Внутреннее сопротивление аккумулятора 18650 норма: Запрашиваемая страница не найдена! — magazinakb.ru

Содержание

Актуальные Li-Ion аккумуляторы формата 18650 и 21700 на Aliexpress

Литиевые аккумуляторы завоевывают все большую популярность, поскольку имеют большую энергоемкость и токоотдачу в сравнении с другими распространенными типами. Все больше устройств работают с этим типом питания, поэтому давайте рассмотрим наиболее удачные и честные модели формата 18650 и 21700 для использования в фонарях, электронных сигаретах, электроинструменте и электротранспорте.

Liitokala NCR18650B 3400мАч

Наиболее популярная модель формата 18650 не теряющая актуальности и по сей день. Является перепаковкой ячеек Panasonic NCR18650B 3400мАч под брендом Liitokala. Длительный ток отдачи не более 5А, т.е. подойдет для фонариков и внешних аккумуляторов (сборок). По первой ссылке незащищенные, по второй с платой защиты. Брал по первой ссылке для сборки велобатареи, емкость соответствует

Liitokala INR18650-35E 3500мАч

Наиболее перспективный на сегодняшний день аккумулятор формата 18650 по соотношению цена/емкость. Немного проигрывает LG MJ1 3500мАч, но при этом чаще встречается в продаже и немного дешевле. Емкость честная, длительная токоотдача до 8А. Идеальный вариант для сборки своей батареи в электротранспорт (по две-три в параллель) или для освещения

Lanzhd 18650 VCT7 3300мАч

Популярные аккумуляторы, скорее всего, перепаковка каких-то брендовых. Но самое главное, что параметры очень хорошие – емкость 3300-3400 мАч и внутреннее сопротивление 15-20 мОм. Ток отдачи в среднем 15-20А. Подойдут для переделки инструмента или для вейпа

Sony VTC6 3000мАч

Отличные аккумуляторы, очень близкие по параметрам к оригиналу. Сам брал у этого продавца для сборки батареи шуруповерта – емкость и внутреннее сопротивление в норме. Не думаю, что через полгода продавец стал толкать фейки, хотя и не исключаю. Из всего многообразия «VTC6» — эти самые честные

LG HG2 3000мАч

Самые популярные аккумуляторы для переделки шуруповертов или для вейпа. Это обусловлено невысокой ценой, хорошей емкостью и высокой токоотдачей. Немного проигрывают оригиналам, но за эти деньги лучше ничего не найти. Для сборок желательно брать на 1-2 штучки больше для отбраковки. По второй ссылке альтернатива в лице Samsung INR18650-30Q 3000мАч (15А макс)

Samsung INR18650-25R 2500мАч

Бюджетные аккумуляторы для различных переделок батарей инструмента или электротранспорта (велосипеды, гироскутеры). Емкость достаточная, ток продолжительного разряда 20А. Сейчас появилась улучшенная модель 25S, но ее в продаже найти сложно. У продавца есть варианты с приваренными лепестками для более удобной спайки

Liitokala 21700 Lii-50E

Эти аккумуляторы имеют чуть больший формат 21700 и являются аналогами Samsung 50E. Я брал два таких аккумулятора в фонарик, емкость составляет около 4800мАч. Немного не дотягивают до Самсунгов, но в два раза дешевле оригинала, который не так-то просто найти. Идеальный выбор для современных мощных фонарей

Liitokala 21700 Lii-40A

Высокотоковый вариант, способный длительно отдавать 20А. В отличие от предыдущего варианта, эти аккумуляторы показывают стабильную емкость в районе 4Ач. Отлично подойдут для электронных сигарет, для создания мощных батарейных сборок и в мощных фонарях

На этом подборку популярных Li-Ion аккумуляторов пока заканчиваю, удачных покупок!

Лучшие аккууляторы 18650 для электронных сигарет

Для тестов были выбраны следующие модели аккумуляторов:
Samsung 30Q
Samsung 25R
Sony VTC5
Sony VTC5A
Sony VTC6
LG HE2
LG HE4
LG HG2
Sanyo NSX
LiitoKala VTC6
LiitoKala HG2
Согласно спецификации производителей, все аккумуляторы способны выдерживать ток разряда 20А или более. Выбранные аккумуляторы популярные у пользователей электронных сигарет. А так же используются в ремонте аккумуляторного инструмента.

Тестирование

Тестирование проведено током разряда 20А. Внутреннее сопротивление измерено на частоте 1кГц.

Результаты измерения емкости

Результаты в порядке убывания (чем меньше, тем хуже)
Sony VTC6 — 2981мАч (заявленная 3000мАч)
Samsung 30Q — 2946мАч (заявленная 3000мАч)
LG HG2 — 2848мАч (заявленная 3000мАч)
LiitoKala VTC6 — 2662мАч (заявленная 3000мАч)

Sony VTC5 — 2603мАч (заявленная 2600мАч)
Samsung 25R — 2538мАч (заявленная 2500мАч)
Sony VTC5A — 2541мАч (заявленная 2600мАч)
Sanyo NSX — 2461мАч (заявленная 2600мАч)
LG HE2 — 2466мАч (заявленная 2500мАч)
LG HE4 — 2486мАч (заявленная 2500мАч)
LiitoKala HG2 — 2484мАч (заявленная 3000мАч)

Важно. LiitoKala VTC6 и HG2 показали емкость существенно ниже заявленной. Так же необходимо обратить внимание на форму кривых. Под большой нагрузкой напряжение на аккумуляторах стремительно проседает. Это свидетельствует о неспособности LiitoKala VTC6 и HG2 обеспечивать ток нагрузки 20А.

Измерение внутреннего сопротивления

Результаты в порядке увлечения сопротивления (чем больше чем хуже)

Sony VTC6 — 12мОм
Sony VTC5 — 13мОм
Samsung 25R — 13мОм
Sanyo NSX — 13мОм
LG HE4 — 13мОм
Samsung 30Q — 14мОм
Sony VTC5A — 14мОм
LG HE2 — 14мОм
LG HG2 — 15мОм
LiitoKala VTC6 – 23мОм
LiitoKala HG2 — 28мОм

Импеданс измерен на частоте 1кГц. Все аккумуляторы, кроме LiitoKala VTC6 и HG2, показали сопротивление от 12 до 15мОм. Такие показатели типичны для высокоточных аккумуляторов. Сопротивление аккумуляторов LiitoKala в два раза выше нормы.

Вывод

Лучшие аккумуляторы — это аккумуляторы производства Sony. Аккумуляторы Sony обеспечивают номинальную емкость даже при максимальных токах разряда. Но они и самые дорогие.

LG и Samsung в общем сходны по своим характеристикам.

LG HG2 и Sanyo NSX при максимальной нагрузке выдают емкость заметно меньше номинальной.

LiitoKala не пригодны для использования в электронных сигаретах. По суди являются подделкой.

Измеритель емкости аккумуляторов ZH-YU ZB206+ и как он измеряет внутреннее сопротивление. Как измерить емкость аккумуляторов

Некоторое время назад, в ходе обсуждения очередных «подопытных» аккумуляторов, зашла речь об измерении внутреннего сопротивления, а так как известный прибор YR1030 (и 1035) стоят относительно дорого, то один из комментаторов сказал что есть хороший и дешевый приборчик под названием ZH-YU ZB206+.
Но также выяснились некоторые нюансы и чтобы восстановить справедливость я купил для пробы этот тестер.

Речь тогда зашла о том, что ZB206+ также измеряет на частоте 1кГц, как и описано в даташитах, процитирую —

Да, этот измеритель замеряет на 1 кГц, всё как положено.

В следующем обзоре я попутно к YR1030 рекомендовал и его, но в процессе обсуждения выяснилось, что в отличие от 1030 измеряет он более примитивным способом и собственно ради того чтобы проверить это, а кроме того сравнить его точность измерения внутреннего сопротивления с YR1030 и был куплен ZB206+, благо стоит он не очень дорого.

Обзор будет не очень большим, постараюсь дать информацию сжато, описание, режимы работы, тесты и выводы.

Но так как это все таки еще и обзор, то начну как обычно, с упаковки.
Прислали тестер в обычном полиэтиленовом пакете, замотанным в какую-то пленку.

Комплект состоит из тестера и инструкции.

К сожалению инструкция почти полностью на китайском языке, потому либо переводить через переводчик умеющий это делать по фото, либо прочесть дальше мое описание, либо скачать ее на английском языке.

Максимальная ошибка общих результатов измерений: 0,1-0,2 А 2,5%, 0,3-0,5 А 1,6%, 0,6-1,0 А 1,2%, 1,1 А-2,6 А 1%
Размер печатной платы (без медных опор): 97 x 62 x 38 мм
Вес (с медными ножками): 47 г

На вид маленькая, аккуратненькая платка, правда радиатор в пути немного пострадал, но это не критично, хотя и неприятно.

Сборка на мой взгляд даже аккуратная.

Еще правее небольшая платка с microUSB разъемом. Тестер продается в двух вариантах, с питанием 5 или 12 Вольт. В первом случае стоит такая платка как на фото, во втором там обычный 5.5/2.1мм разъем. Так как разница в цене была копеечной, то взял с преобразователем, в 12 Вольт всегда можно переделать просто заменив плату на разъем так как она поднимает напряжение с 5 до 12 Вольт.

Управление
Три кнопки — S— (уменьшение), S++ (увеличение), SK (режим работы).

Плата индикации может быть отделена от основной платы, что полезно при установке в корпус. Правда кнопки не отделяются, потому придется ставит дополнительные. Но в любом случае удобно.

Ниже и левее есть пищалка, пищит неприятно, потому я ее почти сразу отключил.

На радиаторе установлен силовой транзистор, судя по инструкции это P75NF75, но на самом транзисторе маркировка еле видна.
Радиатор очень мелкий, есть плата с вентилятором, но я покупал самый недорогой вариант так как сами платы ничем не отличаются.

Основная часть измерительного узла и управления

Снизу только четыре стойки для установки платы в корпус.

1. Микроконтроллер 8S003F3P6 с 10 бит АЦП.
2. Операционный усилитель LM358. Насколько я понимаю, отвечает за усиление сигнала с шунта и входного напряжения.
3. Два регистра 74HC595, управление индикатором и выходом на вентилятор.
4. Токоизмерительный шунт сопротивлением 50мОм, мощность до 2 Ватт, что при токе 2.6 Ампера с большим запасом.
5. Плата преобразователя напряжения, левее и ниже виден диод для защиты от переполюсовки, правда в данном варианте он не сильно нужен.
6. TL431, на ее базе собран стабилизатор питания индикации и скорее всего операционного усилителя.

Хоть индикатор относительно контрастный, но со светофильтром читается лучше, не говоря о фотографиях, потому дальше все фото будут с ним.

Изначально плата настроена на 1 Ампер разрядного тока.

Кнопки S— и S++ уменьшают или увеличивают установку тока нагрузки. Отмечу то, что кнопки стоят как привычно нашим пользователям, т.е. минус слева, а плюс справа. А также отмечу то, что на картинке магазина показан ток 2.68 Ампера, хотя плата способна выставлять ток только от 0.1 до 2.6 с дискретностью 0.1 Ампера.

Err4 — Неисправность силового транзистора
Err5 — Перегрузка по мощности. По умолчанию плата имеет максимальную мощность в 12 Ватт, но данный лимит можно отключить
Err6 — Напряжение питания не входит в диапазон 11-14 Вольт.

4. Отключение пищалки, отключил почти сразу так как раздражала.
5. Отключение лимита максимальной рассеиваемой мощности.
6, 7. — Мощность в Ваттах при которой будет включаться вентилятор, при 00 работает всегда пока идет разряд.
8. Максимально можно выставить 10 Ватт, но включается этот режим несколько оригинально, не перебором 7-8-9, а в обратную сторону 3-2-1-10.

Режим измерения внутреннего сопротивления включается подачей питания с зажатой кнопкой S—, при этом на индикатор можно вывести как внутреннее сопротивление в мОм, так и напряжение аккумулятора, переключение кнопкой SK, выход из этого режима только перезагрузкой платы.

О вентиляторе.
Как вы понимаете, даже 5 Ватт рассеивать с таким мелким радиатором проблематично, не говоря о большей мощности, потому производитель заложил возможность подключения вентилятора.
Минусовой провод вентилятора подключается к точке F- (слева), плюсовой ко входному напряжению, но так как вентилятор у меня был на 12 Вольт, то я его подключил после преобразователя, а кроме того после защитного диода, но по большому счету можно подключить и до него (диод в самом верху фото).
Я же подключился там, где ближе чтобы просто было немного аккуратнее. Попутно заменил измерительный разъем на клеммник.

Ток потребления платы почти не меняется от режима работы и составляет 65мА при питании 5 Вольт (с преобразователем).
С вентиляторов потребление конечно выше, в моем случае был вентилятор 12 Вольт 0.5 Ватта, с ним плата потребляет 170мА.
Этого вентилятора было полностью достаточно для работы с аккумулятором 4.2 Вольта при максимальном токе.

Проверка точности измерения напряжения.
На низких напряжения точность измерения просто великолепная, практически знак в знак, выше 5 Вольт занижает на 0.02 Вольта, но как по мне, также отлично.
В описании указано что максимальное напряжение 8.5 Вольта, но если поднимать напряжение при уже включенном режиме нагрузки, то измеряет она почти до 10 Вольт, при этом отображает 9.95 и даже если поднимать напряжение выше, то значение не меняется.
При попытке запустить тест с подобным напряжением выдает ошибку.

Перед тем как проверять точность установки тока измерил ток потребления от аккумулятора в режиме простоя. Также вопросов нет, при 4.2 Вольта ток 0.1мА, при 8.5 — 0.2мА.

Точность установки тока также не вызвала вопросов, на мой взгляд для такого дешевого устройства все отлично. Мало того, в конце я проверил уход тока после прогрева, разница в пределах погрешности.

Но друзья, плату то я покупал для того чтобы проверить, насколько она точно умеет измерять внутреннее сопротивление аккумуляторов.
Для этого я взял некоторое количество разных аккумуляторов, которые отличаются производителем, емкостью, максимальным током, напряжением и химией и решил проверить. Можно было взять еще больше подопытных, но я решил что вполне достаточно и 12 штук. Также было использовано четырехпроводное подключение и качественный держатель, по крайней мере лучше у меня нет.

Собственно результаты. Почти во всех случаях у ZB206+ присутствовала «болтанка» в пределах 3-5 знаков, например отображалось не 17 мОм, а 16-18 кратковременно переходя в 15-19, но об этом позже. причем у одних аккумуляторов было больше (VTC6), у других меньше (NCR18650B).

Отдельно проверил точность измерения при разряженном аккумуляторе, благо они у меня были после других тестов.
Последняя пара скриншотов не перепутана, слева VTC5A, справа VTC6.

Все бы ничего, но вы наверное обратили внимание на странность в результатах предыдущего теста. Выше я писал что часто результаты очень нестабильны, значения меняются примерно 2-3 раза в секунду изз-а чего бывает сложно понять, какое же сопротивление.
Но когда я проверял с разряженными аккумуляторами, то не некоторых аккумуляторах эффект стал еще сильнее, ниже на фото один и тот же аккумулятор, разница во времени между фото около 30 секунд. Т.е. я установил аккумулятор, посмотрел какое сопротивление и не стал его вынимать из держателя и значения начали «плавать» примерно так — пол минуты 10-14 мОм, затем плавное повышение и уже 16-19мОм, еще пол минуты и опять 10-14мОм.
Может не именно пол минуты, но выглядели интервалы примерно одинаково.

Ну а что у нас насчет частоты в 1кГц? Да ничего, измерение производится короткими импульсами фактически по постоянному току.
1, 3. — Форма напряжения на затворе транзистора
2, 4. — Форма напряжения на шунте.

Частота следования импульсов примерно 4 Гц, ширина импульса около 3мс, схема при этом работает в режиме стабилизатора тока со значением примерно 1-1.2 Ампера. Обычно для проверки сопротивления на постоянном токе рекомендуют значение тока 0.5-1С, потому ток 1.2 Ампера перекрывает нормально диапазон емкостей 1.2-2.4 Ач.

Но в любом случае здесь нет не только измерения на переменном токе, а и на частоте 1кГц, если условно экстраполировать ширину импульса 3мс в некую частоту при условии что ширина импульса и паузы была бы 50/50, то эта частота бы равнялась 166 Гц.

Попутно проверил как ведет себя прибор при измерении в режиме — двухпроводное подключение.
Без подключения измерительной пары проводов измерение сопротивления не работает.
1. Если подключить только один провод, то сопротивление занижено в полтора раза, а напряжение ровно в два.
2. Если подключить второй провод, то сопротивление и напряжение приходят в норму.
Если потом включить четырехпроводный режим, то ничего не меняется, потому я так и не понял, в чем смысл настройки — 2/4 провода.

И конечно измерение емкости аккумулятора.
Для тестов я взял несколько аккумуляторов и решил проверить их емкость.

Murata VTC5A.
Ток разряда 2.5 Ампера, что соответствует 1С

При запуске теста по нажатию кнопки SK и отключенном режиме автоматического определений аккумулятора вам будет предложено выбрать напряжение окончания разряда. Именно потому я рекомендовал отключить автоматическое определение так как устанавливать этот порог удобно, а кроме того можно это сделать более корректно, так как автоматика определяет для него порог 3 Вольта.
Диапазон изменения 1-6 Вольт и если с верхним напряжением вопросов нет, оно нормально для 2S сборок, то вот 1 Вольт не совсем корректно так как тот же NiCd тестируют до 0.9 Вольта.
Выставляю напряжение 2.5 Вольта.

В процессе теста на индикатор поочередно выводится емкость Ач, емкость Втч, напряжение аккумулятора и установленный ток разряда. При этом 2/5 времени высвечивается емкость и по 1/5 все остальное.
Остановить тест в произвольном месте не выйдет, вернее остановить получится, но посмотреть результат невозможно, устройство переходит в режим установки тока. После окончания теста индикатор мерцает и в этом режиме уже можно посмотреть все результаты.

В конце я получил 2.409Ач или 8.67Втч.

Мой предыдущий тест показал 2.421 Ач или 8.693 Втч, практически один в один, а с учетом того что после моего первого теста были сделаны еще тесты и аккумулятор потерял немного емкости, то вообще все отлично.

Следующим был Murata VTC6. но здесь я немного запутался и случайно выставил ему отсечку по 2.5 Вольта вместо 2.0 которые были в их тесте.

Из-за ошибки проверка проходила в два этапа, разряд до 2.5 Вольта, а затем до 2.0 Вольта. В сумме получилось 2.975Ач или 10.585Втч. В исходном тесте этого аккумулятора при токе 1С было 3.015Ач или 10.67 Втч.

Интересный момент, после окончания теста можно кнопкой SK выбрать режим отображения напряжения на аккумуляторе, при этом оно фиксируется на некоей величине (два правых фото), судя по всему выводится среднее напряжение за время теста.

Также были проверены еще два аккумулятора, Samsung 30Q и 35E. Ток разряда 0.5С

Результаты, вверху соответственно 30Q

30Q показал в итоге чуть больше чем в исходном тесте, но в данном случае он был немного перезаряжен (напряжение можно посмотреть в тесте внутреннего сопротивления).

С 35Е все наоборот, здесь он был чуть чуть недозаряжен и потому результат был ниже исходного. Можно сказать что все сходится.

Итоги.
В плане измерения тока, напряжения, емкости никаких замечаний. Также отмечу положительные вещи:
Удобное управление выбором тока нагрузки и напряжения окончания разряда.
Управление вентиляторов в зависимости от мощности нагрузки.
Общее неплохое качество изготовления.

Отдельно отмечу, даже хочу выделить жирным шрифтом — если в процессе теста отключить питание и потом опять подать, то нагрузка продолжает тест не сбрасывая показания! На мой взгляд только это перекрывает все недостатки потому как все устройства которые я знаю, потом начинают тест с нуля.

Ну и недостатки:
Неудобное включение режима измерения внутреннего сопротивления, так и просится кнопочка с НЗ контактами по питанию.
Минимальное напряжение 1 Вольт, а не 0.9
Измерение внутреннего сопротивления, большой разброс показаний, плавающий результат даже с качественным держателем и четырехпроводным подключением
И конечно здесь нет ни измерения на переменном токе ни частоты в 1кГц.

Жаль что по изначальной информации я ошибочно решил что данный тестер измеряет внутреннее сопротивление корректно, собственно потому я и заказал его для проверки этой информации, теперь вот думаю куда его ~~присобачить~~ применить.
Но при этом я все равно его рекомендую из-за неплохих параметров, удобства, возможности продолжения теста и цены, вряд ли за 7 долларов можно найти что-то более интересное.

На этом у меня все, надеюсь что было полезно.

Аккумуляторы 18650 LiitoKala ака Panasonic

Небольшой обзор на аккумуляторы формата 18650 от LiitoKala… Но мы то знаем))…
Понадобилось купить пару аккумов 18650. После небольшого мониторинга цен и обзоров остановился на данном лоте (ссылка по-моему была где-то в комментах, не вспомню уже). На момент заказа аккумуляторы стоили $8,34 за пару и доставка в РБ $2,63. Сегодня продавец в Беларусь уже не отправляет.
Аккумы пришли в картонной коробочке, внутри которой аккумы были еще во вспененном пакетике. На странице товара написано, что это Panasonic, продавец присваивает аккумуляторам партнамбер)) NCR18650B. Естественно перепакованный и снабженный защитой в «компании» LiitoKala. На корпусе имеется QR-код, который ведет на сайт liitokala.com.cn, ~~которого не существует~~. Термоусадка сидит качественно, плюсовой контакт выпуклый, в применении магнитов необходимости нету)).

Характеристики со страницы товара

Название продукта:NCR18650-34B
напряжение: 3.6 В-4.2 В
Емкость: 3400 мАч
Выход: 4.2 В 600mA
Ток зарядки: 4.2 В
Максимальная нагрузка: 1.5C
Внутреннее сопротивление: ниже 50 мОм
Количество циклов зарядки: 1000 раз
Вес: 48 г
Размер: 69.5 мм x 18.5 мм (длина х диаметр)
Использование печатной платы 2 * защиты МОП, Максимальное напряжение питания 4.2 В, минимальное напряжение 2.5 В
включено.

По размеру аккумуляторы не сильно вписываются в формат 18650 (кто не знает 18650 обозначает диаметр и длину аккума — первые две цифры (18) обозначают диаметр батареи – 18 мм, а 650 значит, что длина батарейки 65 мм) — диаметр 18,5 мм, а вот длина, за счет добавленной защиты составила аж 690 мм (впрочем именно такие размеры и заявлены на странице товара).

Впрочем такое превышение по размерам никак не сказалось на установке аккумуляторов в предназначенные для них фонари)), наоборот внутри не болтаются. Но потребители бывают разные и при заказе нужно учитывать размеры аккумов.

Вес также, можно сказать, соответствует заявленному — 47 грамм (против 48 на странице товара)

Сразу после получения аккумы были водружены в одноименное зарядное устройство в режим зарядки с последующей разрядкой и фиксацией отданной емкости. Результаты меня не огорчили 3166 и 3046

Правда несколько смущают показатели напряжения и сопротивления на одном из аккумуляторов.

После этого теста я захотел узнать сколько же вольется в эти аккумуляторы и поставил их на разрядку с последующей зарядкой и фиксацией залитой емкости. Хочу отметить, что полностью заряженные аккумуляторы разряжались током 0,5А в течении 6 часов 30 минут, после чего в каждый залилось почти 3200 mAh

Такой мини-обзор без выводов, потому как специалистом не являюсь, а вот информация будет полезна при заказе таких аккумуляторов

Сопротивление литий ионного аккумулятора 18650

Разнообразная бытовая техника чаще всего приводится в работу посредством батареек. Более всего в этом случае подходит аккумулятор типа 18650. Это уникальные изделия, обладающие рядом преимуществ. Зачастую их используют в электронных сигаретах, светодиодных фонариках. Какие виды бывают и их особенности, можно узнать в данной статье.

Аккумулятор 18650: что это и его виды

Аккумулятор типа 18650

18650 – это аккумулятор литий-ионного типа, формой и размерами напоминающая батарейку пальчикового типа. Емкость этого вида колеблется в пределах 1600-3600 мАч, напряжение на выходе составляет 3,7 В. Чтобы лучше понять особенности такого аккумулятора, следует сравнить его со стандартной батарейкой ААА или АА. Ее напряжение составляет 1,2 или 1,5 В.

Батареи описываемого типа применяются для приведения в работу техники, требующей элементов с большой емкостью. Например, это электрический велосипед, портативная зарядка для телефона, ноутбук, фонарик и так далее.

Обратите внимание! Срок хранения батареи довольно большой. Чтобы устройство не испортилось, его заряд должен составлять 50%. Именно в таком виде изделие может пролежать приблизительно месяц. Хранить батарейку следует в помещении с умеренной температурой (слишком большие или маленькие показатели пагубно влияют на устройство). Оптимальными являются +15 – +17 градусов.

Многие задаются вопросом о том, что означают цифры 18650. На самом деле все очень просто. Первые две цифры – это диаметр, 65 – длина батарейки в миллиметрах.

Существуют следующие типы батареек 18650 в зависимости от химического показателя:

1. Литий-марганцевые (Lithium Manganese Oxide). К ним относятся LiMn2O4, IMR, LiNiMnCoO2, NMC, INR, LiMnO2.

2. Литий-кобальтовые (Lithium Cobalt Oxide). Это батарейки NCR, ICR, LiCoO2.

3. Литий-железо-фосфатные (Lithium Iron Phosphate или феррофосфатные). Здесь можно назвать LFP, LiFePO4, IFR.

Все эти виды относятся к литий-ионным аккумуляторам. Поэтому можно с точностью сказать, что технология их производства одинакова.

Литий-кобальтовые типы

Этот вид батарей отличается наибольшей емкостью. Но, несмотря на это, с такими батареями нужно вести себя довольно осторожно, ведь литий-кобальтовая система довольно опасна и непредсказуема. Подобные аккумуляторы запрещается заряжать путем быстрой зарядки. Для других же типов вполне безопасно использовать ускоренный способ.

Литий-кобальтовые батареи нельзя применять в приборах, оказывающих большую нагрузку на аккумулятор. Если вы знаете, что техника может посадить батарею за полчаса, откажитесь от использования в нем литий-кобальтовых изделий. В противном случае вам нужно будет быстро устранять возгорание электролита.

Данный вид сейчас широко используется для работы электронных сигарет. При этом, подойдите к вопросу выбора с особой ответственностью, ведь очень часто встречаются подделки. Верхним граничным показателем напряжения, которое можно использовать для зарядки батареи типа 18650 считается напряжение в 4,2 В. При более высоком показателе напряжения батарея может перезарядиться, чего лучше не допускать. Запрещается использовать слишком мощные зарядки, ведь их работа негативно отражается на химическом аспекте аккумулятора. Устройство не только портится, оно может взорваться или сгореть, поэтому лучше не допускать нарушений.

Поэтому перед тем как зарядить аккумулятор, лучше приобрести «умное» зарядное устройство. Оно имеет различные параметры, а также регулировку силы тока.

Литий-марганцевые аккумуляторы

Этот лучшие аккумуляторы типа 18650, которые довольно востребованы среди пользователей. Они отличаются стабильной работой по сравнению с предыдущим, описанным нами видом. Большинство литий-марганцевых батарей не оснащается контроллером зарядки, а производители пишут на изделиях, что они безопасны.

Преимуществом данного типа батарей является свойство спокойно и долго работать с низким сопротивлением. На самом деле это тоже не слишком хорошо, однако, сравнив их с кобальтовыми, можно сказать, что марганцевые батареи отличаются более длительным сроком службы. Литий-марганцевые аккумуляторы созданы с отличным соотношением емкости и силы. Но несмотря на это их объем меньше, чем у аналогичных кобальтовых. Ограничения, связанные с зарядкой. Максимальным напряжением будет 4,2 вольта. Силу тока также следует регулировать: высокая подача в разы ухудшает состояние батареи, а также может привести к взрыву аккумулятора. Сила тока прямо влияет на скорость зарядки.

Совет! Лучше всего покупать зарядное устройство для 18650 li ion аккумуляторов CV или CC.

Что касается марганцевых батарей, то они считаются надежными, по сравнению с кобальтовыми, поскольку они выдерживают большой разряд (2,5 вольт). Однако, до такого состояния батарейки лучше не доводить.

Для анода такой батарейки используется графит. В случае несоблюдения правил применения детали (например, создание очень высокого тока зарядки или маленького сопротивления) на поверхности может начать появляться газ. Описанные выше свойства марганцевых батарей свидетельствуют о высоком качестве и эксплуатационных свойств, поэтому они выигрывают у кобальтовых.

Литий-железо-фосфатные виды

Второе их название – феррофосфатные. Этот вид по праву считается наиболее безопасным в сравнении с другими видами литий-ионных батарей. Они обладают стабильностью работы химии относительно других типов. В конструкции батареек используется железо-фосфатный катод. Он нетоксичен и является устойчивым к высоким температурам. Феррофосфатные виды не имеют контроллера заряда. Взорваться или воспламениться они способны лишь если возникнут сильные повреждения корпуса, и то, это маловероятно. Описанные аккумуляторы невосприимчивы к различным проявления некорректной работы (создание низких данных сопротивления).

Правила зарядки аккумулятора 18650

Зарядка аккумулятора 18650

Эксплуатируя 18650, возникает вопрос о правильности его зарядки. Процедура очень простая, но ее нужно производить ответственно, избегая халатности и нарушений технологии. Правильная зарядка является залогом длительного срока службы батареи.

Обратите внимание! Полная разрядка и зарядка до конца пагубно влияет на состояние батареи. Заряжать аккумулятор лучше до 90%.

Владельцы бытовой техники, когда приходит время подзаряжать аккумулятор, интересуются, как же правильно это делать. Лучше воспользоваться специальным прибором. Зарядное устройство начинает процесс при установленном напряжении в 0,05 В, постепенно увеличивая его до 4,2. Значение не должно подниматься выше, ведь это вредит эксплуатационным свойствам батареи.

Сила тока, допустимая для зарядки, должна колебаться в районе 0,5 – 1 А. Данные показатели прямо влияют на скорость заряда. Если вам не требуется использовать батарейку срочно, лучше процесс заряда не ускорять.

Для того чтобы полностью восполнить изделие, потребуется около 3 часов. По истечении этого времени батарея самостоятельно отключается от устройства. Таким образом можно не переживать за перегрев аккумулятора и его порчу. Если же ваше зарядное устройство не обладает функцией контроля зарядки, придется самому следить за процессом и выключить, когда это нужно. Лучше всего послушать специалистов и приобретать многофункциональные устройства с конроллером. Так процесс зарядки будет наиболее безопасным.

В настоящее время приобретение зарядного устройства не является проблемой. В ассортименте магазинов и торговых точек имеется в наличии большое количество приборов разных производителей и разной ценовой категории. Специалисты советуют не брать цену за основу выбора, а особое внимание уделить характеристикам.

Виды зарядных устройств:

Зарядка с одним гнездом и силой тока не более 1 А. Это самые недорогие устройства, отлично выручат тех пользователей, которые заряжают батареи всего несколько раз в год.
Зарядка с двумя гнездами, создает напряжение до 4,2 В. Эти приборы имеют специальный индикатор, следящий за временем работы.
Универсальные зарядки, используемые для батарей разной химии. Они могут применяться не только для литиевых, но и никелевых видов.

Стоимость также является важным показателем при выборе качественного аккумулятора. Приборы большей стоимости, как правило, имеют реле, контроллеры и индикаторы. Те, кто чувствует свои силы и обладает определенными техническими и химическими знаниями, могут сделать зарядные устройства своими силами. В этом случае важно иметь знания относительно функционирования электрической цепи и параметров аккумулятора.

Измеритель емкости аккумуляторов ZH-YU ZB206+ и как он измеряет внутреннее сопротивление

Речь тогда зашла о том, что ZB206+ также измеряет на частоте 1кГц, как и описано в даташитах, процитирую —

Да, этот измеритель замеряет на 1 кГц, всё как положено.

Обзор будет не очень большим, постараюсь дать информацию сжато, описание, режимы работы, тесты и выводы.

Комплект состоит из тестера и инструкции.

Характеристики со страницы товара.
Напряжение питания: DC12V / 5V (опционально)
Рабочий ток: <35 мА
Максимальное входное напряжение батареи: 8.5V
Максимальная погрешность тока разряда: 1% + 2 мА
Ошибка измерения напряжения: 1% -3D
Максимальная ошибка общих результатов измерений: 0,1-0,2 А 2,5%, 0,3-0,5 А 1,6%, 0,6-1,0 А 1,2%, 1,1 А-2,6 А 1%
Размер печатной платы (без медных опор): 97 x 62 x 38 мм
Вес (с медными ножками): 47 г

Сборка на мой взгляд даже аккуратная.

На плате установлено два разъема и один клеммник.
Клеммник предназначен для подключения аккумулятора или любого другого источника питания напряжением до 8.5 Вольта.
Правее находится разъем подключения измерительной цепи при использовании четырехпроводного подключения, необходимо для корректного измерения внутреннего сопротивления и емкости в Ватт часах.
Еще правее небольшая платка с microUSB разъемом. Тестер продается в двух вариантах, с питанием 5 или 12 Вольт. В первом случае стоит такая платка как на фото, во втором там обычный 5.5/2.1мм разъем. Так как разница в цене была копеечной, то взял с преобразователем, в 12 Вольт всегда можно переделать просто заменив плату на разъем так как она поднимает напряжение с 5 до 12 Вольт.

Управление
Три кнопки — S— (уменьшение), S++ (увеличение), SK (режим работы).

Индикация.
Четырехразрядный семисегментный индикатор плю четыре дополнительных светодиода.
На индикатор поочередно высвечивается информация о токе, емкости, напряжении, при этом чтобы понимать что именно в данный момент на экране, включается соответствующий светодиод.
Плата индикации может быть отделена от основной платы, что полезно при установке в корпус. Правда кнопки не отделяются, потому придется ставит дополнительные. Но в любом случае удобно.

Ниже и левее есть пищалка, пищит неприятно, потому я ее почти сразу отключил.

Основная часть измерительного узла и управления

Снизу только четыре стойки для установки платы в корпус.

Хоть индикатор относительно контрастный, но со светофильтром читается лучше, не говоря о фотографиях, потому дальше все фото будут с ним.
Изначально плата настроена на 1 Ампер разрядного тока.

Если включить разряд без аккумулятора то высветится сообщение об ошибке, всего таких сообщений 6:
Err1 — Измеряемое напряжение выше чем 8.5 Вольта
Err2 — Измеряемое напряжение слишком низкое или отсутствует.
Err3 — Батарея имеет слишком высокое сопротивление или плохой контакт в следствие чего при нагрузке напряжение падает слишком сильно при установленном токе нагрузки.
Err4 — Неисправность силового транзистора
Err5 — Перегрузка по мощности. По умолчанию плата имеет максимальную мощность в 12 Ватт, но данный лимит можно отключить
Err6 — Напряжение питания не входит в диапазон 11-14 Вольт.

Настройки.
Данное меню вызывается при помощи подачи питания с зажатой кнопкой SK, кнопки -/+ изменяют значение, SK переключает к следующему пункту, после прохождения всех пунктов плата переходит в нормальный режим с сохранением настроек.
1, 2. — Двухпроводный или четырехпроводный режим измерения.
3. Автоопределение типа аккумулятора и соответственно автоматическая установка напряжения окончания разряда. Рекомендую выключить, так как определение производится исходя из напряжения аккумулятора, Для заряженного LiIon это 3 Вольта, LiFe — 2.5 Вольта, Никелевых — 1 Вольт. Соответственно бывает автоматика ошибается, а кроме того иногда разряжать надо до другого напряжения.
4. Отключение пищалки, отключил почти сразу так как раздражала.
5. Отключение лимита максимальной рассеиваемой мощности.
6, 7. — Мощность в Ваттах при которой будет включаться вентилятор, при 00 работает всегда пока идет разряд.
8. Максимально можно выставить 10 Ватт, но включается этот режим несколько оригинально, не перебором 7-8-9, а в обратную сторону 3-2-1-10.

Murata VTC5A.
Ток разряда 2.5 Ампера, что соответствует 1С

В конце я получил 2.409Ач или 8.67Втч.

Также были проверены еще два аккумулятора, Samsung 30Q и 35E. Ток разряда 0.5С

Результаты, вверху соответственно 30Q

На этом у меня все, надеюсь что было полезно.

18650 греется. Нормально ли, что аккумулятор греется при зарядке? Надо ли извлекать батарейку из зарядного устройства сразу после зарядки

В общем, ситуаций может быть только две:

Аккумулятор вроде бы работает, но очень быстро разряжается.
Аккумулятор сел в ноль и вообще не хочет заряжаться.

Первая ситуация: потеря емкости

В первом случае у аккумулятора упала емкость и с этим придется смириться. Полное восстановление аккумуляторов после глубокого разряда невозможно (это касается всех Li-ion аккумуляторов: 18650, 14500, 10440, аккумуляторов от мобильников и т.д.). Даже теоретически нельзя вернуть емкость литиевого аккумулятора.

Снижение емкости — абсолютно нормальный процесс. Это происходит во время каждого цикла заряда/разряда, независимо от того, насколько правильно эксплуатируется аккумулятор. Однако, если в процессе эксплуатации часто допускаются глубокие разряды или, наоборот, длительные перезаряды (более 500%), то скорость потери емкости может существенно возрасти.

Последние исследования показали, что литиевые аккумуляторы теряют свою емкость даже если вообще не эксплуатируются. Например, во время обычного хранения на складах. По данным исследований, аккумулятор теряет примерно 4-5% емкости в год.

Вторая ситуация: не хочет заряжаться

Теперь рассмотрим второй случай — аккумулятор не заряжается.

Обычно эта ситуация возникает, когда какое-либо устройство (телефон, планшет, мп3-плейер) долго лежали без дела с разряженным аккумулятором. Или если литиевые аккумулятор подвергся глубокому охлаждению.

В принципе проблем с зарядкой таких аккумуляторов быть не должно. Внутри каждого аккумулятора — между самой банкой аккумулятора и теми клеммами, которые мы видим — находится модуль защиты, который отключает банку от клемм при снижении напряжения ниже определенного порога. Внешне это проявляется как полное отсутствие напряжение на выходе аккумулятора (ноль вольт).

На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.

В случае блокировки аккумулятора по перегрузке (КЗ в нагрузке), модуль защиты также запирает транзистор FET1. Нет никакой разницы от чего сработала защита — от переразряда или от короткого замыкания. Результат один — открытый транзистор FET2 и закрытый полевик FET1.

Таким образом, при глубоком разряде плата защиты литий-ионного аккумулятора ни в коей мере не препятствует заряду аккумулятора.

Проблема лишь в том, что некоторые зарядные устройства считают себя слишком умными и когда видят, что на аккумуляторе слишком низкое напряжение (а в нашем случае оно вообще будет равно нулю), они считают, что произошла какая-то недопустимая ситуация и напрочь отказываются выдавать зарядный ток.

Это сделано исключительно в целях безопасности. Дело в том, что при внутреннем коротком замыкании аккумулятора, заряжать его становится опасно — он может сильно перегреться и вспучиться (со всякими спецэффектами вроде вытекания электролита, выдавливания крышки планшета и т.п.). В случае же обрыва внутри аккумулятора, заряжать его становится совершенно бессмысленно. Так что логика работы таких умных зарядников вполне понятна и оправдана.

О том, как обхитрить зарядку и восстановить работоспособность литиевого аккумулятора после глубокого разряда читайте далее.

Как заставить заряжаться?

По сути, восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда сводится к тому, чтобы вернуть его в штатный режим работы. Надо понимать, что потерю емкости это никоим образом не компенсирует (это невозможно в принципе).

Чтобы все-таки заставить слишком хитрое зарядное устройство заряжать наш сильно севший аккумулятор, необходимо сделать так, чтобы напряжение на нем превысило некий порог. Как правило, достаточно 3.1-3.2 Вольта, чтобы ЗУ посчитало ситуацию штатной и разрешило зарядку.

Поднять напряжение на аккумуляторе можно только с помощью сторонней (более глупой) зарядки. В народе это называется «толкнуть» аккумулятор. Для этого достаточно просто подключить к клеммам аккумулятора внешний блок питания, ограничив при этом максимальный ток.

Для наших целей подойдет любое зарядное устройство для сотового телефона. Чаще всего современные зарядники имеют выход в виде USB-гнезда и, соответственно, выдают 5В. Нам осталось только лишь подобрать резистор, ограничивающий ток заряда.

Сопротивление резистора рассчитывается по закону Ома. Возьмем худший сценарий — на внутренней банке литий-ионного аккумулятора напряжение составляет 2.0 Вольта (померить его, не разбирая аккумулятор, мы не сможем, поэтому просто предположим, что это так).

Тогда разница между напряжением источника питания и напряжением на аккумуляторе будет составлять:

Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора, чтобы ток заряда не превышал 50 мА (этого вполне достаточно для первоначального заряда и в то же время вполне безопасно):

R = 3В / 0.050А = 60 Ом

Теперь узнаем, какова мощность будет рассеиваться на этом резисторе, в случае внутреннего короткого замыкания аккумулятора (тогда на резисторе будет падать все напряжение блока питания):

P = (5В) 2 / 60 Ом = 0.42 Вт

Таким образом, чтобы восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда, берем любой блок питания на 5В, ближайший подходящий резистор — 62 Ом (0.5Вт) и подключаем все это к аккумулятору следующим образом:

Подойдет источник питания и на другое напряжение, достаточно будет пересчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора. И нужно помнить, что в схемах защиты li-ion, как правило, используются полевые транзисторы с небольшим напряжением сток-исток, поэтому брать блок питания с большим выходным напряжением нежелательно.

Надежный контакт при подключении проводов к клеммам аккумулятора 18650 помогут обеспечить небольшие неодимовые магнитики.

Если заряд не идет (резистор не греется, а на аккумуляторе полное напряжение блока питания), то либо схема защиты ушла в совсем глубокую защиту, либо она просто вышла из строя, либо имеет место внутренний обрыв.

Тогда можно попробовать снять наружную полимерную оболочку аккумулятора и подключить нашу импровизированную зарядку напрямую к банке. Плюс к плюсу, минус к минусу. Если и в этом случае заряд не пошел, то аккумулятору кранты. Зато если пошел, то нужно дождаться пока напряжение поднимется до 3+ Вольт и дальше можно заряжать уже как обычно (штатной зарядкой).

Конечно, с помощью данной приспособы можно зарядить аккумулятор полностью, но тогда ждать придется очень долго (все-таки ток заряда очень маленький). К тому же в этом случае придется очень плотно контролировать напряжение на банке, чтобы не прозевать момент когда там станет 4.2V. А, если кто не знает, напряжение ближе к концу заряда начнет подниматься очень быстро!

Теперь другая ситуация — резистор, наоборот, ощутимо нагревается, но на аккумуляторе нулевое напряжение, значит где-то внутри имеется короткое замыкание. Потрошим аккумулятор, отпаиваем модуль защиты и пытаемся зарядить саму банку. Если дело пошло, значит плата защиты неисправна и подлежит замене. Впрочем, можно использовать аккумулятор из без нее.

Девайс позиционируется как быстрая зарядка аккумов для неопытного пользователя = воткнул и пошел… И она как бы сама распознает и подаст ток какой нужно…
Это мое первое знакомство с брендом Феникс — так что буду придираться к мелочам
Провод мягкий — может потому что у меня с китайской вилкой…

Некоторые спецификации:
Charge battery type: Li-ion/NiMH/NiCd batteries
Input type: AC100-240V/50-60HZ/0.35A or DC12-24V/1.0A
Rated output power: 6W(NiMH/NiCd battery), 16.8W(Li-ion battery)
Compatible with:
4.2V/1.0A: 18650/26650/14500/16340/10440 (Li-ion battery)
1.5V/1.0A: AA/AAA/C (NiMH/NiCd battery)
Protection: Overcharge/over current/short circuit/reverse connection protection

Имеет 4 независимых канала и под каждый имеется своя кнопка. Умеет заряжать Li-ion/NiMH/NiCd а также «Лиферы» — хотя в описании этого не указано. На дисплее есть отдельная строка для Литий Феррумов.

Но как по мне = лучше б уже поставили один переключатель сразу на все 4 канала
Так как на дисплее показывается информация по Вольтажу, силе тока заряда и время заряда
При чем на каждом канале отдельно, и чтоб увидеть одинаковый Ампераж например или время зарядки на всех 4 каналах — прийдется «тыкать» кнопку на каждом канале!!! отдельно!!! — считаю это неудобным… Так как это только информация… и мы не можем выбрать ток заряда… Она все делает за нас… Для неопытного пользователя может это и +… хз Мне обычно нужная одинаковая информация на всех каналах сразу — например Вольтаж, ампераж или время заряда. Ни к чему видеть разные показатели на разных каналах ИМХО

1004 мА — к чему такая точность?! Написали б лучше просто 1А

Корпус мне показался прочным — ничего нигде не скрипит и не болтается внутри — как показала практика — это редкость… Ну по крайней мере в Nitecore D4 у меня что то болтается… Да еще и слышен писк при заряде от встроенного БП. Здесь же — абсолютно никаких шумов.Даже при полной загрузке аккумуляторами

Есть отдельные «утолщенные» места под 26650 = по бокам. И это удобно = не мешает соседним 18650 стоять и заряжаться вместе с ними

Отверстий для вентиляции вродь как совсем нет, несмотря на то что вроде как обманки или «дизайнерские выемки» есть. Но этого достаточно — греется не так сильно. Да и ложу я его на корпус от компа когда заряжаю. Может потому и не так греется.

Нет резиновых ножек = будет ездить по столу

Зато понравилось что хоть 5 делений у батарейки. У моего найткора только 3

Есть «питалово» под 12-24В но в комплекте нет провода под это…

Я был огорчен что она не показывает сколько залилось мАмпер, я уже не говорю про разряд в мАмперах
Хорошо хоть показывает время заряда. Можно умножить время на силу тока и получим залитый ампераж. Но это все нужно считать самому. Неужели нельзя было встроить это в зарядку… Ну да ладно… Типо «неопытным пользователям» Феникс подумал что это совсем не нужно…

Разбирать не стал = зарядка с двух сторон запаяна. Так что кишки мы не увидим

У предыдущей версии Fenix C2 были выемки под пальцы. Здесь же или выбивать акумы, либо подцеплять чем то — благо есть «удобный» скос на корпусе для этого…

Открытием для меня было то что в него влазят 21700!!! На секундочку!!! Хоть впритык, но влазит… У Найткора моего такой номер не проходит. Раз влазит 21700 так и 20700 влезут. И это конечно здорово, что сделали некий запас. Хотя в описании эти типоразмеры даже не указаны.

Как плюсом таки минусом считаю что она заряжает все акумы 1А. Даже АА и ААА. Для 18650 26650 = это не так критично но для пальчиков и мизинчиков — это медленная смерть… Зато да — заряжает он их сравнительно быстро!!! Тут ничего не скажешь… 18650 емкостью 2600 мА заряжал ровно 3 часа = залил 3000 мА. Пробовал вставлять убитый 18650 = таки да = есть защита — написал Err на дисплее — что значит ОШИБКА. То есть хоть какая защита от дурака присутствует. Есть также защита от перемены полярности и от перегрева… Но вот как именно защита от перегрева работает — я так и не понял… Так как ААА адски греются зарядным током в 1А и при этом ничего не происходит — зарядка не уменьшает ток… Ничего не делает при этом…

Вот еще мой видео обзор

Планирую купить +1 Добавить в избранное Обзор понравился 0

После извлечения батарей из упаковки (блистера) не спешите их ставить в ЗУ в режим зарядки. Лучше вставить новые АКБ в любое подходящее устройство и использовать до полной разрядки. Только после полной разрядки их можно полностью зарядить.

Рекомендую «потренировать» NiMH АКБ в самом начале эксплуатации. Например, можете вставить ваши новенькие АКБ в ЗУ TechnoLine BC-700, фото справа, и выбрать режим REFRESH (восстановление ёмкости). Таким образом вы будете использовать максимальную ёмкость АКБ, а также существенно продлите срок эксплуатации.

Каким током надо заряжать NiMH аккумуляторы?

Почему пальчиковый аккумулятор сильно греется при зарядке?

Сильный нагрев АКБ при зарядке свидетельствует о том, что установлен очень высокий ток заряда, либо о том, что в данном аккумуляторе слишком высокое внутреннее сопротивление, и срок эксплуатации подходит к концу. Чтобы продлить жизнь вашим АКБ, не заряжайте их без надобности высоким током, обеспечьте принудительное охлаждение батарей если пассивного охлаждения недостаточно. Высокая температура при зарядке негативно влияет на химический состав электролита, и приводит к преждевременному выходу из строя АКБ.

Как определить время зарядки пальчикового аккумулятора?

Определить время зарядки АКБ довольно просто — посмотрите на корпус батареи, там указаны идеальные параметры для заряда конкретного аккумулятора. Но лучше использовать такие зарядные устройства, которые автоматически определяют время заряда конкретного АКБ. Например, все тот же TechnoLine BC-700. Это ЗУ каждому аккумулятору определяет оптимальное время заряда, то есть каждая вставленная батарея заряжается автономно; процесс зарядки комплекта из 4-х батарей не прервется если одна из них зарядится быстрее.

Надо ли извлекать батарейку из зарядного устройства сразу после зарядки?

Например, при зарядке 4 аккумуляторов, один зарядился быстрее. Надо ли его извлечь из зарядного устройства? Ответ: нет, не надо его сразу же извлекать из зарядного устройства. Можете смело оставить его в ЗУ до завершения процесса зарядки всех вставленных АКБ.

Почему из одной упаковки один аккумулятор заряжается дольше остальных?

Очевидно это связано с тем, что данный экземпляр имеет более высокую ёмкость чем остальные. В моей практике такое встречается крайне редко, чаще можно столкнуться с противоположной ситуацией, когда один экземпляр заряжается быстрее остальных. Советую быстрей выровнять данный комплект аккумуляторных батарей, чтобы избежать возможных проблем с оборудованием в котором используется разбалансированный комплект.

Что значит выровнять комплект аккумуляторных батарей?

Это значит следующее:
Сначала проверяете (тестируете), например, 10 аккумуляторных батарей на предмет ёмкости. Это можно сделать при помощи зарядных устройств-анализаторов, о которых подробно рассказано . После того, когда на руках будет список полученных ёмкостей 10-ти аккумуляторов, сортируете их по одинаковым (или примерно одинаковым) параметрам ёмкостей. Таким образом, у вас должно получиться, как минимум, два комплекта батарей разных емкостей по 4 штуки в каждом.

Сколько должен держать заряд NiMH аккумулятор после полной зарядки?

Это зависит от типа АКБ, его ёмкости, условий обслуживания/хранения и срока эксплуатации. Например, NiMH АКБ фирмы Duracell 2650mAh будут держать полезный заряд около недели (то есть зарядили и оставили на полке), после чего их нужно перезарядить. А вот, например, Sanyo Eneloop 2000mAh (LSD) продержат полезный заряд несколько лет.

Также важно правильно обслуживать АКБ чтобы увеличить время хранения без подзарядки. Например, NiMH АКБ нужно периодически «тренировать», тем самым восстанавливая рабочую ёмкость.

Кто такие LSD аккумуляторы?

LSD аккумуляторы (Low Self-Discharge) — это такие АКБ которые отличаются от других типов батарей низким уровнем саморазряда. То есть после полной зарядки эти аккумуляторы способны держать полезный заряд продолжительное время (около 3-х лет).

Что значит «тренировка аккумулятора»?

Термин «тренировка аккумулятора» — это синоним термина «восстановление ёмкости NiMH АКБ». В просторечии еще используют термин «разгон аккумулятора», что одно и то же. Это циклические этапы разряда-заряда NiMH аккумуляторов, которые восстанавливают потерянную ёмкость батарей. В зависимости от ёмкости АКБ, состояния электролита, тока заряда/разряда, этих циклов (разряд-заряд) может быть очень много, также они могут быть различными по продолжительности.

Часто у начинающих водителей возникает вопрос о том, почему аккумулятор греется при зарядке и насколько это нормально. Когда внутри корпуса АКБ автомобиля начинается или бурление, а сам он начинает нагреваться, новичков это может навести на мысль о том, что с батареей что-то не в порядке. Также и владельцы мобильных телефонов беспокоятся о том, что мобильник «сильно греется» при подключении его к сети. На самом деле далеко не всегда нагрев батареи при зарядке означает ее неисправность.

Для того чтобы развеять страхи по поводу нагревания аккумуляторов автомобилей и телефонов, рассмотрим некоторые причины, по которым это может возникать (кстати, было бы, наоборот, странно, если бы аккумуляторы при зарядке не грелись вообще).

Перестраховка: заряжаем аккумулятор авто качественно и правильно

Необходимо знать о том, что если во время зарядки греется аккумулятор — это вполне естественное явление, особенно, когда процесс подходит к концу. Для того чтобы не произошло перегрева, важно следить за батареей на всех этапах ее зарядки — примерно так же, как мы следим за поставленной на огонь кастрюлей или любым электрическим прибором.

Ближе к концу зарядки не оставляйте АКБ надолго без присмотра. Если она начинает нагреваться слишком сильно, лучше снизьте ток. Конечно, время зарядки может увеличиться, но именно это позволит вам минимизировать возможные риски.

Кроме того, если ваш аккумулятор уже старый, важно иметь в виду, что старые автомобильные батареи нагреваются быстрее, а во избежание короткого замыкания придется все чаще. Обращайтесь со старой батареей максимально внимательно и осторожно.

Возможный заводской дефект нового аккумулятора

Для водителей-новичков не будет лишним узнать и о том, что сам процесс кипения батареи может подсказать, почему она сильно нагревается и по каким причинам показатель ее общего напряжения не соответствует необходимой норме.

Например, при замыкании одной из банок вследствие заводского дефекта закипание как нормальный и естественный процесс наступает во всех исправных отсеках аккумулятора. В замкнутой банке процесса кипения нет. При замерах плотности электролита значение ее в «умершем» отсеке не превышает 1,10 гр/см 3 . Батарея с таким дефектом будет выдавать напряжение около 10,5 Вольт, а не положенные 12-13 в покое. Лучше не пытаться ее , а вернуть обратно в магазин, или же обменять на исправную.

Возможные неполадки, если аккумулятор сильно «греется» при зарядке

В случае, если вы сняли АКБ с автомобиля и поставили его , а позже обнаружили, что он нагревается сильнее, чем нужно, причины могут быть вполне понятными и иногда устранимыми:

Неисправность используемого зарядного устройства, или же слишком высокие токи. Попробуйте просто уменьшить их.
Что-то случилось внутри самого аккумулятора. Это может быть повреждение пластин, их осыпание или короткое замыкание. Возможность устранения проблемы зависит от уровня повреждения пластин.

Почему нагревается телефонный аккумулятор при зарядке

Чаще всего беспокойство владельцев телефонов по этому поводу не имеет серьезных оснований:

Если телефон заряжается, и нет очевидных признаков его перегревания, то зарядку можно спокойно продолжать: «греются» при подсоединении к сети все мобильники .
Если вы звоните, играете в игры или пишете СМС при зарядке телефона , температура его естественным образом будет на порядок выше обычной. В данном случае можно дождаться окончания зарядки устройства, чтобы не беспокоиться лишний раз.
Если корпус вашего гаджета выполнен из металла , он будет нагреваться сильнее, но опасности в этом нет.
При подключении к смартфону Wi-Fi или любого вида мобильного интернета скачивание данных будет оказывать влияние на уровень температуры во время зарядки.
Телефон может нагреться по причине ошибок в прошивочной системе (программный код). В данном случае, попробуйте отыскать в Сети обновленную прошивочную версию.
Проверку уровня нагрева смартфона в процессе зарядки можно провести, используя утилиту вроде CPU-Z .

Таким образом, любой аккумулятор греется при зарядке. В случае, если речь идет об автомобильной батарее, важно осуществлять своевременный контроль процесса, чтобы избежать возможных необратимых ее повреждений. Если же нагревается телефон, чаще всего беспокойство пользователей напрасное. Но если имеются сомнения, уровень нагрева АКБ во время зарядки всегда можно проверить с помощью специальных программ.

Литий-ионный

— аккумулятор 18650 с «мертвыми» элементами, другие элементы еще можно использовать?

Мои «хорошие» клетки хороши ?:

Вполне вероятно, что элементы, проверяющие напряжение 3,6–3,7 В, полностью пригодны для использования в будущем. Если блок становится сильно разбалансированным, большее количество разряженных ячеек попадает в глубокую разрядку, в то время как другие элементы все еще находятся в пределах нормального рабочего диапазона. Если срабатывает внутренняя защита разряженных ячеек, у вас есть несколько ячеек, некоторые из которых никогда не подвергались предельным условиям.

Переключение «исправных» ячеек в тестер для подтверждения их емкости даст разумное представление об их состоянии.

Вы напрямую не спрашивали об элементах 0 В, но они тоже МОГУТ быть в лучшем состоянии, чем вы ожидаете. И не может …

Мои «мертвые» клетки мертвы ?:

Восстановленные клетки могут «никогда больше не быть такими же, как раньше», поэтому вам рекомендуется охарактеризовать и протестировать их, если они могут быть восстановлены.

ВОЗМОЖНО, что у ячеек 0 В сработала внутренняя защита для отключения ячейки.Это МОЖЕТ быть сохранено. т.е. фактическая ячейка МОЖЕТ быть все еще выше действительно мертвого уровня). Попробуйте зарядить от источника 3–4 В через резистор — скажем, 100 Ом или более. ЕСЛИ Vbat появится снова, возможно, все в порядке.

Придется ли мне вручную сбрасывать защиту ячеек 0 В перед тем, как это делать (зарядка через резистор), чтобы это работало? Разве это не было бы опасно, поскольку должна была быть причина срабатывания защиты? (Защита не сработала слишком высоким разрядным током, так как я на 99% уверен, что никакие элементы не были закорочены внешне, а моя нагрузка потребляет только 5 ампер макс. ячейка), в то время как эта модель 18650 должна поддерживать ток 10А (на ячейку)? Спасибо,

Все кончено.Если элемент опорожняется со скоростью ниже точки срабатывания защиты от перегрузки по току, она достигнет нижнего предела напряжения. Вероятно, это около 2,5 В. Внутренняя защита отключает ячейку от внешней нагрузки. Ячейка по-прежнему подвержена саморазряду (медленному) и некоторому контрольному току (также небольшому) и будет МЕДЛЕННО приближаться к примерно 2 В, где его восстановление может быть невозможно. Если повезет, период между 2,5 В и 2 В может быть очень длинным.

Внутренняя схема защиты может допускать утечку из этого состояния.Зависит от производителя и (очень вероятно) не причинит вреда при очень малых токах. Емкость на этом уровне напряжения настолько мала, что зарядка происходит довольно быстро. например (цифры из моей головы), как говорят, батарея 3000 мАч может иметь там 1% — 5% емкости. При 1% это 30 мАч, поэтому 30 мА должны вернуть его через час (а может и больше), и он может «скрываться очень близко к границе и вернуться через несколько минут. Я бы« надеюсь », что скажем <= 100 мА не причинит вреда (300 мВт абс. макс. при 3 В и, возможно, только 50-100 мВт)

НО делают это где-нибудь «в безопасности».

Метод сортировки на основе деградации для повторного использования литий-ионных аккумуляторов

PLoS One. 2017; 12 (10): e0185922.

, Концептуализация, Курирование данных, Формальный анализ, Исследование, Методология, Написание — просмотр и редактирование ^1, ² и, Концептуализация, Курирование данных, Формальный анализ, Исследование, Методология, Проверка, Визуализация, Написание — первоначальный проект, Написание — просмотр и редактирование ^3, ^*

Hao Chen

¹ Школа автомобильной инженерии, Шанхайский университет инженерных наук, Шанхай, П.Р. Китай

² Департамент компьютерных и информационных наук, Мичиганский университет в Дирборне, Дирборн, штат Мичиган, Соединенные Штаты Америки

Джулия Шен

³ Detroit Country Day, Беверли-Хиллз, Соединенные Штаты Америки

Джун Сюй, редактор

¹ Школа автомобильной инженерии, Шанхайский университет инженерных наук, Шанхай, Китайская Республика

³ Detroit Country Day, Беверли-Хиллз, Соединенные Штаты Америки

Beihang University, CHINA

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Поступило 27.05.2017; Принято, 2017 г. 21 сентября.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Abstract

В мире, где миллионы людей зависят от батарей, чтобы обеспечить их удобным и портативным источником энергии, переработка батарей имеет первостепенное значение. В этой статье мы разработали новый метод сортировки литий-ионных аккумуляторов 18650 в больших количествах и в режиме реального времени для сбора использованных элементов с достаточной емкостью для повторного использования аккумуляторов.Испытания на внутреннее сопротивление и емкость были проведены в качестве основы для сравнения с новым методом, основанным на деградации, основанном на рентгеновском сканировании и вычислении контраста цифрового изображения. Результаты тестирования показывают, что точность сортировки тестовых ячеек составляет около 79%, а время выполнения нашего алгоритма составляет 200 миллисекунд, что делает наш метод потенциальным решением в реальном времени для повторного использования оставшейся емкости в хорошо используемых ячейках.

Введение

Батарея представляет собой электрохимический элемент, который можно заряжать электрически для выработки электроэнергии по мере необходимости, а аккумуляторная батарея представляет собой вторичный элемент, который может накапливать избыточную энергию из возобновляемых источников энергии.В связи с обстоятельствами последних лет, варьирующимися от растущего спроса на электромобили до загрязнения воздуха из-за сжигания бензина, использование литий-ионных аккумуляторов (распространенный тип аккумуляторных батарей) становится все более популярным. На основании исследования, проведенного Navigant Research, ожидается, что мировой доход от литий-ионных (Li-ion) элементов [1] достигнет 26 миллиардов долларов США в 2023 году благодаря их широкому применению в гибридных / электрических автомобилях, коммерческих транспортных средствах, аэрокосмической отрасли. , военные операции и бытовая электроника.

Однако было много опасений относительно доступности лития — элемента, критически важного для производства литий-ионных батарей. Поскольку переработка лития относительно нова, она недостаточно развита и пока не является экономически целесообразной. Текущая деятельность по переработке на предприятиях по переработке [2] и в академических исследованиях [3–6] ограничивается разрушением элементов [7] для восстановления химических элементов в батареях. Три недостатка разрушения ячеек:

ограниченная доступность : во всем мире доступно лишь несколько установок для восстановления элементов;
экономическая нежизнеспособность : стоимость извлечения элемента выше, чем стоимость добычи элементов; и
растрата ресурсов : недифференцированное разрушение разрушает как хорошие, так и плохие клетки.

Поскольку коммерческая стоимость перепрофилированной аккумуляторной батареи и восстановления элемента элемента составляет около 2,5 и 0,5 доллара США на цилиндрический элемент (модель 18650), соответственно, каждый перепрофилированный элемент создает дополнительную ценность на 2 доллара по сравнению с восстановлением элемента.

Мы завершили всесторонний поиск существующих методов с помощью различных библиотек и онлайн-инструментов, включая Google Scholar, Engineering Village и более 30 инженерных, научных и технических баз данных (таких как цифровая библиотека ACM, IEEE Xplore и INSPEC) в Мичиганском университете. библиотека.Результаты нашего поиска показывают, что не существует аналогичной исследовательской работы или патента на методологию сортировки на основе деградации в реальном времени. Было проведено несколько исследований [8–10], посвященных математическим моделям для прогнозирования деградации литий-ионных батарей, а не методам сортировки, основанным на измерении деградации батарей. Некоторые другие действия были связаны с механическим поведением батарей [11, 12].

В области материального ущерба в прошлом использовались различные технологии обнаружения, включая распространение ультразвуковых волн [13–15], вибрацию [16], акустическую эмиссию [17] и рентгеновскую компьютерную томографию [18–21]. ].Но рентгеновские измерения не применялись для количественной оценки деградации литий-ионных батарей.

Кроме того, существующие методы слишком медленно отделяют хорошие ячейки от плохих. Измерение емкости аккумулятора связано с процессом зарядки и разрядки, который занимает несколько часов; Измерение внутреннего сопротивления в аккумуляторных элементах требует контактного измерения, что не идеально для быстро движущейся конвейерной ленты на предприятиях по переработке аккумуляторных батарей.Также практически невозможно измерить внутреннее сопротивление каждой ячейки внутри аккумуляторной батареи ноутбука, не сломав корпус. Сочетание всех недостатков всей процедуры делает ее автоматизацию в реальном времени сложной и совершенно непригодной. На предприятии по переработке, где ежедневно необходимо перерабатывать десятки тысяч литий-ионных элементов, эффективная сортировка всех аккумуляторных элементов является одним из основных препятствий, которые необходимо преодолеть на рынке перепрофилированных аккумуляторов.

Только в 2015 году ежегодная мировая производственная мощность 18650 батарей составляла около 3 миллиардов элементов (Avicenne Energy [1]), что указывает на потенциальный рынок для повторного использования батарей.Целью данного исследования является разработка нового метода сортировки литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов 18650 в больших количествах и в режиме реального времени на предприятиях по переработке аккумуляторов для сбора использованных элементов с достаточной оставшейся емкостью.

Значительные преимущества нашего нового метода включают (а) первый неразрушающий метод в реальном времени для диагностики деградации батареи с помощью рентгеновского изображения, (б) новый способ переработки литиевых батарей с экономической выгодой от перепрофилированных батарей и (c) энергосбережение за счет нашего процесса сортировки, который снижает потребность в производстве новых литий-ионных аккумуляторов.

Остальная часть этого документа организована следующим образом. В Разделе 2 представлены тестовые материалы и инструменты, а в Разделе 3 представлены вычислительные схемы для оценки разрушения батареи на основе цифровых радиографических изображений. Результаты экспериментов и вычислений сравниваются в Разделе 4, за которым следуют некоторые заключительные замечания в Разделе 5.

Материалы и инструменты

Литий-ионная (литий-ионная) батарея — это тип аккумуляторных батарей, в которых ионы лития перемещаются из отрицательной электрод к положительному электроду во время процесса разряда и в обратном направлении во время процесса зарядки, как показано на.Благодаря высокой плотности энергии и небольшому эффекту памяти литий-ионный аккумулятор широко используется в домашней электронике. Здесь высокая плотность энергии указывает на высокую энергоемкость, которую эта батарея может хранить по отношению к тому же объему ячейки, а небольшой эффект памяти означает, что эту батарею можно перезаряжать при любой текущей степени зарядки без потери максимальной энергоемкости. Литий-ионный аккумулятор 18650 (18 мм в диаметре и 65 мм в длину) является одним из наиболее распространенных цилиндрических типов аккумуляторных батарей, используемых в ноутбуках (от 6 до 12 ячеек в упаковке) и электромобилях Tesla (7,104 элемента в одной модели S), так как Показано в .

Внутренняя структура литий-ионного аккумулятора.

Источник: Sanyo.

Хотя литий-ионный аккумулятор не содержит свинца или кадмия, в большинстве штатов США обычно не рекомендуется выбрасывать их на свалки. Однако элементы (железо, медь, никель и кобальт) литий-ионных аккумуляторов могут быть переработаны [22], как показано на рис. Тем не менее, этот процесс не является экономически жизнеспособным, поскольку стоимость переработки выше, чем фактическая стоимость добычи элементов. Кроме того, в мире существует всего несколько предприятий по переработке элементов.Следовательно, во многих странах восстановление элементов не может быть выполнено, если батареи не отправлены за границу.

Батареи подлежат переработке.

(A) Ячейка внутри упаковки. (B) Тестовые клетки в этом исследовании.

Одна группа существующих исследований была сосредоточена в основном на оптической сортировке [23] батарей, в которой батареи были отсортированы по различным типам в зависимости от их внешней формы и внешнего вида, как показано на. Другая группа методов была основана на измерении электрического состояния [24–26] аккумуляторов с помощью контактного считывания, что трудно выполнить в автоматическом режиме в реальном времени.По сути, не было обнаружено никаких предыдущих исследований относительно быстрой сортировки батарей на хорошие и плохие на основе оставшегося срока службы, вызванного деградацией батареи.

OBS 600 — Автомат для сортировки отработанных переносных аккумуляторов.

Источник: Optisort.

Материалы, использованные в этом исследовании, включают

58 использованных литий-ионных аккумуляторов 18650, которые были получены от местной компании по переработке аккумуляторов, как показано на; и
174 рентгеновских изображения.Каждую ячейку сканировали три раза в системе рентгеновской компьютерной томографии с микрофокусом () под тремя разными углами с интервалом 120 °. Разрешение сканирования составляет от 10 до 20 микрометров.
Микро-сфокусированная рентгеновская рентгенографическая система в Мичиганском университете.

Были использованы следующие инструменты и программные средства: (a) программное обеспечение MATLAB (особенно набор инструментов для обработки изображений), (b) зарядное устройство / разрядник SkyRC B6AC (), (c) тестер импеданса батареи KT-97B ( ) и (d) ноутбук ASUS (модель: N56V; память 6G; CPU 2.3 ГГц).

Тестовые инструменты в этом исследовании.

Зарядное / разрядное устройство IMAX B6AC. (B) Тестер сопротивления батареи КТ-97Б.

Чтобы проверить точность сортировки нашего метода, в этой статье рассматриваются следующие два свойства батарей.

Емкость аккумулятора

Емкость — это показатель исправности литий-ионных элементов 18650, и его довольно сложно измерить в реальном времени. В этом исследовании традиционный цикл заряда / разряда / заряда использовался для измерения текущей емкости тестовых ячеек с помощью зарядного / разрядного устройства IMAX B6AC и специально созданного прибора.Исходная емкость тестовых ячеек была получена из информации о продукте.

Внутреннее сопротивление батареи

Внутреннее сопротивление предоставляет информацию об оставшемся сроке службы элементов батареи. Чем выше внутреннее сопротивление, тем ближе аккумулятор к концу срока службы. В этом исследовании для измерения внутреннего сопротивления тестовых ячеек использовались тестер импеданса батареи KT-97B и / или изготовленный на заказ прибор.

Вычислительные методы

В левой части представлена диаграмма, показывающая, как наша сортировка на основе деградации будет использоваться в полном процессе утилизации батарей.Обратите внимание, что сортировка по категориям выполняется традиционным оптическим сканированием. Разработка метода, основанного на деградации, осуществляется в соответствии с подходом, описанным в правой части, в котором работоспособность элемента означает состояние работоспособности (т. Е. Противоположность деградации) ячеек батареи. Измеренное состояние ячеек наблюдается с помощью измерителей емкости аккумулятора и внутреннего сопротивления, в то время как рентгеновские изображения ячеек обрабатываются для определения расчетного состояния ячеек. Близость между измеренными и вычисленными значениями здоровья подтверждает возможность разработки нашего метода сортировки.

Применение и проектирование сортировки на основе деградации при переработке аккумуляторов.

Блок-схема нашего метода, основанного на деградации, представлена в правой части, а подробности каждого компонента описаны ниже.

После тщательного изучения всех 174 рентгеновских снимков мы обнаружили, что контраст изображения внутренних структур аккумуляторных элементов является хорошим индикатором состояния или ухудшения состояния аккумуляторных элементов. Как показано на рисунке, хорошие ячейки обычно имеют более четкую внутреннюю структуру, чем плохие ячейки.

Сравнение рентгеновских снимков исправных и неисправных элементов батареи.

Для количественной оценки контрастности изображения внутренних структур аккумуляторных элементов используются как локальный, так и глобальный анализ. Локальный анализ использует только информацию об изображении в локальном окружении, в то время как в глобальном анализе информация по всему изображению используется для вычисления локального объекта. Пусть I ( i , j ) и c ( i , j ) будут значениями интенсивности и контрастности в пикселе ( i , j ), как показано на, где i ∈ [ 1, m ] и j ∈ [1, n ] представляют строки и столбцы изображения соответственно.Значения интенсивности представлены в диапазоне [0,0, 1,0], где 0,0 и 1,0 относятся к черному и белому цветам соответственно.

Обозначение цифрового изображения (Источник: Аласдер МакЭндрю).

(A) Маска как окрестность текущего пикселя по отношению к входным и выходным изображениям. (B) Текущий пиксель (i, j) и соседние с ним пиксели.

Локальный анализ

На основе обработки изображения [14] первый индекс, c ₁ ( i , j ), определяется как накопленная разность интенсивностей между текущим пикселем и одним кольцом. соседних пикселей ():

c1 (i, j) = 9I (i, j) −∑x = i − 1i + 1∑y = j − 1j + 1I (x, y) i = 1, m, j = 1, n.

(1)

В граничных случаях, когда x ∉ [1, m ] или y ∉ [1, n ], вычисление I ( x , y ) пропускается.

Общий c ₁ для всего изображения

c¯1 = 1nm∑i = 1m∑j = 1n | c1 (i, j) |.

(2)

Второй индекс, c ₂ ( i , j ), определяется как отношение разницы между локальным максимумом и минимумом к сумме локального максимума и локального минимума. [27]

c2 (i, j) = Imax (i, j) −Imin (i, j) Imax (i, j) + Imin (i, j),

(3)

куда,

I _{м a x} ( i , j ) = arg⁡ m a x _{x ∈ [ i — k , i + k ], y ∈ [ j — k , j + k ]} I ( x , y ),

(4)

I _{m i n} ( i , j ) = arg⁡ m i n _{x ∈ [ i — k , i + k ], y ∈ [ j — k , j + k ]} I ( x , y ),

(5)

k — положительное целое число, которое представляет половину размера окрестности пикселя.

Общий c ₂ контраст всего изображения составляет

c¯2 = 1nm∑i = 1m∑j = 1nc2 (i, j).

(6)

Глобальный анализ

Первый глобальный индекс в этой статье определяется как

c3 (i, j) = | I (i, j) −Ib | Ib,

(7)

где I _b I _b — значение интенсивности фона, равное 1,0 в данном исследовании. Поскольку I _b всегда больше или равно I ( i , j ) здесь, | I ( i , j ) — I _b | можно заменить на I _b — I ( i , j ).

Общий c ₃ контраст всего изображения составляет

c¯3 = 1nm∑i = 1m∑j = 1nc3 (i, j).

(8)

Вдохновленный среднеквадратичным контрастом (RMS) [28], четвертый индекс определяется как

c¯4 = 1nm∑i = 1m∑j = 1n [I (i, j) −I¯] 2,

(9)

куда,

I¯ = 1nm∑i = 1m∑j = 1nI (i, j).

(10)

Гибридный анализ

Мы определяем составной индекс контрастности изображения, c ₁₂₃₄, как линейную комбинацию четырех указанных выше индексов:

c1234 = k1c¯1 + k2c¯2 + k3c¯3 + k4c¯4,

(11)

k ₁ + k ₂ + k ₃ + k ₄ = 1.0,

(12)

где k ₁, k ₂, k ₃, k ₄ — веса с учетом ограничения в уравнении (12). В этой статье каждому из этих весов присвоено 0,25. Мы также определяем еще один составной индекс:

в котором q ₃ и q ₄ присвоены 0,5.

Результаты экспериментов и вычислений

Мы реализовали приведенные выше формулы с помощью набора инструментов обработки изображений в MATLAB, который является программным инструментом, разработанным MathWorks.В данном исследовании использовался портативный компьютер ASUS с процессором Intel i7 zHG03.2@UPC и 16 ГБ оперативной памяти.

Результаты испытаний и вычислений

В этом исследовании мы измерили внутреннее сопротивление и текущую емкость 58 тестовых батарей, как показано на рис. В этой таблице уменьшение емкости батареи, bc _r, определяется как

Где bc _o и bc _c — исходная и текущая емкость аккумуляторного элемента, соответственно.

Таблица 1

Коэффициент уменьшения емкости и внутреннее сопротивление тестовых батарей (∞ относится к сопротивлению более 1 Ом).

9059 90D 84 905 98 905 5 0,36942 90D12 9059 9059 905 0,1054 9070 Плохое61 901836 905960 905 905 905 905 905 905 US $6061266060 905 905 9814

ID	Модель	до н.
1	Samsung ICR18650-26F	0.34	59,1	Хорошо	0,3731	Хорошо
2	Samsung ICR18650-26F	0,31	58,5		0,3818		0,3818	Хорошо	0,30	58,4	Хорошо	0,379555	Хорошо
4	Samsung ICR18650-24E	0,25	56,9	0	Хорошо	34945	Плохо
5	Samsung ICR18650-24E	0,28	56,9	Хорошее	0,3618	Хорошее
6	0,37195	Хорошо
7	LG Chem LGDBB31865	0,12	43,1	Хорошее	0,3742	Хорошее
64,7	Хорошее	0,36315	Хорошее
9	ATL IMR18650	0,09	60,2	Хорошо	0,36453	LG18	63,2	Хорошее	0,351565	Плохое
11	LG Chem LGDAS31865	0,17	72,3	Хорошее	0.3617	Хорошее
12	LG Chem LGDAS31865	0,11	80,4	Хорошее	0,35814	Хорошее
3	Хорошее
14	LG Chem LGDAS31865	0,09	65,8	Хорошее	0,3818	Хорошее
3 15	66,0	Хорошо	0,3597	Хорошее
16	LG Chem LGDAS31865	0,10	65,4		0,3803	62,8	Хорошо	0,37402	Хорошо
18	Samsung ICR18650-28A	0,2	48,1	Хорошо	0.39322	Хорошее
19	Samsung ICR18650-28A	0,21	48,5	Хорошее	0,39325	Хорошее
0,4145	Хорошо
21	Samsung ICR18650-28A	0,18	49,5	Хорошее	0,3919	Хорошо
1	∞	Плохое	0,35705	Хорошее
23	Sanyo 4UR18650-3-3	1.0	∞	Плохое	0,35085	-3-3	1.0	∞	Плохое	0.34745	Плохое
25	Sanyo 4UR18650-3-3	1.0	∞		Плохое	26	Sanyo 4UR18650-3-3	1.0	∞	Плохое	0.354	Плохое
27	Sanyo 4UR18650-3-3	1.0	∞	Плохое	0.35675	0.35675	-3-3	1.0	∞	Плохое	0.347285	Плохое
29	Sanyo 4UR18650-3-3	1.0	∞	Плохое	30	Sanyo 4UR18650-3-3	1.0	∞	Плохое	0,359975	Хорошее
31	Sanyo 4UR18650-3-3	1.0	∞	Плохое	_{6 905}	_{6 905 905 -3-3}	1,0	∞	Плохое	0.35182	Плохое
33	Sanyo 4UR18650-3-3	1.0	∞	Плохое 98	34	Sanyo UR18500F	0.46	76,2	Хорошее	0,3644	Хорошее
35	Sanyo UR18500F	0,46	78,8	Хорошее	0,38185	0,38185	∞	Плохо	0.361965	Хорошее
37	Sanyo UR18500F	1.0	∞	Плохое	0.360705	∞	Плохое	0.34578	Плохое
41	Sanyo UR18500F	1.0	∞	Плохое	0.35163		0.35161	Плохое	0.35163		55,2	Хорошо	0,387	Хорошо
49	Sanyo UR18500F	0,33	59,7	Хорошо	0,39045		58,1	Хорошо	0,38505	Хорошее
53	Sanyo UR18500F	0,32	59,8		0,3873	0,3873 Хорошо	∞	Плохое	0,34765	Плохое
55	Sony US1860GR	1.0	∞	Плохое	0,3568		565	0	∞	Плохое	0,3405	Плохое
57	Sony US1860GR	1.0	∞	Плохое	0,3465	161,3	Плохо	0,34445	Плохо
59	Sony US1860GR	0,79	164,7	Плохо	0,35219		157,2	Плохо	0,3483	Плохо
61	Sony US1860GR	0,29	156,1	Плохо	0,3419		0,3419		0,3419	Плохо	0,3419		∞	Плохо	0,33495	Плохое
65	Sony US1860GR	1.0	∞	Плохое	0,33685		0,33685		Плохое	18	63,9	Хорошее	0,331	Плохое
67	Sony US1860GR	0,19	57,8	Хорошее	0,34525	905	60,5	Хорошее	0,3525	Плохое
69	Sony US1860GR	0,19	58,2	Хорошее	0,34225 70598			61,8	Хорошее	0,34175	Плохое

Коэффициент уменьшения емкости и внутреннее сопротивление используются для вывода измеренного состояния каждой ячейки, mhc : хорошая ячейка или плохая ячейка. Хорошая ячейка 18650 определяется как ячейка с внутренним сопротивлением менее 150 миллиом, а плохая ячейка 18650 считается ячейкой с внутренним сопротивлением более 150 миллиом. также включает составной показатель контрастности c ₃₄ уравнения (13).На основе c ₃₄ и выбранного порогового значения t (0,357) вычисленное состояние каждой ячейки, chc , может быть предоставлено следующим двоичным способом:

Computedcellhealth = {хорошо, ifc34> tbad, ifc34≤t.

(16)

По сравнению между mhc и chc общая точность сортировки тестовых ячеек составила около 79%. Это означает, что 79% тестовых ячеек были правильно отсортированы на основе их статуса деградации.Формула точности определяется как

точность = истинно положительные + истинно отрицательные общая численность населения (%),

(17)

где положительные значения относятся к хорошим ячейкам, а отрицательные — к плохим ячейкам.

Более подробное распределение ложноотрицательных и ложноположительных случаев приведено в. Время выполнения первых 5 ячеек указано в. Временные затраты других ячеек находятся в том же диапазоне, что делает наш метод достаточно быстрым для приложений реального времени.

Таблица 2

Распределение истинных и ложных прогнозов нашей модели (положительные: хорошие ячейки; отрицательные: плохие ячейки).

Таблица 945 Время выполнения вычисления c _c2 первых 5 ячеек (размер изображения: 1128×1022 пикселей).

	Положительная ячейка	Отрицательная ячейка
Истинное предсказание	25	21
Ложное предсказание	25 9

Cell ID	1	2	3	4	5
Время (секунды)	0.23	0,23	0,23	0,22	0,22

Поскольку оба c ₃ и c ₄ не зависят от размера маски, существует только один уникальный c _{Значение 34} для каждого рентгенографического изображения по сравнению с c ₁₂₃₄ Это желательная характеристика в нашем исследовании.

Обсуждение

Порог, t , в уравнении (8) был определен на основе наилучшего разделения между хорошими и плохими ячейками и зависел от уровня мощности источника рентгеновского излучения.В случае перерабатывающих предприятий уровень мощности источников рентгеновского излучения может быть установлен для сканирования всех литий-ионных аккумуляторов 18650. Следовательно, t становится постоянным в этом случае, и предлагаемая сортировка будет подходить для обработки всех 18650 ячеек без корректировки порога.

Основные причины связи между деградацией батареи и рентгеновскими изображениями внутренних структур батарей могут включать

Деградация материала электродов и разделителей приводит к менее характерным внутренним структурам литий-ионных батарей, и
Постепенное истощение электролитов делает внутренние структуры батарей размытыми на рентгеновских изображениях.

Время выполнения в представляет собой общее время выполнения нашего метода. Оно находится в диапазоне от 5 до 6 ячеек в секунду, что является нормальным временем обработки конвейерных лент на предприятии по переработке аккумуляторов. Таким образом, наш метод может быть применен при переработке аккумуляторов в режиме реального времени в заводских условиях.

Хотя точность сортировки на основе деградации составляет всего 79%, основной целью этого предварительного исследования было доказать осуществимость нашего метода. Используя методы машинного обучения, можно еще больше повысить точность.Это тема будущей работы. Предыдущие исследования в других областях могут быть использованы для подтверждения этого утверждения. При прогнозировании развития гепатоцеллюлярной карклиномы [29] регрессионная модель UM и алгоритм машинного обучения имели c-статистику 0,6 и 0,64 соответственно. В контексте категоризации текста [30] традиционное дерево решений дает точность 67%, в то время как метод машинного обучения может обеспечить точность 80,5%.

Выводы и будущая работа

Из этого исследования можно сделать следующие выводы:

Сортировка на основе деградации возможна с помощью рентгеновского радиографического сканирования и вычисления контраста цифрового изображения с литий-ионными батареями 18650 на уровне элементов.
Точность сортировки тестовых ячеек составляет около 79%.
Время выполнения нашего алгоритма составляет около 200 миллисекунд, что делает его хорошо подходящим для сортировки в реальном времени на предприятиях по переработке аккумуляторов.
Наша концепция сортировки на основе деградации имеет потенциал для нового рынка повторного использования аккумуляторов за счет сбора хорошо использованных элементов.

Будущие исследования этого исследования включают

Машинное обучение [31] будет использоваться для замены простой формулы линейной комбинации в уравнении (13).Например, ожидается, что в машине опорных векторов нелинейные функции ядра улучшат точность сортировки до более чем 80%.
Оценка состояния нескольких элементов будет проводиться в упаковке из 18650 батарей. Каждый аккумулятор портативного компьютера обычно содержит от 6 до 12 ячеек. Если бы существующий метод можно было расширить для обработки одной упаковки за раз, эффективность рециркуляции была бы значительно улучшена.

Отчет о финансировании

Эта работа была поддержана Национальным научным фондом, IIP-1445355.Спонсор не принимал участия в планировании исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Доступность данных

Все данные в документе.

Список литературы

1. Pillot, C. Развитие рынка аккумуляторных батарей для бытовой электроники, автомобильной и промышленной электроники: требования к материалам и тенденции. 5-я Израильская конференция по источникам энергии. 21 мая, Герцлия, Израиль, 2015 г .; 1–40.

2. Решения UR. Экологичность с Umicore — глобальной компанией по производству металлов и материалов, которая применяет специализированный профессиональный подход к переработке аккумуляторов в рамках процесса VAL’EAS.Батареи International. 2004; 60: 42–44. [Google Scholar] 3. Кастильо С., Ансарт Ф., Лаберти-Роберт С., Портал Дж. Достижения в области восстановления отработанных литиевых аккумуляторных соединений. Журнал источников энергии. 2002; 112 (1): 247–254. [Google Scholar] 4. Contestabile M, Panero S, Scrosati B. Лабораторный процесс переработки литий-ионных аккумуляторов. Журнал источников энергии. 2001; 92 (1–2): 65–69. [Google Scholar] 5. Nan J, Han D, Zuo X. Восстановление металлических ценностей из использованных литий-ионных батарей с химическим осаждением и экстракцией растворителем.Журнал источников энергии. 2005; 152: 278–284. [Google Scholar] 6. Ван Р., Линь И, Ву С. Новый процесс восстановления металлических ценностей из катодных активных материалов литий-ионных вторичных батарей. Гидрометаллургия. 2009; 99 (3–4): 194–201. [Google Scholar] 7. Lain MJ. Переработка литий-ионных элементов и батарей. Журнал источников энергии. 2001; 97: 736–738. [Google Scholar]
8. Xu M, Zhang X, Nakamura Y, Zhao F, Chen N, Goto Y. Метод и система для определения деградации батареи с использованием модели деградации и параметров, связанных с деградацией.Корпорация Panasonic. 2015; США 13/686 052 (US
79 B2).
9. Саха, Б., Полл, С., Гебель, К., и Кристоферсен, Дж. Комплексный подход к мониторингу состояния аккумуляторных батарей с использованием байесовской регрессии и оценки состояния. IEEE Autotestcon. 2007; 646–653.
10. Лю Д., Луо Й, Лю Дж, Пэн Й, Гуо Л., Пехт М. Оценка оставшегося срока службы литий-ионной батареи на основе модели AR нелинейной деградации термоядерного синтеза и алгоритма RPF. Нейронные вычисления и приложения. 2014; 25 (3): 557–572. [Google Scholar] 11.Лю Б., Инь С., Сюй Дж. Интегрированная вычислительная модель литий-ионного аккумулятора, подверженного пробиванию ногтей. Прикладная энергия. 2016; 183 (2016): 278–289. [Google Scholar] 12. Сюй Дж., Лю Б., Ху Д. Поведение литий-ионных аккумуляторов 18650 в зависимости от состояния заряда. Научные отчеты. 2016; 6 (2016): 21829. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 13. Кендериан С, Джорджевич ББ, Грин RE. Лазерная генерация ультразвука с точечным и линейным источником для контроля внутренних и поверхностных дефектов в рельсах и конструкционных материалах.Исследования в области неразрушающего контроля. 2001; 13 (4): 189–200. [Google Scholar] 14. Dang C, Schmerr LW, Sedov A. Моделирование и измерение всех элементов ультразвуковой системы неразрушающей оценки I: основы моделирования. Исследования в области неразрушающего контроля. 2002; 14 (3): 141–176. [Google Scholar] 15. Wooh SC, Wang JY. Неразрушающий контроль плоских дефектов с помощью лазерных ультразвуковых поперечных волн. Исследования в области неразрушающего контроля. 2001; 13 (4): 215–230. [Google Scholar] 16. Ким Б.Х., Хидаи К., Тэхё П.Оценка неразрушающего повреждения пластин с использованием анализа двумерного вейвлета Хаара с разным разрешением. Журнал звука и вибрации. 2006; 292 (1–2): 82–104. [Google Scholar] 17. Леметр Ж. Курс механики повреждений. Спрингер: 1996. [Google Scholar] 18. Чен Х, Ши Х, Хе Ц., Мао Дж. Х., Лю Й., Кан Х, Шен Дж. Исследование усталостного разрушения алюминиевых сплавов на микрометровом уровне с несколькими разрешениями. Международный журнал механики повреждений. 2017; 26 (2): 192–209. [Google Scholar] 19. Шен Дж., Мао Й., Рейес Дж., Чоу К.Л., Буало Дж., Су Дж. И др.Правило многократного преобразования дефектов материала. Международный журнал механики повреждений. 2009; 18 (8): 739–758. [Google Scholar] 20. Шен Дж., Буало Дж., Мао Дж., Чоу CL. Материальный ущерб оценивается путем увязки микро / макромасштабных дефектов с макроскопическими механическими свойствами. Международный журнал механики повреждений. 2014; 23 (4): 537–566. [Google Scholar] 21. Шен Дж., Вела Д., Сонг К., Сингх А., Лафренье Б., Чен Х. Параллельное вычисление материального ущерба на GPU / CPU. Инжиниринг с компьютерами. 2014; 31 (3): 647–660.[Google Scholar]
22. Hanisch C, Diekmann J, Stieger A, Haselrieder W. Утилизация литий-ионных батарей. В: Справочник по системам чистой энергии., 2015; 2865–2888.
23. Бейли РФ. Оптический сортировщик. 1992; (Номер патента: US 5158181 A).
24. Хедегор Е.К., Оливер Р.Л., Савахара С. Тестер аккумуляторов и сортировочное устройство. 2003; (Номер патента: US 6781344 B1).
25. Ли М., Чжан Дж., Нидамарти С., Ван Т., Шривастава А. Система тестирования и сортировки батарей и их метод.2013; (Номер патента: US 20130175206 A1).
26. Ван П, Цянь И, Сюй Х, Хуан Б., Хань С., Цзянь Р. Сортировочная машина для аккумуляторов. 2014; (Номер патента: CN 1038 A).
27. Михельсон А.А. Исследования по оптике. Курьерская Корпорация: 1995. [Google Scholar] 28. Пели Э. Контрастность сложных образов. Журнал Оптического общества Америки. 1990; 7 (10): 2032–2040. [PubMed] [Google Scholar] 29. Сингал А.Г., Мукерджи А., Эльмунзер Б.Дж., Хигинс П.Д., Лок А.С., Чжу Дж. И др. Алгоритмы машинного обучения превосходят обычные регрессионные модели в прогнозировании развития гепатоцеллюлярной карлиномы.Американский журнал гастроэнтерологии. 2013; 108: 1723–1730. DOI: 10.1038 / ajg.2013.332 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 30. Apte C, Damerau F, Weiss SM. Автоматическое обучение решающим правилам для категоризации текста. ACM-транзакции в информационных системах. 1994; 12 (3): 233–251. [Google Scholar] 31. Кортес Ч., Вапник В. Сети опорных векторов. Машинное обучение. 1995; 20 (3): 273–297. [Google Scholar]
Каковы преимущества литий-ионного аккумулятора 18650? Каков его диапазон рабочих температур?
18650 — производитель литий-ионных аккумуляторов. Стандартная модель литий-ионных аккумуляторов, установленная японской корпорацией Sony для экономии затрат, где 18 обозначает диаметр 18 мм, 65 обозначает длину 65 мм, а 0 обозначает цилиндрическую батарею. .

Рабочее напряжение литий-ионного аккумулятора 18650
Обычно считается, что напряжение холостого хода литиевой батареи ниже 3,0 В, что означает, что батарея разряжена. Большинство литиевых батарей не могут разряжать напряжение холостого хода ниже 3,2 В, иначе чрезмерная разрядка приведет к повреждению батареи.
4,2 В — это максимальное предельное напряжение для зарядки аккумулятора. Принято считать, что зарядка литиевого аккумулятора до 4.2 В означает, что аккумулятор полностью заряжен. В процессе зарядки аккумулятора напряжение аккумулятора постепенно повышается с 3,7 В до 4,2 В. Зарядите напряжение холостого хода до уровня более 4,2 В, иначе аккумулятор будет поврежден. Это особое место литиевых батарей. В целом литий-ионные аккумуляторы 18650 имеют следующие преимущества.
1. Широкий спектр применения. Электронное оборудование, такое как портативные компьютеры, рации, портативные DVD-диски, инструменты, аудиооборудование, авиамоделирование, игрушки, видеокамеры, цифровые фотоаппараты и т. Д.
2. Малое внутреннее сопротивление. Внутреннее сопротивление полимерных батарей меньше, чем у обычных жидкостных батарей. Внутреннее сопротивление бытовых полимерных аккумуляторов может быть даже менее 35 мОм, что значительно снижает энергопотребление аккумулятора и увеличивает время работы мобильного телефона в режиме ожидания. Международный уровень. Этот вид полимерной литиевой батареи, которая поддерживает большой ток разряда, является идеальным выбором для модели с дистанционным управлением и стал наиболее многообещающим продуктом для замены никель-металлогидридной батареи.
3. Большая емкость, можно подключать последовательно или параллельно. Емкость литиевой батареи 18650 обычно составляет от 1200 мАч до 3600 мАч. Если литиевые батареи 18650 объединены в литиевый аккумулятор 18650, то литиевый аккумулятор 18650 может легко прорваться через 5000 мАч.
4. Долгая жизнь. Литиевая батарея 18650 имеет длительный срок службы, а срок службы при нормальном использовании может достигать более 500 раз, что более чем в два раза больше, чем у обычных батарей.
5.Нет эффекта памяти. Перед зарядкой необязательно выгружать оставшийся заряд, что удобно.

18650 Диапазон рабочих температур литиевой батареи
Диапазон температур разряда: 0 ℃ — 60 ℃, температура зарядки: 0 ℃ — 45 ℃, рабочая температура: -20 ℃ — 50 ℃, оптимальная рабочая температура составляет 20 ℃ — 40 ℃, 60 ° C — это температура для обеспечения заряда батареи. жизнь, высокая температура принесет в жертву жизнь. Будет опасно, если она будет выше 100 градусов по Цельсию.Обычно он горит или взрывается при 140 градусах Цельсия.
В связи с постоянным развитием индустрии литиевых батарей, в настоящее время присутствующих на рынке, литиевые батареи приобретают множество преимуществ. Мы можем правильно использовать его в повседневном использовании и избежать короткого замыкания, повреждения или высокой температуры аккумулятора, поэтому нам не нужно беспокоиться о взрыве аккумулятора.
Исследование влияния шкалы времени измерения на методологии определения внутреннего сопротивления для литий-ионных элементов
В этой работе коммерчески доступные пакетные ячейки емкостью 20 Ач с графитовым (LiC ₆) отрицательным электродом и фосфатом лития-железа (LiFePO _{) 4}) положительный электрод.Максимальное напряжение заряда для ячеек составляет 3,6 В (3,8 В для 10-секундного импульсного тока), а минимальное напряжение разряда составляет 2,0 В (1,6 В для 10-секундного импульсного тока). Изготовитель определяет максимальную емкость заряда и разряда 15 ° C при мгновенном контакте. Все тесты, описанные ниже, были выполнены на каждой ячейке.
В начале тестирования SoC для каждой из ячеек была доведена до 50% при 25 ° C с использованием серийного клеточного циклера (Bitrode MCV 16-100-5) и климатической камеры (Weiss Gallenkamp Votsch VC ^3). 4060).Протокол настройки включает разрядку ячеек до установленного производителем минимального напряжения разряда (определяемого как 0% SoC), после чего следует 4-часовой период отдыха. Впоследствии элементы заряжаются с использованием протокола постоянного тока — постоянного напряжения (CC-CV) с использованием силы тока 1 C для части CC до достижения 3,6 В, а затем удерживают ячейки при 3,6 В для части CV, пока ток не упадет. ниже тока отсечки C / 20. После 4-часового периода покоя элементы разряжались со скоростью 1 ° C в течение 30 минут, чтобы достичь 50% SoC.Применяли еще 4-часовой период отдыха, позволяя ячейкам достичь электрохимического равновесия ¹⁸. Затем были применены пять методов оценки внутреннего сопротивления для определения сопротивления при 50% SoC при 25 ° C.
Испытание импульсной мощности с одиночным импульсом разряда / заряда применялось при токе 5 ° C в течение 18 секунд, и ячейки находились в покое в течение часа перед зарядкой при 5 ° C в течение 18 секунд. Длительность импульса 18 секунд была выбрана потому, что это одна из самых длинных длительностей импульса, указанная в действующих стандартах ¹⁴.
Следующим испытанием, проведенным на элементах, было испытание мощности импульса с несколькими импульсами, как предложено в исх. ¹³. В этом тесте элементы заряжались и разряжались 10-секундными импульсами при 1 ° C, 2 ° C, 5 ° C и максимуме ° C с промежуточными 30-минутными этапами отдыха после каждого импульса. Отдельные импульсы можно использовать для расчета сопротивления согласно методике, описанной в разделе 2.1.
В методологии коммутируемого тока ток изменяется ступенчато (здесь от 1 до 5 ° C используются как подходящие низкие и средние амплитуды тока), и измеряется изменение напряжения из-за этого ступенчатого изменения тока; внутреннее сопротивление затем рассчитывается по закону Ома ²².Сила тока может быть изменена во время разряда, заряда или от разряда к заряду. В последнем случае ток переключается с разряда 5 C на заряд 5 C (оба с 5-секундными импульсами). В случае только разряда ток переключается с -1 C на -5 C во время разряда, и, наконец, в случае только заряда ток переключается с 1 C на 5 C во время заряда. Здесь значения тока 1 C и 5 C используются только в качестве репрезентативных.
После измерения сопротивления с использованием импульсов постоянного тока, сопротивление было измерено с помощью сигналов переменного тока.Сопротивление 1 кГц было измерено с помощью тестера сопротивления 1 кГц Hioki BT3563 при 50% SoC, 25 ° C.
Гальваностатические испытания EIS были выполнены с использованием системы Solartron Modulab (модель 2100 A), оснащенной бустерной картой на 2 A. Несколько измерений EIS были выполнены на одной и той же ячейке в одних и тех же условиях испытаний в диапазоне частот от 10 мГц до 100 кГц, с использованием различных значений среднеквадратичного тока: 0,2 A, 0,5 A, 0,8 A, 1,0 A и 1,4 A. Эти значения тока были выбраны так, чтобы они не были слишком высокими для изменения SoC ячейки во время измерения, но достаточно высокими для хорошего отношения сигнал / шум для сигнала напряжения отклика.Это было необходимо для анализа зависимости EIS от амплитуды сигнального тока.
При использовании процедуры импульсного многосигнального сигнала были применены пять периодов сигнала, батарея была отрегулирована до 50% SoC и позволила уравновеситься, и была записана соответствующая характеристика напряжения. После сбора данных были подобраны непараметрическое сопротивление и ECM, как описано в предыдущем разделе.
Результаты экспериментов с использованием сигналов постоянного тока
Результаты испытаний импульсной мощности с одиночным разрядом 5 C и импульсом заряда 18 с показаны на рис.3. Используя этот импульс, можно рассчитать сопротивление постоянному току для любой длительности импульса до 18 секунд. Чистое омическое сопротивление рассчитывалось по падению напряжения после 0,1 с импульсного тока. В идеале чистое омическое сопротивление следует рассчитывать по мгновенному падению напряжения из-за изменения тока. Однако измерение мгновенного падения ограничено скоростью сбора данных используемого оборудования. Для этого эксперимента использованный циклер аккумуляторной батареи имел максимальное разрешение 0.1 сек.
Рисунок 3
Отклик напряжения на 18-секундный ( a ) импульс разряда и ( b ) импульс заряда. Сопротивление, рассчитанное для длительности импульса, показано в ( c ) для разряда и ( d ) для заряда. На подзаголовках ( c ) и ( d ), (i), (ii) и (iii) относятся к чистому омическому сопротивлению R ₀, сопротивлению переноса заряда R _CT и поляризационному сопротивлению R _p, соответственно. Перекрытие между (ii) и (iii) указывает на неспособность в рамках этой техники точно различить каждый вклад.
Поскольку электроды тонкие (поскольку это элемент высокой мощности), а пути электронов для зарядки и разрядки в используемых элементах аналогичны, чистые омические сопротивления (сопротивление, рассчитанное через 0,1 с после начала импульса) сравнимы с показано в Таблице 1. Однако более длительные сопротивления для заряда и разряда отличаются, как показано на Рис. 3 (c, d) и в Таблице 1. Во время зарядки материал положительного электрода окисляется, ионы Li деинтеркалируются. из слоистой матрицы интеркаляции лития, в данном случае LiFePO ₄, проходят через электролит и внедряются между слоями графита в результате реакции электрохимического восстановления, протекающей на отрицательном электроде.С другой стороны, во время разряда на отрицательном электроде происходит реакция окисления, ионы Li деинтеркалируются с анода и мигрируют через электролит, чтобы повторно интеркалироваться в материал положительного электрода, где одновременно протекает реакция электрохимического восстановления. . Как правило, чем выше потенциал электрода, тем труднее удалить литий из участка в матрице хозяина. При разрядке элемента литий переходит из состояния с высокой энергией на аноде в конфигурацию с низким энергопотреблением на катоде, следовательно, значения сопротивления при разрядке выше, чем при зарядке при 50% SoC; это также было обнаружено другими исследователями ^8,22.
Таблица 1 Изменение внутреннего сопротивления в зависимости от длительности импульса.
Сопротивление на рис. 3 (c) и (d) можно разделить на три части, связанные с процессами, способствующими падению напряжения, обсуждаемым в разд. 2.1., А именно: (i) чисто омическое сопротивление R ₀, приводящее к мгновенному падению напряжения и доминирующее до 0,1 секунды, (ii) сопротивление переносу заряда R _CT, возникающее примерно мгновенно до 2–5 секунд и (iii) медленная, линейная, твердофазная диффузия ионов лития, которая неизбежно приводит к концентрационной поляризации R _p, особенно во время сильноточной зарядки, которая быстро увеличивает напряжение аккумулятора до верхнего предела напряжения , происходящее в масштабе времени 5 секунд ³⁴.Хотя R _o, R _CT и R _p разделены не полностью, ожидается, что в их соответствующих временных масштабах они будут преобладающим вкладом в общее сопротивление.
Внутреннее сопротивление, рассчитанное на основе пяти импульсов заряда-разряда различной амплитуды, показано в таблице 2. Данные испытаний 5 C — те же данные, что и в таблице 1. Чистое омическое сопротивление (рассчитанное из падения напряжения на 0,1 с). остается одинаковым для всех амплитуд импульсов со стандартным отклонением 0.05 мОм. Однако разница в значениях сопротивления, рассчитанная по истечении 2, 5 и 10 секунд, зависит от скорости заряда-разряда. Например, разница между сопротивлением, измеренным с помощью 2-секундного и 10-секундного импульса, составляет 0,73 мОм при использовании разрядного импульса 1 ° C и 0,39 мОм при использовании разрядного импульса 15 ° C. Расхождения в скорости нарастания сопротивления, возникающие из-за амплитуд импульсов, объясняются различными электрохимическими процессами, которые активируются внутри ячеек по мере увеличения длительности импульса, и выделением тепла, связанным с импульсными токами.Для более сильных импульсов тока такие электрохимические процессы активируются раньше (поскольку двойной слой может разряжаться намного быстрее) — большие значения тока также вызывают подавление отношения V / I ⁸. Кроме того, при более высоких скоростях вырабатывается больше тепла, т.е. 0,5 Вт · ч (1800 Дж) всего за 10 секунд, когда ток 300 А (15 C) проходит через сопротивление 2 мОм, что эффективно увеличивает внутреннюю температуру батареи, что способствует снижение сопротивления, как показано в таблице 2.
Таблица 2 Внутреннее сопротивление (мОм), рассчитанное по разным амплитудным импульсам разряда.
Ожидается, что для длительных импульсов с более высокой частотой изменения сопротивления будут определяться изменениями в SoC. При частоте следования импульсов 1 C через 10 секунд SoC меняется на незначительные 0,28%; при частоте импульсов 15 C через 10 секунд SoC изменяется на 4,2%, что может привести к заметному падению / повышению напряжения. Для батареи LiFePO ₄ плато напряжения между 70% и 40% SoC ³⁵, где были проведены измерения для этой работы, означает, что 4.Изменение SoC на 2% не оказывает большого влияния. Однако для аккумуляторных технологий с более крутыми кривыми OCV, таких как LiNiCoAlO ₂ и LiNiMnCoO ₂, ожидается, что эффект будет более выраженным.
Результаты таблицы 2 показывают отличительные пики сопротивления при 2 ° C для разрядки и 1 ° C для зарядки для этого метода. В рамках концепции Батлера-Фольмера эти пики могут быть связаны с дуальностью температурного перенапряжения.
Чистое омическое сопротивление также рассчитывалось по фронту спада / нарастания (заряд / разряд) в конце импульса.Чистое омическое сопротивление, рассчитанное для разрядных импульсов 1 C, 2 C, 5 C и 15 C, составляет 1,30 мОм, 1,35 мОм, 1,35 мОм и 1,40 мОм соответственно, а для импульсов заряда 1 C, 2 C, 5 C и 15 C — 1,40 мОм. , 1,40 мОм, 1,40 мОм и 1,56 мОм соответственно. В среднем значения для разряда менее чем на 0,1 мОм выше, чем те, которые показаны в таблице 2. Это может быть связано с энергией, необходимой для деинтеркаляции от положительного электрода и интеркаляции в отрицательный электрод, которая отличается от деинтеркаляции из отрицательный электрод и вставка в положительный электрод.
Отклик напряжения на изменение тока от разряда к заряду и величины тока во время заряда и разряда показаны на рис. 4 (a, b и c) соответственно, на рис. 4 (d) представлено чистое омическое сопротивление, рассчитанное из фронт переключения импульсного тока. Сопротивление, рассчитанное по изменению тока разряда с 1 C до 5 C, аналогично сопротивлению, рассчитанному для 0,1-секундного импульса и метода спадающего фронта. В сценарии зарядки ток переключается с 1 C на 5 C, сопротивление близко соответствует тому, которое рассчитано с использованием метода импульсной мощности.Сопротивление, рассчитанное при переключении с разряда на заряд, близко соответствует чистому омическому сопротивлению для зарядного тока, показанному в Таблице 1 и Таблице 2.
Рисунок 4
Отклик напряжения на ток переключения от ( a ) разряда 5 ° C до заряда 5 ° C. , ( b ) разряд от 1 C до разряда 5 C, ( c ) заряд от 1 C до заряда 5 C и ( d ) чистое омическое сопротивление, рассчитанное по краю переключения.
Результаты экспериментов с использованием сигнала переменного тока
Сопротивление 1 кГц, измеренное с помощью тестера сопротивления Hioki 1 кГц, было равно 0.82 мОм. Сопротивление 1 кГц для этих ячеек находится в области с преобладанием индукции, как можно увидеть на графике EIS Найквиста на рис. 5.
Рис. 5
Результаты EIS от 100 кГц до 10 мГц с разными амплитудами сигнала ( a ) график Найквиста и ( b ) график Боде с теми же данными. На вставке ( a ) показан увеличенный вид центральной части.
Результаты испытаний ЭИС с разными амплитудами тока представлены в виде графика Найквиста на рис.5 (а). Как и ожидалось, нет заметных различий между результатами из-за изменения амплитуды гальваностатического сигнала. Увеличенный вид, показанный на вставке, показывает слегка зашумленные результаты для 0,2 А, которые подавляются для 0,5 А и выше. Следовательно, сопротивление, измеренное с помощью EIS, не зависит от амплитуды тока, но использование более высоких токов может снизить шум. Действительно, если бы для теста EIS использовался более высокий ток, например 1 C, это повлияло бы на результаты, однако применение такого высокого тока для теста EIS имеет небольшой прецедент в литературе.Амплитуда тока C / 20 (в данном случае 1 А) может многократно давать одни и те же результаты с низким уровнем шума измерения, ограниченным чувствительностью оборудования. Результаты EIS для магнитуды 1 A представлены в виде графика Боде на рис. 5 (b).
При осмотре графика Найквиста было обнаружено, что чистое омическое сопротивление R _o составляет 0,92 мОм, что соответствует 251 Гц (то есть в масштабе времени 4 мс). Сопротивление в локальном минимуме до того, как клетки войдут в область с преобладанием низкочастотной диффузии, оказалось равным 1.55 мОм, что соответствует 2 Гц; и, таким образом, R _CT составляет 0,63 мОм. Оценка поляризационного сопротивления с использованием результатов EIS не является четко определенным. Учитывая, что значения R _p для импульса постоянного тока в этом обсуждении были получены из 10-секундного импульса, результат 0,1 Гц используется для определения R _p. Эквивалентное сопротивление при 0,1 Гц по результатам EIS соответствует 0,36 мОм; это становится 1,39 мОм, если для расчета значения R _p принять частоту 0,01 Гц.
Результаты экспериментов с использованием сигнала Мультизина
Фаза и величина расчетного сопротивления, основанного на методе локальных полиномов (LPM), и модели ECM порядка 2 ^и показаны на рис.6. Хотя параметры контроллера ЭСУД не идентифицируются однозначно, последовательно подключенное сопротивление и сопротивление ветвей 1 и 2 ^nd RC блока управления двигателем обычно относятся к R _или, R _CT и R _{. p}, которые оказались равными 1,618 ± 0,003 мОм, 1,10 ± 0,07 мОм и 0,109 ± 0,005 мОм соответственно. Значение R _o значительно выше, чем у других методов. Это может быть связано с двумя потенциальными причинами: i) тот факт, что большая часть мощности в сигнале тока возбуждения принадлежит гармоникам ниже 1 Гц, и / или ii) несмотря на хорошее соответствие между модельными и экспериментальными данными, параметры не соответствуют отражать приписываемые им физические значения (благодаря уникальной идентифицируемости).
Рисунок 6
( a ) Величина и ( b ) фазовая характеристика оцененного сопротивления через LPM с использованием импульсного многосигнального сигнала и подобранной модели ЕСМ 2 ^nd.
Сравнение различных методов измерения сопротивления
Среднее значение чистого омического сопротивления, рассчитанное с использованием различных методов измерения мощности импульса, составляет 1,33 мОм со стандартным отклонением 0,04 мОм. Все эти измерения проводились через 0,1 с после подачи импульса тока.Независимо от заряда или разряда, значения чистого омического сопротивления, измеренные различными методами постоянного тока, точно совпадают с вариацией 3%, независимо от того, были ли они измерены от начала, конца или точки переключения импульсного тока.
Сравнение R _o, R _CT и R _p, оцененных с использованием описанных выше методик, представлено на рис. 7 (a). Источники расхождения между значениями сопротивления, измеренными с помощью импульсов заряда и разряда, обсуждались ранее.Значения R _CT и R _p вычисляются с использованием 2-секундных и 10-секундных точек данных импульсов.
Рисунок 7
( a ) Сравнение значений сопротивления, измеренных различными методами. ( b ) График зависимости общего сопротивления от шкалы времени, показывающий, что значения сопротивления совпадают, когда шкала времени совпадает, независимо от используемого метода измерения.
Значение 0,92 мОм R ₀, определенное в ходе испытаний EIS (рис. 5), соответствует частотной характеристике 251 Гц (4 мс); аналогично, значение R _CT 0.63 мОм соответствует отклику 2 Гц. В отличие от R ₀ и R _CT, сопротивление поляризации R _p не определяется на графике Найквиста, вместо этого оно предопределено. В этом исследовании были рассмотрены две частоты, 0,1 Гц и 0,01 Гц, что дает значения 0,36 мОм и 1,39 мОм соответственно. Поскольку значения сопротивления R _o, R _CT и R _p имеют физическое значение ³⁶, целесообразно определить временные рамки для R _o, R _CT и R _p с помощью EIS. полученные результаты.
Сопротивление, измеренное с использованием сигнала 1 кГц, находится в индуктивной области графика Найквиста, см. Рис. 5 (a), который находится близко к точке пересечения горизонтальной оси. Следовательно, разумно, чтобы сопротивление 1 кГц (0,82 мОм) было близко к омическому сопротивлению, определенному по результатам испытаний EIS (0,92 мОм при 251 Гц, 0,79 мОм при 1 кГц). Стоит повторить, что это может быть неверно для других батарей, и точка 1 кГц может находиться в емкостной области, например, для меньшего пакета и цилиндрических элементов.Это особенно вероятно для ячеек с меньшей емкостью, и в этом случае значение не будет отражать только чистое омическое сопротивление.
Среднее чистое омическое сопротивление R ₀, определенное методами постоянного тока 1,315 мОм, намного выше, чем полученное с помощью EIS. При испытаниях импульсной мощности R ₀ обычно рассчитывается с использованием точки данных 0,1 с, т. Е. Он определяется самым низким разрешением среди имеющихся на сегодняшний день серийных аккумуляторных циклов, которое составляет 10 Гц, тогда как по определению это должно быть мгновенное падение напряжения при наступление тока.Следовательно, сопротивление постоянному току, рассчитанное по результатам испытаний импульсной мощности, будет содержать кинетические вклады (часть R _CT), увеличивая / уменьшая отклик напряжения за пределы чисто омического вклада, возникающего в масштабе времени менее миллисекунд. Поскольку результаты EIS для этой батареи показывают, что R ₀ соответствует частотной характеристике 251 Гц (4 мс); поэтому физически более целесообразно использовать падение напряжения через 4 мс от начала импульса тока для определения R ₀.Хотя прямоугольная волна будет возбуждать частоты, превышающие частоту 10 Гц, импульс 0,1 с будет иметь самый высокий вклад гармоник от синусоидальной волны 10 Гц, поэтому значения для R ₀, извлеченные из тестов мощности импульса постоянного тока и тестов EIS, будут менее расходящиеся. Однако с учетом ограничений, имеющихся у существующих серийно выпускаемых аккумуляторных циклеров, это невозможно и может быть достигнуто только при наличии оборудования для тестирования аккумуляторов, способного достигать высоких импульсных токов (от 0 А) в течение 4 мс. Для сравнения на рис.5 (b), значение сопротивления при 10 Гц с использованием метода EIS оказалось равным 1,41 мОм, что сравнимо с 1,33 мОм, оцененным с помощью импульса постоянного тока. Следовательно, расхождение в чистом омическом сопротивлении, измеренном методом постоянного тока, может быть связано с ограничениями обычно используемого оборудования для тестирования батарей.
Учитывая, что R _o, измеренные с помощью импульса постоянного тока, будут содержать вклады переноса заряда, сравнение значений R _CT, измеренных с помощью методов EIS и импульсного тока, будет иметь предсказуемые различия.Аналогичным образом, R _CT, измеренный с использованием методов постоянного тока, будет содержать эффекты поляризации, которые трудно изолировать. Тем не менее, здесь мы следуем обычному рецепту расчета R _o, R _CT и R _p методами постоянного тока ⁸. Используя импульс 5 C, учитывая длительность импульса 2 секунды, R _CT оценивается как 0,41 мОм и 0,38 мОм для разряда и заряда соответственно. В связи с тем, что часть R _CT залита в R _o (измеряется от 0.Длительность импульса 1 с), сравнение значений R _CT, измеренных в результате теста мощности импульса и теста EIS, не имеет смысла. Однако значение R _o + R _CT, измеренное после 2-секундной длительности импульса, должно быть в тесном соответствии со значением сопротивления, полученным из синусоидальной волны 0,5 Гц (поскольку 2-секундная прямоугольная волна имеет наибольший гармонический вклад от 0,5 Гц. ). На рис. 5 (b) значение сопротивления, измеренное EIS при 0,5 Гц, составляет 1,69 мОм, тогда как значение R _o + R _CT, измеренное при длительности импульса 2 секунды, равно 1.71 ± 0,01 мОм, что хорошо согласуется.
Аналогично, при использовании импульса 5 C, учитывая длительность импульса 10 секунд, значения R _p оцениваются как 0,40 мОм и 0,30 мОм для импульсов разряда и заряда соответственно. Как и в случае с R _CT, значения R _p из 10-секундного импульса нельзя сравнивать с результатом теста EIS. Однако ожидается, что сумма R _o + R _CT + R _p будет соответствовать значению, измеренному с помощью 0.Сигнал EIS 1 Гц. Сумма сопротивлений R _o + R _CT + R _p, то есть полное сопротивление, при длительности импульса 10 секунд составляет 2,12 мОм и 2,00 мОм для разряда и заряда соответственно. Результат EIS 0,1 Гц дает 1,91 мОм (рис. 5 (b)). Хотя эти значения близки (рис. 7b), ожидается, что значения разрядного импульса и зарядного импульса длительностью более 5 секунд будут выше по сравнению с EIS из-за дополнительной интеркаляции и деинтеркаляции выше, чем у чистого постоянного тока. нагрузка ²⁹.Динамика передачи заряда относительно медленнее для сигнала переменного тока из-за изменения величины тока и знаков. Кроме того, было показано, что сигналы без постоянного тока позволяют избежать насыщения литием на границе раздела электрод-электролит, тем самым снижая ингибирование переноса ионов, связанное с поляризацией и, таким образом, R _p ³⁷. Следовательно, сумма R _o + R _CT + R _p при длительности импульса 10 секунд, как ожидается, будет немного выше, чем результаты EIS, как было обнаружено в этом исследовании.Таким образом, предполагается, что общее сопротивление, рассчитанное по результатам испытаний мощности в импульсе, можно оценить непосредственно по результатам испытаний EIS.
Значение R _o (1,62 мОм), измеренное тестом многосигнального сигнала, намного выше, чем значение, рассчитанное методами импульса постоянного тока и EIS. Максимальная частота, применяемая в этой методике, составляла 1 Гц (рис. 6). Изучение графика Боде, показанного на рис.5 (b), показывает, что при 1 Гц ячейка имеет сопротивление 1,62 мОм, что в точности соответствует значению, найденному в тесте многосигнального сигнала с использованием максимальной частоты 1 Гц (рис.7б). В дополнение к данным испытаний EIS, когда 1-секундная точка данных от длительности импульса рассматривается для импульса постоянного тока, сопротивление оказывается равным 1,61 мОм как для заряда, так и для разряда (рис. 7b). Следовательно, сопротивление R _o (которое является компонентом модели ECM порядка 2 ^nd), оцененное по многосигнальному сигналу, использует максимальную частоту 1 Гц и, таким образом, не может быть обозначено как чисто омическое сопротивление. Тем не менее, сопротивление R _o, оцененное методом мультиизина, точно соответствует сопротивлению, определенному при 1 Гц с помощью EIS.Полное сопротивление (т.е. сумма R _o + R _CT + R _p) для многосоставного сигнала с минимальной частотой 0,01 Гц составляет 2,83 мОм, что близко к сопротивлению, заданному EIS при 0,01 Гц (рис. . 7b).
В заключение, результаты и последующий анализ показывают, что значения сопротивления, измеренные любым методом, зависят от шкалы времени измерения. Таким образом, сопротивление, измеренное любым методом, можно оценить по данным испытаний EIS, учитывая его широкий частотный диапазон.Следовательно, можно получить значения сопротивления любой частоты, соответствующие ожидаемой кинетике клеток.
Влияние на использование приложения
Сопротивление батареи используется для различных целей, которые включают, например, создание значений параметров ECM, моделирование и проектирование систем терморегулирования, испытания характеристик старения, индикацию SoH и многое другое. Это интересный открытый вопрос, какие методы и значения следует использовать для конкретного приложения. ECM, например, являются хорошо зарекомендовавшим себя методом моделирования поведения литий-ионных аккумуляторов.Модель зависит от сопротивления и сопротивлений в сочетании с характеристиками емкости поверхностного слоя. Традиционно данные о мощности импульса используются для определения параметров блоков управления двигателем путем подгонки модели к данным и минимизации ошибок. Основная причина использования импульсных токов, помимо простоты самого метода испытаний, заключается в том, что предполагается, что сильноточные импульсы имитируют использование батареи в реальных сценариях применения. Неотъемлемой проблемой идентификации параметров является уникальность решения, которая приводит к неоднозначности между идентифицированными параметрами модели (в простейшем случае R _o и R _CT) и их фактическими физическими значениями.Эта неоднозначность еще больше усиливается, когда используются модели эквивалентных схем более высокого порядка, в которых используется больше RC-цепей для описания более детальной физики, такой как SEI или двойной слой (последний часто через элементы с постоянной фазой). Учитывая эту двусмысленность, эффективность феноменологических моделей оценивается исключительно по степени соответствия. Недавно было показано, что импульсные мультисигналы лучше отражают фактическое использование батареи и лучше соответствуют данным ²¹. В этом отношении метод импульсного мультиизинуса может быть более эффективным способом определения сопротивления для приложений моделирования систем.
Тест сопротивления 1 кГц, хотя он полезен для быстрой проверки в производственных условиях, например проверка качества, от этого мало пользы. Кроме того, то, лежит ли измеренное значение сопротивления 1 кГц в индуктивной или проводящей области, сильно зависит от образца батареи, поэтому при использовании для проверки качества единичная частота (например, 1 кГц) должна выбираться в зависимости от образца.
Для определения характеристик батарей или долговременной деградации EIS может быть более подходящим методом.Это связано с тем, что метод охватывает большой частотный диапазон, включающий в себя различные динамики в батарее. Таким образом, помимо измерения повышения внутреннего сопротивления, можно сделать выводы о вкладе SEI в деградацию и другие лежащие в основе механизмы ²⁹. Хотя EIS — это хорошо зарекомендовавший себя метод ⁸, продолжительность теста для получения повторяемых результатов ¹⁸, строгие требования к чувствительным соединениям и другие сложности настройки делают его громоздким.Однако, как свидетельствуют данные, представленные в этой рукописи, сопротивление, рассчитанное по импульсному току, многосигнальному сигналу и тесту импеданса 1 кГц, можно оценить по результатам теста EIS с хорошей степенью точности; поэтому может быть выгодно выполнить только надежный тест EIS.
Преимущества литий-ионного аккумулятора 18650
Литий-ионный аккумулятор 18650 имеет следующие преимущества:
1. Широкий спектр применения
Ноутбуки, рации, портативные DVD-диски, приборы, аудиооборудование, модели самолетов, игрушки, видеокамеры, цифровые камеры и другое электронное оборудование.

2. Последовательное соединение
может быть объединено последовательно или параллельно для образования блока литий-ионных батарей 18650 .
3. Малое внутреннее сопротивление
Внутреннее сопротивление полимерной ячейки меньше, чем у обычной жидкой ячейки. Внутреннее сопротивление отечественного полимерного элемента может быть даже менее 35 мОм, что значительно снижает потребление энергии батареей и увеличивает время работы мобильного телефона в режиме ожидания. Международный уровень. Эта полимерная литиевая батарея , которая поддерживает большой ток разряда, является идеальным выбором для моделей с дистанционным управлением и стала наиболее многообещающей альтернативой никель-металлогидридным батареям.
4. Нет эффекта памяти
Перед зарядкой не нужно разряжать оставшийся заряд, что удобно.
5. Высокое напряжение
18650 Литий-ионный аккумулятор Напряжение обычно составляет 3,6 В, 3,8 В и 4,2 В, что намного выше, чем напряжение 1,2 В для никель-кадмиевых и никель-водородных аккумуляторов.
6. Высокие показатели безопасности Литий-ионный аккумулятор
18650 обладает высокими показателями безопасности, без взрыва, без горения; нетоксичный, экологически чистый, сертификация товарного знака RoHS; все виды безопасности за один раз, количество циклов более 500 раз; хорошие высокотемпературные характеристики, эффективность разряда достигает 100% при 65 градусах.Чтобы предотвратить короткое замыкание батареи, положительный и отрицательный электроды литиевой батареи 18650 разделены. Таким образом, вероятность явления короткого замыкания была сведена к крайнему. Можно добавить защитную плату, чтобы избежать перезарядки и чрезмерной разрядки аккумулятора, что также может продлить срок службы аккумулятора.
7. Длительный срок службы Литий-ионная батарея
18650 имеет длительный срок службы, а срок службы при нормальном использовании может достигать более 500 раз, что более чем в два раза больше, чем у обычных батарей.
8. Большой объем
Емкость литиево-ионного аккумулятора 18650 обычно составляет от 1200 мАч до 3600 мАч, а общая емкость аккумулятора составляет всего около 800, если литиевая батарея 18650 объединена в литиевый аккумулятор 18650, то литиевый аккумулятор 18650 может легко сломать 5000 мАч.

Opus BT-C3100 v2.2 Цифровое зарядное устройство с 4 отсеками
Opus BT-C3100 v2.2 Цифровое зарядное устройство с 4 отсеками
18650

20700
21700
Особенности продукта:
Режимы: зарядка, разрядка, проверка, быстрая проверка и обновление
Выходной ток — до 1 А x 4 канала (по выбору 200 мА, 300 мА, 500 мА, 700 мА, 1000 мА) или 2 А x 2 канала
Цифровой дисплей с подсветкой, показывающий напряжение аккумулятора, ток заряда / разряда, время зарядки, емкость аккумулятора и т. Д.
В режиме быстрого тестирования проверяется полное сопротивление батареи
Зарядное устройство интегрирует напряжение минус-дельта для завершения зарядки NiCd или NiMh аккумулятора, а также для зарядки литий-ионных аккумуляторов до 4,2 В с предварительно выбранным током
Содержимое упаковки:
OPUS BT-C3100 v2.2 цифровое зарядное устройство
Штепсельная вилка стандарта США
Руководство пользователя
Характеристики:
4 независимых канала. У большинства зарядных устройств есть несколько каналов, соединенных вместе, но не этот.Каждый канал может делать разные вещи, один может анализировать, пока другой заряжается, все они могут заряжаться с разной скоростью, предел — это небо.
В режиме быстрой проверки батарей внутреннего сопротивления проверяется внутреннее сопротивление батарей
Тестирование разряда до 1А проверяет, действительно ли у ваших батарей столько мАч, сколько они говорят.
Зарядка до 2 А на канал (до 2 аккумуляторов) или 1 А на канал (до 4 аккумуляторов) позволяет очень быстро заряжать аккумуляторы.
Режим обновления позволяет автоматически перезаряжать батареи
Заряды для литий-ионных, никель-металлгидридных и никель-кадмиевых аккумуляторов
Можно настроить на зарядку LiFeO4 3,7 В или высоковольтную зарядку литий-ионных аккумуляторов 4,35 В с помощью переключателя на печатной плате. По умолчанию литий-ионный режим зарядки составляет 4,2 В постоянного / постоянного тока.
Зарядка с отрицательным дельта-напряжением для надежной зарядки NiCd / NiMH.
Новый светодиодный дисплей с подсветкой сообщает вам информацию
Технические характеристики:
Вход — 100-240 В переменного тока, 50/60 Гц или 12 В постоянного тока, 2 А
Выходной ток — до 1 А x 4 канала (по выбору 200 мА, 300 мА, 500 мА, 700 мА, 1000 мА) или 2 А x 2 канала
Совместим с:
3.Литий-ионные батареи 6 В / 3,7 В — 10340, 10350, 10440, 10500, 12340, 12500, 12650, 13450, 13500, 13650, 14350, 14430, 14500, 14650, 16500, 16340, 16650, 17350, 17500, 17650, 17670, 18350, 18490, 18500, 18650, 18700, 20700, 21700, 22500, 22650, 25500, 26500, 26650
Размеры (Д x Ш x В): 6,10 дюйма (155 мм) x 3,16 дюйма (80 мм) x 1,73 дюйма (44 мм)
NCR 18650B 3,7 В 3400 мАч — литий-ионный аккумулятор Himax 18650B
Что такое литий-ионные батареи в целом?
А.Литий-ионные батареи — это перезаряжаемые батареи, в которых ионы лития перемещаются от анода к катоду во время разряда и обратно во время зарядки. Это популярные батареи для использования в бытовой электронике, поскольку они обеспечивают высокую плотность энергии, не обладают эффектом памяти и имеют медленную потерю заряда, когда они не используются. Эти батареи бывают самых разных форм и размеров. По сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами литий-ионные аккумуляторы легче и обеспечивают более высокое напряжение холостого хода, что позволяет передавать мощность при более низких токах.Эти аккумуляторы имеют следующие характеристики:
Характеристики ионных литий-ионных батарей глубокого разряда:
Легкий вес, до 80% меньше, чем у обычных свинцово-кислотных аккумуляторов аналогичного качества.
Срок службы на 300-400% дольше, чем у свинцово-кислотного.
Более низкая скорость выгрузки полки (2% против 5-8% в месяц).
Незаменимый аккумулятор OEM.
Ожидаемый срок службы батареи 8-10 лет.
При зарядке нет взрывоопасных газов, разливов кислоты.
Экологически чистый, без свинца и тяжелых металлов.
Безопасно в эксплуатации!
Термин «литий-ионный» аккумулятор — это общий термин. Литий-ионные батареи бывают разных химикатов, включая LiCoO2 (цилиндрический элемент), LiPo и LiFePO4 (цилиндрический / призматический элемент). Ionic в основном занимается разработкой, производством и продажей аккумуляторов LiFePO4 для своих стартерных аккумуляторов и аккумуляторов глубокого разряда.
Что такое батареи LiFePO4 (литий-железо-фосфат)?
A. Литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4) имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными литий-ионными батареями, основанными на химическом составе LiCoO2.Батареи LiFePO4 обеспечивают гораздо более высокую удельную емкость, превосходную термическую и химическую стабильность, повышают безопасность, улучшают характеристики затрат, увеличивают скорость заряда и разряда, увеличивают срок службы и поставляются в компактном и легком корпусе. Аккумуляторы LiFePO4 имеют срок службы более 2000 циклов зарядки!
Зачем мне использовать ионную литий-ионную аккумуляторную батарею Deep Cycle?
A. Литий-ионные аккумуляторы обладают множеством преимуществ по сравнению со стандартными свинцово-кислотными аккумуляторами для хранения энергии, которые мы опишем ниже:
Значительно легче — литий-ионные батареи составляют лишь часть веса оригинальной свинцово-кислотной батареи.
Более мощный — литий-ионные батареи работают при более высоком напряжении, чем стандартные свинцово-кислотные батареи, что обеспечивает более высокую скорость двигателя в течение более длительного времени. Свинцово-кислотные батареи опускаются до 12,5 В, когда используется только 20% емкости батареи, но литий-ионные батареи обеспечивают более 12,8 В, даже когда остается только 20% емкости батареи.
Низкая скорость саморазряда — Свинцово-кислотные батареи теряют 4-25% своего заряда каждый месяц в зависимости от качества используемых пластин и сепараторов. Если оставить автомобиль без присмотра на месяц, свинцово-кислотный аккумулятор может потерять слишком много энергии, и автомобиль может не запуститься.С другой стороны, химический состав литиевых батарей теряет менее 3% заряда в месяц; вы можете ехать несколько месяцев, не беспокоясь.
Экологичность — Ионные батареи не содержат токсичных веществ. Нет ядовитого свинца или агрессивной серной кислоты, и, как следствие, нет возможности для взрывоопасного выброса газа, который характерен для свинцово-кислотных аккумуляторов. Кроме того, нет необходимости поддерживать уровень кислоты или беспокоиться о вентиляции, как это делают традиционные свинцово-кислотные батареи. Единственное техническое обслуживание, которое требуется ионным батареям, — это гарантия того, что батарея никогда не разряжается более чем на 80% для обеспечения оптимального срока службы.
Долговечный — Дешевые свинцово-кислотные батареи обычно служат от 1 до 2 лет, в то время как гелевые и свинцово-кислотные аккумуляторы AGM служат 3-5 лет при надлежащем обслуживании. Однако литий-ионные аккумуляторы ionic могут служить 8-10 лет, что легко превышает срок службы любых свинцово-кислотных аккумуляторов. Срок службы батареи зависит исключительно от правильной эксплуатации и обслуживания, поэтому руководствуйтесь здравым смыслом и убедитесь, что батарея не разряжается более чем на 80%. Если вы заменяете свинцово-кислотную батарею через два года или меньше из-за глубокого повреждения, вызванного циклической нагрузкой, вы сэкономите деньги в долгосрочной перспективе, перейдя на ионную литий-ионную батарею
Fast Recharging — ионно-литиево-ионные батареи могут принимать зарядный ток более высокой до 5 раз быстрее свинцово-кислотного аккумулятора.Более того, эффективность заряда составляет около 75% для свинцово-кислотных аккумуляторов по сравнению с 97% для ионных литий-ионных аккумуляторов. Это означает, что для зарядки требуется меньше энергии и меньше нагрузки на ваш генератор.
Какие преимущества у ионных батарей глубокого цикла перед другими батареями?
A. ionic использует последние достижения в технологии литий-ионных аккумуляторов наряду с индивидуальными функциями, чтобы предоставить вам лучший аккумулятор для вашего автомобиля:
Схема внутренней балансировки ячеек
— ионные батареи имеют управляемую микропроцессором внутреннюю плату балансировки ячеек в каждой из своих батарей, предназначенную для максимизации производительности каждой ячейки в батареях.Система управления батареями
(BMS) — ионные литий-ионные интеллектуальные батареи содержат твердотельный переключатель, который контролирует нестабильность температуры. Этот переключатель предотвращает перезарядку и разрядку, улучшая общий срок службы и безопасность батарей.
Quality Engineering — инновационная лаборатория компании ionic гордится тем, что при проектировании и производстве своих батарей используются компоненты высочайшего качества на всех этапах проектирования и строительства. Встроенные интеллектуальные ионные компоненты гарантируют безопасность и качество каждого ионного продукта.Призматические элементы
— цилиндрические элементы бывают только определенных размеров, что ограничивает возможные формы и размеры конструкций корпуса стартерной батареи. Таким образом, батареи, подходящие для многих транспортных средств, могут быть плохими или невозможными, поскольку они слишком широкие или слишком высокие и создают внутренние горячие точки. С другой стороны, ионно-призматические элементы представляют собой прямоугольные корпуса, которые могут быть произвольно сконструированы и рассчитаны по размеру в соответствии с требованиями к размеру корпуса батареи. Таким образом, ionic идеально подходит для большинства автомобилей, а также обладает лучшими терморегулирующими свойствами.
Каким образом номинальная емкость ионных аккумуляторов в режиме глубокого цикла (Ач) соотносится с характеристиками свинцово-кислотных Ач?
A. Батареи «глубокого цикла» Ionic имеют истинную литиевую емкость при скорости разряда 1С, что означает, что литий-ионные аккумуляторы 12 Ач «глубокого цикла» могут обеспечить 12 А в течение 1 часа. С другой стороны, большинство свинцово-кислотных аккумуляторов имеют номинальную емкость 20 или 25 часов, указанную для их емкости в Ач, что означает, что такая же свинцово-кислотная батарея на 12 Ач, разряжающаяся за 1 час, обычно обеспечивает только 6 Ач полезной энергии.Падение разряда ниже 50% приведет к повреждению свинцово-кислотных аккумуляторов, даже если они утверждают, что они глубоко разряжены. Таким образом, литиевая батарея на 12 Ач будет работать ближе к номинальной мощности свинцово-кислотной батареи на 48 Ач по более высоким токам разряда и сроку службы. Литий-ионные аккумуляторы
Ionic имеют внутреннее сопротивление, равное 1/3 от свинцово-кислотных аккумуляторов аналогичной емкости, и их можно безопасно разряжать до 90% степени разряда. Свинцово-кислотное внутреннее сопротивление возрастает по мере их разряда; фактическая емкость, которая может быть использована, может составлять всего 20% от производственной мощности.рейтинг. Чрезмерная разрядка приведет к повреждению свинцово-кислотного аккумулятора. Литий-ионные батареи Ionic сохраняют более высокое напряжение во время разряда.
.
No related posts.

Автор:	Idea_FIX [ Пн ноя 14, 2016 02:34:20 ]
Заголовок сообщения:	Re: Параллельное соединение Li-ion аккумуляторов

Автор:	Андрей Бедов [ Пн ноя 14, 2016 04:33:38 ]
Заголовок сообщения:	Re: Параллельное соединение Li-ion аккумуляторов

Автор:	boroda06560 [ Пн ноя 14, 2016 07:36:43 ]
Заголовок сообщения:	Re: Параллельное соединение Li-ion аккумуляторов
Это не я писал(а), не надо мне чужие лавры. . Я с этим не совсем согласен тоже.

Автор:	_RUS73_ [ Пн ноя 14, 2016 15:16:07 ]
Заголовок сообщения:	Re: Параллельное соединение Li-ion аккумуляторов
С резисторами простой пример по аналогии. На самом деле все хуже и более подходящая аналогия – это параллельная цепочка светодиодов с их крутым ВАХ

Автор:	LastHopeMan [ Вт ноя 15, 2016 22:23:12 ]
Заголовок сообщения:	Re: Параллельное соединение Li-ion аккумуляторов
Вы не оговорились? У большинства ноутбуков батарея собрана из 6 элементов, соединенных последовательно из трех параллельных пар. Правда и дохнут они обычно тоже попарно, но ведь практикуют же повсеместно.


Форум РадиоКот http://radiokot.ru/forum/

Параллельное соединение Li-ion аккумуляторов http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=68872	Страница 5 из 5

Автор:	Черныш [ Сб ноя 19, 2016 09:52:51 ]
Заголовок сообщения:	Re: Параллельное соединение Li-ion аккумуляторов