smanjenom strujom dok napon na bateriji ne dosegne 2,8V.

Unatoč svojoj nezamjenjivosti, dvostupanjski sustav punjenja ima neke nedostatke. Budući da se napon na bateriji mjeri dok kroz nju prolazi velika struja punjenja, ovisno o unutarnjem otporu baterije, takva mjerenja mogu varirati. S tim u vezi, napon može doseći 4,3-4,4V, što ima izuzetno negativan učinak na bateriju. U praksi je bolje koristiti punjače s strujnim impulsima ako između njih postoje praznine. U tim intervalima mjeri se napon na akumulatoru. Što je napon bliži vrijednosti potpuno napunjene baterije, to je kraći puls koji punjač proizvodi. U skladu s tim, kada izmjereni napon dosegne 4,15 V, dovod impulsa će prestati.

Krugovi punjača

Radio amateri se često pitaju kako puniti litij-ionske baterije i čime puniti maksimalne uštede sredstva, trud i vrijeme. Prisutnost potrebne baze elemenata i osnovnog znanja neće ostaviti radio amatera bez punjača.

Sastavljeni DIY 18650 punjač, ​​prikazan na donjoj slici, podešava se postavljanjem izlaznog napona na 4,2 V s otpornikom za podešavanje R8 i strujom punjenja s otpornicima R4, R6. Proces punjenja se smatra završenim nakon što se LED HL1 ugasi.

Važno! Za normalan rad LM317 čipa, punjenje za 18650 baterije mora imati ulazni napon u rasponu od 8-12V.

Domaće punjenje za 18650, koje sadrži MAX integrirane krugove (1551 ili 1555), kvalitativno se razlikuje od svojih konkurenata u nizu svojstava i značajki:

• Mogućnost punjenja baterije s USB-a ili iz zasebnog napajanja;
• Nema vanjskih tranzistora i dioda;
• Zaštita od prekomjernog pregrijavanja umjetnim smanjenjem struje punjenja.

Neće biti teško nabaviti pulsni punjač za 18650, sastavljen vlastitim rukama, zbog nepostojanja mikro kruga u uređaju. Predstavljeni punjač za 18650 ispunjava sve zahtjeve i funkcije pulsnog punjenja. Dodatna prednost punjača je mogućnost zamjene elementne baze domaćim analogima. Pametni punjač za baterije 18650, sastavljen i testiran vlastitim rukama, neće trajati ništa gore od kupljenog punjača.

Predstavljena tema otkrila je sljedeća pitanja: kako napuniti bateriju, kako napuniti li-ion bateriju. Kada koristite punjač za baterije 18650, kupljene ili domaće, glavna stvar je pažljivo provjeriti izlazne vrijednosti. Sljedeće na što možete obratiti pozornost dodatne opcije u obliku LCD zaslona, ​​broj kanala, prisutnost pozadinskog osvjetljenja, adapter za automobil.

Video

Danas su vrlo popularne punjive baterije tipa 18650. Koriste se u power bankovima, snažnim svjetiljkama, laserskim pokazivačima, prijenosni zvučnici te za razne domaće proizvode. Prodaje se s punjačem ili zasebno.

U ovom članku ću vam pokazati kako napraviti jednostavan punjač za ove baterije.

Sastavljanje i testiranje punjača za pregled.

Mi ćemo trebati:
1. Šprica 20 ml
2. 2 bakrene žice
3. Opruga iz držača baterije (od stare opreme ili igračaka)
4. 18650 modul za punjenje litijske baterije za TP4056 5V 1A s mikro USB sučelje()
5. Vruće ljepilo
6. Punjiva baterija tipa 18650 ()

Od alata:
1. Lemilo
2. Pištolj za ljepilo
3. Nož za tiskanice

Korak 1
Trebat će nam medicinska šprica od 20 ml

i baterija 18650.

Štrcaljka savršeno odgovara veličini baterije.

Korak 2
Nožićem odsječemo nos šprice (gdje se ubada igla) kako nam ne bi smetao u daljnjoj uporabi.

3. korak
Uzimamo oprugu iz držača baterija iz stare opreme (na primjer, iz daljinskog upravljača ili igračaka).

Bakrenu žicu provučemo u rupu odozdo i pričvrstimo je na opružnu spiralu kao što je prikazano na fotografiji.

Korak 5
Uzimamo modul za punjenje litijske baterije 18650 na TP4056 5V 1A s mikro USB sučeljem i pričvršćujemo ga vrućim ljepilom na štrcaljku na prikladnom mjestu.

Promatrajući polaritet, dovodimo žice do modula i lemimo ih lemilicom. Modul možete izolirati od vanjskog svijeta prozirnom trakom.

Malo o modulu TP4056 5V 1A. ()
Dizajniran za punjenje litijskih baterija od 3,7 V strujom do 1 A. Ovaj se modul, zahvaljujući svojoj veličini i mikro USB konektoru, lako integrira u razne uređaje i može poslužiti kao alternativna zamjena za pokvarene punjače litijskih baterija. Podržava Različite vrste litijske baterije, uključujući i popularnu 18650. Modul nije zaštićen od obrnutog polariteta (nepolariteta), stoga budite oprezni pri spajanju baterija.

Korak 6
Gumicom smo odrezali mali komad od klipa štrcaljke na dnu, kao što je prikazano na fotografiji. Ovo će učvrstiti bateriju unutar štrcaljke.

Korak 7
U šprici napravimo rupu za bakreno ožičenje tako da može dodirivati ​​pozitivni kontakt baterije.
Rupa mora biti napravljena na razini na kojoj baterija nije pričvršćena klipom štrcaljke. Na fotografiji se vidi da sam greškom napravio jednu donju rupu na fiksnom položaju baterije.

Korak 8
Nakon umetanja žice u rupu i fiksiranja baterije s klipom, možete početi s testiranjem punjača.

Za punjenje litij-ionskih baterija kada poseban punjač nije dostupan. Takve baterije su vrlo česte, ali ne može svatko (ili ne želi) kupiti punjač za pravilno punjenje, često ih puni običnim reguliranim izvorima napajanja. Pogledajmo kako to učiniti.

Uzmimo za primjer litij-ionsku bateriju od Panasonic ncr18650b na 3,6 V 3400 mah. Odmah vas upozoravamo da je punjenje ove vrste baterija prilično opasno ako se ne provodi ispravno. Neki uzorci mogu izdržati zlostavljanje, ali neki kineski "super-ekonomični" nemaju zaštitu i mogu eksplodirati.

Baterija sa zaštitom

Zaštićena baterija mora imati sljedeće zaštitne elemente:

• PTC, zaštita od pregrijavanja i, neizravno, prekostruja.
• CID, tlačni ventil, isključit će ćeliju ako je unutarnji tlak visok, što se može dogoditi zbog prevelikog punjenja.
• PCB, ploča za zaštitu od prekomjernog pražnjenja, automatski se poništava ili kada se stavi u punjač.

Gornja slika pokazuje kako je dizajnirana zaštita limenke. Ovaj dizajn se koristi za sve vrste modernih zaštićenih litij-ionskih baterija. PTC i tlačni ventil neće biti vidljivi jer je dio originalne baterije, ali svi ostali dijelovi zaštite se mogu vidjeti. U nastavku su prikazane mogućnosti dizajna elektroničkih zaštitnih modula koji se najčešće nalaze u standardnim okruglim Li-Ion baterijama.

Punjenje litijem

Možete pronaći tipični krug i princip punjenja za bateriju ncr18650b u podatkovnoj tablici. Prema dokumentaciji, struja punjenja je 1600 mA, a napon 4,2 volta.

Sam proces se sastoji od dvije faze, prva je konstantna struja, gdje je potrebno postaviti vrijednost na 1600 mA DC, a kada napon baterije dosegne 4,20 V, započet će druga faza - konstantni napon. U ovoj će fazi struja lagano pasti, a oko 10% struje punjenja dolazi iz punjača - to je oko 170 mA. Ovaj priručnik se odnosi na sve litij-ionske i litij polimer baterije ne samo tip 18650.

Baterije

Koju struju trebam koristiti za punjenje Li-Ion 18650 baterije? Kako pravilno koristiti takvu bateriju. Čega bi se trebali bojati litij-ionski izvori energije i kako takva baterija može produžiti životni vijek? Slična pitanja mogu se pojaviti u raznim industrijama elektroničke industrije.

A ako odlučite sastaviti svoju prvu svjetiljku ili elektroničku cigaretu vlastitim rukama, onda se svakako morate upoznati s pravilima za rad s takvim izvorima struje.

Litij-ionska baterija je vrsta baterije električna struja, koji je od 1991. godine, nakon što ga je na tržište predstavio SONY, postao široko rasprostranjen u modernoj kućanskoj i elektroničkoj opremi. Kao izvor energije, takve baterije se koriste u Mobiteli, prijenosna računala i video kamere, kao trenutni izvor za elektronska cigareta i električni automobil.

Nedostaci ove vrste baterija počinju s činjenicom da je prva generacija litij-ionskih baterija bila prava eksplozija na tržištu. Ne samo doslovno, nego i figurativno. Ove baterije su eksplodirale.

To je objašnjeno činjenicom da je unutra korištena litijeva metalna anoda. Tijekom procesa brojnih punjenja i pražnjenja takve baterije, na anodi su se pojavile prostorne formacije, što je dovelo do kratkog spoja elektroda, a kao rezultat toga, do požara ili eksplozije.

Nakon što je ovaj materijal zamijenjen grafitom, ovaj problem je eliminiran, ali problemi bi se i dalje mogli pojaviti na katodi koja je napravljena od kobalt oksida. Ako se prekrše radni uvjeti, odnosno ponovno punjenje, problem se može ponoviti. To je ispravljeno uvođenjem litij-ferofosfatnih baterija.

Sve moderne litij-ionske baterije sprječavaju pregrijavanje i prekomjerno punjenje, ali problem gubitka napunjenosti ostaje i kod niskih temperatura tijekom korištenja uređaja.

Među neporecivim prednostima litij-ionskih baterija, želio bih napomenuti sljedeće:

• visok kapacitet baterije;
• nisko samopražnjenje;
• nema potrebe za održavanjem.

Originalni punjači

Punjač za litij-ionske baterije prilično je sličan punjaču za olovne baterije. Jedina je razlika u tome što litij-ionska baterija ima vrlo visoke napone na svakoj banci i strože zahtjeve za toleranciju napona.

Ova vrsta baterije naziva se limenkom zbog vanjske sličnosti s aluminijskim limenkama za piće. Najčešća baterija ovog oblika je 18650. Baterija je ovu oznaku dobila zbog svojih dimenzija: promjera 18 milimetara i visine 65 milimetara.

Ako su za olovne baterije neke netočnosti u označavanju graničnih napona tijekom punjenja prihvatljive, s litij-ionskim ćelijama sve je mnogo specifičnije. Tijekom procesa punjenja, kada se napon poveća na 4,2 volta, dovod napona elementu trebao bi prestati. Dopuštena pogreška je samo 0,05 volta.

Kineski punjači koji se mogu naći na tržištu mogu koristiti baterije za različitih materijala. Li-ion, bez ugrožavanja njegove izvedbe, može se puniti strujom od 0,8 A. U ovom slučaju morate vrlo pažljivo kontrolirati napon na banci. Preporučljivo je ne dopustiti vrijednosti iznad 4,2 volta. Ako sklop s baterijom uključuje kontroler, onda ne morate brinuti ni o čemu, kontroler će učiniti sve za vas.

Najidealniji punjač za litij-ionske baterije bit će stabilizator napona i limitator struje na početku punjenja.

Litij se mora puniti stabilnim naponom i ograničenom strujom na početku punjenja.

Domaći punjač

Da biste napunili 18650, možete kupiti univerzalni punjač i ne brinuti o tome kako provjeriti potrebne parametre multimetrom. Ali takva će vas kupnja koštati prilično novčića.

Cijena za takav uređaj će varirati oko 45 dolara. Ali još uvijek možete potrošiti 2-3 sata i sastaviti punjač vlastitim rukama. Štoviše, ovaj punjač će biti jeftin, pouzdan i automatski će isključiti vašu bateriju.

Dijelovi koje ćemo danas koristiti za izradu našeg punjača dostupni su svakom radioamateru. Ako nema radio amatera s potrebnim dijelovima pri ruci, tada na radio tržištu možete kupiti sve dijelove za ne više od 2-4 dolara. Strujni krug koji je pravilno sastavljen i pažljivo instaliran odmah počinje raditi i ne zahtijeva dodatno otklanjanje grešaka.

Električni krug za punjenje baterije 18650.

Uz sve, kada stabilizator postavite na odgovarajući radijator, možete sigurno puniti svoje baterije bez straha da će se punjač pregrijati i zapaliti. Isto se ne može reći za kineske punjače.

Shema funkcionira vrlo jednostavno. Prvo je potrebno napuniti bateriju DC, koji je određen otporom otpornika R4. Nakon što baterija postigne napon od 4,2 volta, počinje punjenje konstantnim naponom. Kada struja punjenja padne na vrlo male vrijednosti, LED u krugu će prestati svijetliti.

Preporučene struje za punjenje litij-ionskih baterija ne smiju prelaziti 10% kapaciteta baterije. To će produljiti vijek trajanja vaše baterije. Ako je vrijednost otpornika R4 11 Ohma, struja u krugu bit će 100 mA. Ako koristite otpornik od 5 Ohma, struja punjenja bit će 230 mA.

Kako produljiti vijek trajanja svog 18650

Rastavljena baterija.

Ako svoju litij-ionsku bateriju morate neko vrijeme ostaviti neiskorištenom, bolje je da baterije pohranite odvojeno od uređaja koji napajaju. Potpuno napunjen element izgubit će dio naboja tijekom vremena.

Element koji je vrlo malo napunjen ili potpuno ispražnjen može trajno izgubiti svoju funkcionalnost nakon dugog razdoblja hibernacije. Optimalno bi bilo pohraniti 18650 na razini napunjenosti od oko 50 posto.

Ne biste trebali dopustiti da se element potpuno isprazni i prepuni. Litij-ionske baterije uopće nemaju efekt pamćenja. Preporučljivo je puniti takve baterije dok se potpuno ne isprazne. Ovo također može produljiti vijek trajanja baterije.

Litij-ionske baterije ne vole ni toplinu ni hladnoću. Optimalni temperaturni uvjeti za ove baterije bit će u rasponu od +10 do +25 stupnjeva Celzijusa.

Hladnoća ne samo da može smanjiti vrijeme rada elementa, već i uništiti njegov kemijski sustav. Mislim da je svatko od nas primijetio kako razina napunjenosti mobilnog telefona brzo pada na hladnoći.

Zaključak

Rezimirajući sve gore navedeno, želio bih napomenuti da ako ćete puniti litij-ionsku bateriju pomoću punjača iz trgovine, obratite pozornost na činjenicu da nije proizveden u Kini. Vrlo često su ti punjači izrađeni od jeftinih materijala i ne slijede uvijek potrebnu tehnologiju, što može dovesti do neželjenih posljedica u vidu požara.

Ako želite sami sastaviti uređaj, tada trebate napuniti litij-ionsku bateriju strujom koja će biti 10% kapaciteta baterije. Maksimalna brojka može biti 20 posto, ali ta vrijednost više nije poželjna.

Kada koristite takve baterije, trebali biste se pridržavati pravila rada i skladištenja kako biste isključili mogućnost eksplozije, na primjer, od pregrijavanja ili kvara.

Usklađenost s radnim uvjetima i pravilima produljit će vijek trajanja litij-ionske baterije i kao rezultat toga spasiti vas od nepotrebnih financijski troškovi. Baterija je vaš pomoćnik. Čuvaj je!

Ovaj video vodič pokazuje kako napuniti popularne 18650 litij-ionske baterije; mnogi ljudi koriste slične. Video kanala "Recenzije paketa i domaćih proizvoda iz jaksona" o tome kako ga sami napraviti za samo pola dolara nalazi se na dnu članka.
Tema je relevantna, na primjer, svjetiljka koja nema ugrađenu funkciju za punjenje takvih baterija, ne može bez domaćeg punjača.

U Kini oni najjeftiniji koštaju od 3 dolara ili više. Možete ga kupiti u ovoj kineskoj trgovini.

Jedino što treba kupiti su jeftini moduli za punjenje litijskih baterija; oni mogu puniti one koji se koriste u radio-upravljanoj opremi i jeftini su. Bilo bi moguće sami napraviti sličan modul, ali nema smisla to raditi, najvjerojatnije će koštati više. Moduli se prodaju jeftino u ovoj kineskoj trgovini.

Kako bi se baterije 18650 punile neovisno jedna o drugoj, budući da imaju različite kapacitete, koristit ćemo dva modula.

Zapravo, u ovim modulima nema ništa lukavo; na ulazu postoji mini usb konektor za napajanje modula, dva izlazna kontakta: plus i minus za spajanje baterije, također dvije LED diode - indikatori punjenja, jedna pokazuje postotak napunjenosti, druga pokazuje da je baterija već napunjena.

Jedini zadatak koji morate učiniti vlastitim rukama je napraviti kućište za punjač - za to ćemo koristiti ostatke vlaknatice, lako ih je obraditi.

Da bismo ih rezali bez prašine i strugotina, koristimo skalpel; poslužit će i drugi oštar alat za rezanje, na primjer, nož za građevinske materijale.

Struktura materijala je dosta mekana, više podsjeća na karton nego na neku vrstu drveta.

Općenito, rezao sam vlaknastu ploču skalpelom, trebalo mi je oko 10 minuta, ali nije ispalo uredno, jer je oštrica ponekad skočila. Rubovi na kojima je napravljen rez nisu ravni, oni su pod kutom, ali to nije kritično, budući da će se na ta mjesta uliti topljivo ljepilo koje će se koristiti za pričvršćivanje konstrukcije. A na rubovima možete raditi s brusnim papirom, koji će izgladiti sve nedostatke.

Tijelo punjača će biti sastavljeno.

S ove strane izvući ćemo jedan mini usb konektor, iz njega drugi modul, jer nema smisla raditi dvije rupe u kućištu.

Također ćemo napraviti udubljenja na bočnim zidovima domaćeg punjača za uklanjanje baterija.

Pripremila sam sve dijelove tijela, napravila rupe u njima i pričvrstila ih vrućim ljepilom.
Kućište za punjač je gotovo spremno, vrijeme je da prijeđemo na punjenje, topljivo ljepilo je dobro za pričvršćivanje vlaknastih ploča, gotovo se odmah uhvati, za razliku od PVA ljepila, praktički ne morate čekati prilikom lijepljenja, a to je također ga se lako riješiti skalpelom.

Koristimo komade PCB-a od folije kao kontaktne pločice koje će doći u kontakt s 18650 baterijama. Pokositrimo ih, bit će lako na njih zalemiti žice.

Dva modula moraju biti spojena jedan s drugim, jer ćemo koristiti samo jedan mini usb; da bismo to učinili, jednostavno lemimo kontakte za napajanje na ulazu jedan s drugim, minus na minus, plus na plus.
I to je ono što bi se na kraju trebalo dogoditi: međusobno smo spojili dolazne kontakte za napajanje.
Nastavak od 5 minuta o uređaju za redovito punjenje litij-ionskih baterija tipa 18650

Postoji srodna tema.