Incarcator de casa pentru 18650. Incarcator pentru baterie Li-Ion din junk. Este posibil să încărcați o baterie litiu-ion fără controler?

13.09.2020 Știri

Dintre varietatea uriașă de baterii li-ion, bateria 18650 este deosebit de solicitată. Durata de viață lungă și parametrii stabili ai bateriei sunt asigurați de respectarea mai multor reguli, dar principala condiție care afectează performanța bateriilor litiu-ion 18650 este lor. încărcare corectă.

baterie 18650

Principalele caracteristici pozitive ale bateriilor cu litiu 18650 sunt capacitatea de a acumula o cantitate mare de încărcare, de a stoca această încărcare pentru o perioadă destul de lungă, lipsa proprietăților de memorie și o greutate specifică slabă.

Efectul de memorie este caracteristic în primul rând bateriilor cu nichel-cadmiu. Acest efect înseamnă o oarecare pierdere a capacității bateriei dacă este încărcată până când este complet descărcată.

Pentru baterie 18650 si alteleleu-ipe baterii există propriul său marcaj:

  • Primele două cifre indică diametrul în milimetri;
  • Următoarele două numere indică lungimea în milimetri;
  • Ultima cifră indică tipul bateriei (0 indică cilindrul).

În stadiul inițial de producție și utilizare, astfel de baterii erau explozive din cauza reacțiilor chimice necontrolate din interior și a accidentelor. scurt circuitîn interiorul bateriilor. Pentru a preveni astfel de defecțiuni, toate bateriile reîncărcabile în general și bateriile 18650 în special sunt echipate cu plăci speciale cu controlere care împiedică deteriorarea bateriei din cauza supraîncălzirii și depresurizării critice.

Condițiile optime de depozitare pentru bateriile litiu-ion sunt realizate la o temperatură de 5°C cu o descărcare a bateriei de 40%.

Cum se încarcă o baterie 18650

Producătorii cunoscuți de încărcătoare folosesc o metodă de încărcare a bateriei în două etape.

Metoda de încărcare în două etape include:

  1. Sarcina încărcătorului în prima etapă se reduce la încărcarea cu un curent stabilizat. Se determină curentul de încărcare capacitatea nominală Baterie cu un coeficient de ordinul 0,2 până la 0,5. În timpul încărcării, tensiunea crește automat pentru a menține un curent stabil. La o tensiune de 4,2 V, procesul de încărcare se oprește în această etapă. Până în acest moment, bateria reușește să-și umple capacitatea cu 70-80%. Pentru a reduce timpul de încărcare, se utilizează un proces de încărcare rapidă pentru bateriile cu litiu. În acest caz, curentul de încărcare este luat cu un coeficient de 0,5-1,0;
  2. Încărcarea 18650 în a doua etapă are loc cu o tensiune constantă. Placa de încărcare 18650 acceptă Ucharge ~ 4,15-4,25 V și controlează valoarea curentă. Valoarea curentă în timpul încărcării scade treptat până la o valoare de 0,05-0,01 a capacității bateriei. În consecință, procesul de încărcare este considerat finalizat.

În plus față de etapele de încărcare menționate mai sus, pentru 18650 li - baterie ionică Folosim o încărcare pregătitoare a bateriei. Încărcarea se efectuează cu un curent redus până când tensiunea bateriei ajunge la 2,8V.

În ciuda indispensabilității sale, sistemul de încărcare în două etape are unele dezavantaje. Deoarece tensiunea bateriei este măsurată în timp ce trece un curent mare de încărcare prin aceasta, în funcție de rezistența internă a bateriei, astfel de măsurători pot varia. În acest sens, tensiunea poate ajunge la 4,3-4,4V, ceea ce are un efect extrem de negativ asupra bateriei. În practică, este mai bine să folosiți încărcătoare cu impulsuri de curent dacă există decalaje între ele. În aceste intervale se măsoară tensiunea bateriei. Cu cât tensiunea este mai aproape de valoarea unei baterii complet încărcate, cu atât impulsul pe care îl produce încărcătorul este mai scurt. În consecință, atunci când tensiunea măsurată ajunge la 4,15 V, alimentarea impulsurilor se va opri.

Circuite de încărcare

Radioamatorii se întreabă adesea cum să încarce bateriile litiu-ion și cum să se încarce cu acestea economii maxime resurse, efort și timp. Prezența elementelor de bază necesare și cunoștințele de bază nu vor lăsa radioamatorul fără încărcător.

Încărcătorul DIY 18650 asamblat, prezentat în imaginea de mai jos, este reglat prin setarea tensiunii de ieșire la 4,2 V cu rezistența de tăiere R8 și curentul de încărcare cu rezistențele R4, R6. Procesul de încărcare este considerat finalizat după ce LED-ul HL1 se stinge.

Important! Pentru funcționarea normală a cipului LM317, încărcarea bateriilor 18650 trebuie să aibă o tensiune de intrare în intervalul 8-12V.

Încărcarea de casă pentru 18650, care conține circuite integrate MAX (1551 sau 1555), este diferită din punct de vedere calitativ de concurenții săi într-o serie de proprietăți și caracteristici:

  • Posibilitatea de a încărca bateria de la USB sau de la o sursă de alimentare separată;
  • Fără tranzistori și diode externe;
  • Protecție împotriva supraîncălzirii excesive prin reducerea artificială a curentului de încărcare.

Nu va fi dificil să obțineți un încărcător cu impulsuri pentru 18650, asamblat cu propriile mâini, din cauza absenței unui microcircuit în dispozitiv. Încărcătorul prezentat pentru 18650 îndeplinește toate cerințele și funcțiile de încărcare cu impulsuri. Un avantaj suplimentar al încărcătorului este capacitatea de a înlocui baza elementului cu analogi domestici. Un încărcător inteligent pentru baterii 18650, asamblat și testat cu propriile mâini, nu va dura mai rău decât încărcătorul achiziționat.

Subiectul prezentat a dezvăluit următoarele întrebări: cum se încarcă bateria, cum se încarcă o baterie li-ion. Când utilizați un încărcător pentru baterii 18650, achiziționate sau de casă, principalul lucru este să verificați cu atenție valorile de ieșire. În continuare, puteți acorda atenție opțiuni suplimentare sub formă de afișaje LCD, număr de canale, prezența luminii de fundal, adaptor auto.

Video


În zilele noastre, sunt foarte populare bateriile reîncărcabile de tip 18650. Sunt folosite în power bank-uri, lanterne puternice, pointere laser, boxe portabile si pentru diverse produse de casa. Se vinde cu incarcator sau separat.

În acest articol vă voi arăta cum să faceți un încărcător simplu pentru aceste baterii.

Asamblarea și testarea încărcătorului pentru revizuire.

Noi vom avea nevoie:
1. Seringă 20ml
2. 2 fire de cupru
3. Arc dintr-un suport de baterie (din echipament sau jucării vechi)
4. Modul de încărcare a bateriei cu litiu 18650 pentru TP4056 5V 1A cu micro USB interfata()
5. Adeziv topitor la cald
6. Baterie reîncărcabilă tip 18650 ()

Din instrumente:
1. Fier de lipit
2. Pistol de lipit
3. Cuțit de papetărie

Pasul 1
Vom avea nevoie de o seringă medicală de 20 ml


si o baterie 18650.


Seringa se potrivește perfect dimensiunii bateriei.

Pasul 2
Folosind un cuțit utilitar, tăiem nasul seringii (unde este introdus acul), astfel încât să nu interfereze cu utilizarea ulterioară.

Pasul 3
Luăm un arc din suporturile pentru baterii din echipamente vechi (de exemplu, de la o telecomandă sau jucării).

Înfilăm firul de cupru în gaura de dedesubt și îl fixăm pe spirala arcului așa cum se arată în fotografie.

Pasul 5
Luăm un modul de încărcare a bateriei cu litiu 18650 pe un TP4056 5V 1A cu o interfață micro USB și îl atașăm cu lipici fierbinte la o seringă într-un loc convenabil.


Respectand polaritatea, aducem firele la modul si le lipim cu un fier de lipit. Puteți izola modulul de lumea exterioară cu bandă transparentă.


Câteva despre modulul TP4056 5V 1A. ()
Proiectat pentru a încărca baterii cu litiu de 3,7 V cu un curent de până la 1 A. Acest modul, datorită dimensiunii și conectorului micro USB, este ușor de integrat în diverse dispozitiveși poate servi ca înlocuitor alternativ pentru încărcătoarele de baterii cu litiu eșuate. Sprijină Tipuri variate baterii cu litiu, inclusiv popularul 18650. Modulul nu este protejat de inversarea polarității (non-polaritate), așa că aveți grijă când conectați bateriile.

Pasul 6
Taiem o bucata mica din pistonul seringii de la baza cu o banda elastica, asa cum se vede in fotografie. Acest lucru va asigura bateria în interiorul seringii.

Pasul 7
Facem o gaură în seringă pentru cablajul de cupru, astfel încât să poată atinge contactul pozitiv al bateriei.
Orificiul trebuie făcut la un nivel în care bateria nu este fixată de pistonul seringii. Fotografia arată că am făcut din greșeală o gaură inferioară în poziția fixă ​​a bateriei.



Pasul 8
După introducerea firului în orificiu și fixarea bateriei cu pistonul, puteți începe să testați încărcătorul.

Pentru încărcarea bateriilor litiu-ion atunci când nu este disponibil un încărcător special. Astfel de baterii sunt foarte comune, dar nu toată lumea poate (sau vrea) să cumpere un încărcător pentru o încărcare adecvată, încărcându-le adesea cu surse de alimentare obișnuite reglementate. Să ne uităm la cum să facem asta.

Să luăm de exemplu o baterie litiu-ion de la Panasonic ncr18650b la 3.6 V 3400 mah. Permiteți-ne să vă avertizăm imediat că încărcarea acestui tip de baterie este destul de periculoasă dacă este făcută incorect. Unele mostre pot rezista la abuz, dar unele chinezești „super-economice” nu au protecție și pot exploda.

Baterie cu protectie

O baterie protejată trebuie să aibă următoarele elemente de protecție:

  • PTC, protectie impotriva supraincalzirii si, indirect, a supracurentului.
  • CID, o supapă de presiune, va închide celula dacă presiunea din interior este mare, ceea ce poate apărea din cauza încărcării prea mari.
  • PCB, placa de protectie la supradescarcare, se reseteaza automat sau cand este plasata in incarcator.

Imaginea de mai sus arată cum este proiectată protecția cutiei. Acest design este utilizat pentru orice tip de baterie modernă protejată litiu-ion. PTC și supapa de presiune nu vor fi vizibile deoarece face parte din bateria originală, dar toate celelalte părți ale protecției pot fi văzute. Mai jos sunt prezentate opțiunile de proiectare pentru modulele electronice de protecție care se găsesc cel mai adesea în bateriile standard rotunde Li-Ion.

Încărcare cu litiu

Puteți găsi un circuit tipic și un principiu de încărcare pentru o baterie ncr18650b în fișa de date. Conform documentației, curentul de încărcare este de 1600 mA, iar tensiunea este de 4,2 volți.

Procesul în sine constă din două etape, prima este curentul constant, în care trebuie să setați valoarea la 1600 mA DC, iar când tensiunea bateriei ajunge la 4,20 V, va începe a doua etapă - tensiune constantă. În această etapă, curentul va scădea ușor, iar aproximativ 10% din curentul de încărcare va veni de la încărcător - acesta este aproximativ 170 mA. Acest manual se aplică tuturor celor cu litiu-ion și baterii cu litiu polimer nu numai tipul 18650.

baterii

Ce curent ar trebui să folosesc pentru a încărca o baterie li-ion 18650? Cum să utilizați corect o astfel de baterie. De ce ar trebui să se teamă sursele de alimentare cu litiu-ion și cum poate o astfel de baterie să-și prelungească durata de viață? Întrebări similare pot apărea într-o mare varietate de industrii electronice.

Și dacă decideți să asamblați prima lanternă sau țigară electronică cu propriile mâini, atunci cu siguranță trebuie să vă familiarizați cu regulile de lucru cu astfel de surse actuale.

Bateria litiu-ion este un tip de baterie curent electric, care din 1991, după ce a fost prezentat pe piață de către SONY, s-a răspândit în echipamentele moderne de uz casnic și electronic. Ca sursă de alimentare, astfel de baterii sunt utilizate în celulare, laptopuri și camere video, ca sursă de curent pentru tigara electronicași o mașină electrică.

Dezavantajele acestui tip de baterie pornesc de la faptul că bateriile litiu-ion de prima generație au fost un explozie pe piață. Nu numai la propriu, ci și la figurat. Aceste baterii au explodat.

Acest lucru s-a explicat prin faptul că în interior a fost folosit un anod metalic de litiu. În timpul procesului de încărcare și descărcare numeroase a unei astfel de baterii, pe anod au apărut formațiuni spațiale, ceea ce a dus la scurtcircuit al electrozilor și, ca urmare, la un incendiu sau explozie.

După ce acest material a fost înlocuit cu grafit, această problemă a fost eliminată, dar mai puteau apărea probleme la catod, care era făcut din oxid de cobalt. Dacă condițiile de funcționare sunt încălcate, sau mai degrabă reîncărcarea, problema ar putea reapare. Acest lucru a fost corectat odată cu introducerea bateriilor cu ferofosfat de litiu.

Toate bateriile moderne litiu-ion previn supraîncălzirea și supraîncărcarea, dar problema pierderii încărcării rămâne la temperaturi scăzute atunci când se folosesc dispozitive.

Printre avantajele incontestabile ale bateriilor litiu-ion, aș dori să remarc următoarele:

  • capacitate mare a bateriei;
  • autodescărcare scăzută;
  • nu necesita intretinere.

Incarcatoare originale

Încărcător pentru bateriile litiu-ion este destul de asemănător cu încărcătorul pentru bateriile plumb-acid. Singura diferență este că bateria litiu-ion are tensiuni foarte mari pe fiecare bancă și cerințe mai stricte de toleranță la tensiune.

Acest tip de baterie se numește cutie din cauza asemănării sale externe cu cutiile de băuturi din aluminiu. Cea mai comună baterie de această formă este 18650. Bateria a primit această denumire datorită dimensiunilor sale: 18 milimetri în diametru și 65 milimetri în înălțime.

Dacă pentru bateriile plumb-acid unele inexactități în indicarea tensiunilor limită în timpul încărcării sunt acceptabile, la celulele litiu-ion totul este mult mai specific. În timpul procesului de încărcare, când tensiunea crește la 4,2 volți, alimentarea cu tensiune a elementului ar trebui să se oprească. Eroarea permisă este de numai 0,05 volți.

Incarcatoarele chinezesti care se gasesc pe piata pot folosi baterii pt materiale diferite. Li-ion, fără a-și compromite performanța, poate fi încărcat cu un curent de 0,8 A. În acest caz, trebuie să controlați foarte atent tensiunea de pe bancă. Este recomandabil să nu permiteți valori peste 4,2 volți. Dacă ansamblul cu bateria include un controler, atunci nu trebuie să vă faceți griji pentru nimic, controlerul va face totul pentru dvs.

Cel mai ideal încărcător pentru bateriile litiu-ion va fi un stabilizator de tensiune și un limitator de curent la începutul încărcării.

Litiul trebuie să fie încărcat cu o tensiune stabilă și un curent limitat la începutul încărcării.

Incarcator de casa

Pentru a încărca 18650, puteți cumpăra un încărcător universal și nu vă faceți griji despre cum să verificați parametrii necesari cu un multimetru. Dar o astfel de achiziție vă va costa un bănuț destul de.

Prețul pentru un astfel de dispozitiv va varia în jur de 45 USD. Dar puteți petrece încă 2-3 ore și puteți asambla încărcătorul cu propriile mâini. Mai mult, acest încărcător va fi ieftin, fiabil și îți va opri automat bateria.

Piesele pe care le vom folosi astăzi pentru a crea încărcătorul nostru sunt disponibile pentru fiecare radioamator. Dacă nu există radioamator cu piesele necesare la îndemână, atunci de pe piața radio puteți cumpăra toate piesele pentru cel mult 2-4 dolari. Un circuit care este asamblat corect și instalat cu atenție începe să funcționeze imediat și nu necesită nicio depanare suplimentară.

Circuit electric pentru încărcarea unei baterii 18650.

Pe lângă toate, atunci când instalați stabilizatorul pe un calorifer potrivit, vă puteți încărca în siguranță bateriile, fără să vă temeți că încărcătorul se va supraîncălzi și va lua foc. Nu același lucru se poate spune despre încărcătoarele chinezești.

Schema funcționează destul de simplu. În primul rând, bateria trebuie încărcată DC, care este determinată de rezistența rezistenței R4. După ce bateria are o tensiune de 4,2 volți, începe încărcarea la tensiune constantă. Când curentul de încărcare scade la valori foarte mici, LED-ul din circuit se va opri aprinderea.

Curenții recomandați pentru încărcarea bateriilor litiu-ion nu trebuie să depășească 10% din capacitatea bateriei. Acest lucru va crește durata de viață a bateriei dvs. Dacă valoarea rezistenței R4 este de 11 ohmi, curentul din circuit va fi de 100 mA. Dacă utilizați o rezistență de 5 ohmi, curentul de încărcare va fi de 230 mA.

Cum să prelungești durata de viață a dispozitivului tău 18650

Baterie dezasamblată.

Dacă trebuie să lăsați bateria litiu-ion nefolosită o perioadă de timp, este mai bine să depozitați bateriile separat de dispozitivul pe care îl alimentează. Un element complet încărcat își va pierde o parte din încărcare în timp.

Un element care este încărcat foarte puțin, sau descărcat complet, își poate pierde definitiv funcționalitatea după o perioadă lungă de hibernare. Ar fi optim să stocați 18650 la un nivel de încărcare de aproximativ 50 la sută.

Nu ar trebui să permiteți ca elementul să fie complet descărcat și supraîncărcat. Bateriile litiu-ion nu au deloc efect de memorie. Este recomandabil să încărcați astfel de baterii până când încărcarea lor este complet epuizată. Acest lucru poate prelungi și durata de viață a bateriei.

Bateriilor litiu-ion nu le place nici căldura, nici frigul. Condițiile optime de temperatură pentru aceste baterii vor fi în intervalul de la +10 la +25 grade Celsius.

Frigul nu numai că poate reduce timpul de funcționare al elementului, ci și poate distruge sistemul chimic al acestuia. Cred că fiecare dintre noi a observat cum nivelul de încărcare a unui telefon mobil scade rapid la frig.

Concluzie

Rezumând toate cele de mai sus, aș dori să observ că, dacă intenționați să încărcați o baterie litiu-ion folosind un încărcător fabricat în magazin, acordați atenție faptului că nu este fabricat în China. Foarte des, aceste încărcătoare sunt fabricate din materiale ieftine și nu respectă întotdeauna tehnologia necesară, ceea ce poate duce la consecințe nedorite sub formă de incendii.

Dacă doriți să asamblați singur dispozitivul, atunci trebuie să încărcați bateria litiu-ion cu un curent care va fi de 10% din capacitatea bateriei. Cifra maximă poate fi de 20 la sută, dar această valoare nu mai este de dorit.

Când utilizați astfel de baterii, ar trebui să respectați regulile de funcționare și depozitare pentru a exclude posibilitatea unei explozii, de exemplu, de supraîncălzire sau defecțiune.

Respectarea condițiilor și regulilor de funcționare va prelungi durata de viață a bateriei litiu-ion și, prin urmare, vă va scuti de elemente inutile. costuri financiare. Bateria este asistentul tău. Ai grija de ea!

Acest tutorial video arată cum să încărcați popularele baterii litiu-ion 18650; mulți oameni folosesc altele similare. Videoclipul canalului „Recenzii despre pachete și produse de casă de la jakson” despre cum să le faci singur pentru doar jumătate de dolar este în partea de jos a articolului.
Subiectul este relevant, de exemplu, o lanternă care nu are o funcție încorporată pentru încărcarea unor astfel de baterii; nu se poate lipsi de un încărcător de casă.

În China, cele mai ieftine costă de la 3 USD sau mai mult. Îl puteți cumpăra din acest magazin chinezesc.

Singurul lucru de cumpărat sunt modulele ieftine pentru încărcarea bateriilor cu litiu; acestea sunt capabile să le încarce pe cele utilizate în echipamentele controlate radio și sunt ieftine. Ar fi posibil să faci singur un modul similar, dar nu are rost să faci asta; cel mai probabil va costa mai mult. Modulele sunt vândute ieftin în acest magazin chinezesc.

Pentru ca bateriile 18650 să se încarce independent unele de altele, deoarece au capacități diferite, vom folosi două module.

De fapt, nu este nimic complicat în aceste module; la intrare există mini usb conector pentru alimentarea modulului, doua contacte de iesire: pozitiv si negativ pentru conectarea bateriei, de asemenea doua LED-uri - indicatori de incarcare, unul arata procentul de incarcare, al doilea indica ca bateria este deja incarcata.

Singura sarcină pe care trebuie să o faceți cu propriile mâini este să faceți o carcasă pentru încărcător - pentru aceasta vom folosi resturi de plăci fibroase, sunt ușor de procesat.

Pentru a le tăia fără praf și așchii, folosim un bisturiu; o altă unealtă de tăiere ascuțită, de exemplu, un cuțit de papetărie pentru construcții, va face.

Structura materialului este destul de moale, amintește mai mult de carton decât un fel de lemn.

În general, am tăiat placa de fibre folosind un bisturiu, a durat aproximativ 10 minute, dar nu a ieșit bine, deoarece uneori lama a sărit. Marginile în care s-a făcut tăierea nu sunt drepte, sunt în unghi, dar acest lucru nu este critic, deoarece în aceste locuri va fi turnat adeziv termofuzibil, care va fi folosit pentru fixarea structurii. Iar pe margini poți lucra cu șmirghel, care va netezi toate defectele.

Corpul încărcătorului va fi asamblat.

Din această parte vom scoate un conector mini usb, din el al doilea modul, deoarece nu are rost să facem două găuri în carcasă.

De asemenea, vom face adâncituri pe pereții laterali ai încărcătorului de casă pentru a scoate bateriile.

Am pregătit toate părțile corpului, am făcut găuri în ele și le-am prins cu lipici fierbinte.
Carcasa pentru încărcător este aproape gata, este timpul să trecem la umplutură, adezivul termofuzibil este bun pentru fixarea plăcilor de fibre, se apucă aproape imediat, spre deosebire de lipiciul PVA, practic nu trebuie să așteptați la lipire și este de asemenea, ușor să scapi de el cu un bisturiu.

Folosim bucăți de PCB din folie ca plăcuțe de contact care vor intra în contact cu bateriile 18650. Să le cositorim, va fi ușor să lipiți fire de ele.

Cele două module trebuie să fie conectate unul la celălalt, deoarece vom folosi un singur mini USB; pentru a face acest lucru, pur și simplu lipim contactele de alimentare de la intrare unul la celălalt, minus la minus, plus la plus.
Și asta ar trebui să se întâmple în cele din urmă: am conectat contactele de alimentare de intrare între ele.
Continuare de la 5 minute despre un dispozitiv pentru reumplerea regulată a încărcării bateriilor litiu-ion tip 18650

Există un subiect înrudit.