Правильные алгоритмы заряда li-ion и li-pol
Защиты при заряде1. li-ion и li-pol аккумуляторы нельзя заряжать при температуре окружающей среды ниже 0 и выше 45гр.
2. При температуре окружающей среды от 0 до 5 градусов Цельсия рекомендуется заряжать li-ion и li-pol аккумуляторы током 0,1С. Рекомендованный ток основного заряда — 1С при температуре окружающей среды 15-25гр.
3. Запрещено заряжать li-ion и li-pol аккумуляторы после достижения на них напряжения 4,3В. После этого напряжения начинает происходить металлизация анода литием, а на катоде начинает происходить выделение кислорода. Температура аккумуляторов при этом растет. После достижения температуры 70-90гр. произойдет воспламенение банки!
4. Переразряженные (напряжение менее 3В) li-ion и li-pol нельзя заряжать током большим 0,1С. Если не контролировать их температуру, то может произойти «БУМ».
5. В быстрых методах заряда используются высокие токи, не рекомендуется сразу подавать их на аккумулятор. Лучше плавно повышать ток от 0,1C и до необходимого значения в течение 2-5 минут.
Этапы заряда
1. Предварительный заряд
Напряжение конца разряда li-ion и li-pol аккумуляторов составляет 3В. Для аккумуляторов, в состав которых входит марганец и кокс – 2,5В. Но, т.к. хрен узнаешь, входят ли в состав аккумулятора эти элементы, то принято считать переразрядом напряжение аккумулятора меньшее 3В.
Переразряженные аккумуляторы необходимо заряжать током 0,1С до достижения на них напряжения 3В.
2. Основной заряд
Заряжает аккумулятор до емкости равной 70%. Заряд производится током равным 1С. Допустим заряд током в несколько С. Однако, общее время заряда li-ion и li-pol аккумуляторов от этого сильно не сокращается. При заряде повышенными токами во время этапа основного заряда увеличивается время заряда во время этапа дозарядки.
3. Дозарядка
После достижения на li-ion и li-pol аккумуляторе напряжения 4,2В заряжать током их нельзя. Чтобы дозарядить их до 100% используется заряд напряжением 4,2В. Аккумулятор будет полностью заряжен, когда ток заряда составит около 3% от тока, используемого во время основного заряда.
4. Подзарядка
Этап подзарядки li-ion и li-pol аккумуляторов следует производить в том случае, если напряжение на аккумуляторе достигло 4,05В. Подзарядка производится током основного заряда до достижения на аккумуляторе напряжения 4.2В. После подзарядки этап дозарядки не производится.
И так, если вы смоги дочитать до конца и теперь думаете, что в зарядных устройствах сидят аЦкие МК которые по программе высчитывают 70% заряда и т.д., то это не так! Схема ЗУ для li-ion или li-pol представляет из себя стабилизатор тока с ограничением напряжения на уровне 4,2В
Главное отличие между двумя типами аккумуляторов-в используемом типе электролита. В li-ion электролит является жидким, а в li-pol гелеобразным
Заряжаются li-ion и li-pol одинаково!, а вот токи разряда отличаются в разы!
li-ion можно разряжать токами обычно не превышающими 1С. При превышении разрядных токов АКБ быстро приходит в негодность.
для большинства li-pol напротив допустимы токи разряда до 20С и для отдельных моделей даже до 80С!!!!
li-pol АКБ более безопасны, но обладают меньшим количеством циклов заряд/разряд по сравнению с li-ion.
e-arestov.livejournal.com
Как заряжать li-ion аккумуляторы
Зарядить литий-ионных (li-ion) аккумуляторы можно зарядными устройствами или самостоятельно. Не будем рассматривать устройство li-ion и полимерных (li-pol) аккумуляторов, а сразу перейдем к практике. Оба типа аккумулятора заряжаются одинаково поэтому далее будем говорить о li-ion.
Правила заряда Li-Ion аккумулятора:
- Аккумулятор можно заряжать только при температуре от 0 до +45 градусов. Пока аккумулятор не согреется, нормально брать заряд он не будет;
- Минимальное напряжение для Li-Ion аккумулятора 2,5 или 3 вольта, в зависимости от химического состава. Лучше ориентироваться на 3В;
- Номинальное напряжение 3,7 В;
- Максимальное напряжение заряда 4,2В или 4,3В, в зависимости от химического состава. Лучше ориентироваться на 4,2В;
- Емкость указанна на батареи или устройстве, назовем ее C. Далее будет понятно зачем ее знать для заряда;
- Нормальный режим заряда: ток ограничен 0,5*C (т.е. значение равное половине емкости батареи), напряжение ограничено 4,2В;
- Если батарея разряжена до 3В и ниже: ток должен быть ограничен 0,1*C до того времени пока напряжение не превысит 3В;
- Батарея заряжается до того времени, пока ток не перестанет уменьшаться или его не будет вообще, если при этом вы ограничили напряжение 4,2В. Если напряжение не ограничиваете — до того как напряжение не поднимется до 4,2В;
- Никогда не поднимайте напряжение выше 4,2 или 4,3 вольт. При стабильном превышении напряжения на электродах происходит отложение. В лучшем случае батарея навсегда потеряет в емкости. При длительном процессе отложение вызывает замыкание. Возможен ее нагрев, разрушение электродов и возгорание.
Дополнительно
Для самостоятельного заряда Вам нужно ограничивать напряжение и силу тока. идеальный вариант для этого лабораторный источник питания.
Допустимые и рекомендуемые режимы заряда и разряда указаны в документации на конкретную батарею, если ее удается найти. Например в мощных смартфонах аккумуляторы заряжаются током значительно превышающим половину емкости.
В литий-ионных аккумуляторах с напряжением выше 3,7 В аккумуляторы соединены параллельно. Поделив напряжение аккумулятора на 3,7 получается число последовательно соединенных аккумуляторов. Умножив число аккумуляторов на 3, получим минимальное напряжение для вашей батареи. Умножив на 4,2 получим максимальное напряжение.
Li-Ion аккумуляторы практически лишены «эффекта памяти» поэтому не нуждаются в тренировке. Старайтесь не разряжать батарею полностью и не держать постоянно заряженной.
Оптимальный заряд для батареи 50-80%. Однако мучится и выдерживать такие значения при использовании ноутбука, смартфона или даже фонарика — бессмысленно. Обычно заряжают когда удобно и по необходимости, разряжается до скольки придется. Li-Ion для этого и создан, нет смысла себя ограничивать.
Следуя вышеперечисленному методы зарядки батарей большими напряжениями или током «для толчка» вредны АКБ. Лучше оставьте батарею на малом токе на несколько часов или пару дней. Это более бережливый способ оживить батарею. Это позволит контроллеру отработать как положено и разрешить заряд нормальными токами.
Пожалуй на этом все, удачных зарядок.
lopit.ru
Эксплуатация Li-ion баратей / Habr
Введение
Все мы так или иначе знакомы с литий-ионными аккумуляторами. Они на столько распространены, что их можно найти в любом доме. Производители их встраивают практически везде: фонарики, мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты… Но очень мало людей знают, как их правильно эксплуатировать. Итак, поехали.
Начало использования или калибровка
При покупке любого оборудования с аккумуляторной батареей внутри всегда лучше ее проверить на работоспособность в магазине. Если ваше устройство не включается, то лучше воздержаться от покупки. Есть вероятность, что данное устройство полежало на складе очень долгое время, прежде чем попасть к вам в руки и, возможно, после покупки аккумулятор не будет держать заряд так хорошо.
Первоначально аккумулятор нужно полностью разрядить (0%). После разрядки аккумулятора его следует полностью зарядить (100%) для увеличения рабочей ёмкости и правильной калибровки системы управления аккумулятором. Для достижения максимальной рабочей ёмкости аккумулятора требуется произвести 3-4 полных цикла зарядки-разрядки батареи. И заряжать следует именно тем зарядным устройством, которое было рекомендовано производителем.
Эксплуатация откалиброванного аккумулятора
После того, как аккумулятор был откалиброван, вы можете использовать аккумулятор как угодно, но придерживаясь некоторых правил:
1. Не стоит устройства литий-ионным аккумулятором (например, сотовый телефон) оставлять близко с источником тепла или под палящим солнцем. Максимально допустимые температуры, при которых возможно использование литий-ионных аккумуляторов: от –20°C до +50°C.
2. При отрицательных температурах аккумуляторы могут «проседают», из-за чего показывают уровень заряда меньше. Также нужно помнить, что при отрицательных температурах аккумуляторы не заряжаются.
3. Если ваше устройство с литий-ионным аккумулятором говорит, что заряд на исходе и следует подключить его к источнику тока, то так и стоит сделать. Рекомендуемые значения для зарядки является от 7% до 20%. (За исключением случаев калибровки.)
4. Калибровку аккумулятора стоит производить один раз в 3-4 месяца или 40 циклов зарядки. Процесс калибровки аккумулятора очень прост, но требует много времени. Нужно полностью разрядить аккумулятор до 0%, а потом зарядить до 100% и оставить его включенным к зарядке еще на пару часов.
5. Заряжать аккумуляторные батареи лучше всего зарядным устройством, которое было рекомендовано производителем.
6. Аккумуляторные батарей нельзя паять! Рекомендуется использовать только контактной сварку.
habr.com
ЗАРЯДНОЕ ЛИТИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
В нынешнее время очень популярны литий-ионные аккумуляторы, они используются в различных гаджетах, к примеру телефонах, умных часах, плеерах, фонариках, ноутбуках. Впервые аккумулятор такого типа (Li-ion) выпустила известная японская фирма Sony. Принципиальная схема простейшего зарядного устройства для литиевых аккумуляторов представлена на картинке ниже, собрав её, у вас будет возможность самостоятельно восстанавливать заряд в аккумуляторах.
Самодельная зарядка литиевых АКБ — схема электрическая
Основой для данного прибора являются две микросхемы-стабилизатора 317 и 431 (тема на форуме). Интегральный стабилизатор LM317 в данном случае служит источником тока, данную деталь берём в корпусе TO-220 и обязательно устанавливаем на теплоотвод с применением термопасты. Регулятор напряжения TL431 выпускаемый компанией texas instruments существует кроме этого, в корпусах SOT-89, TO-92, SOP-8, SOT-23, SOT-25 и других.
Рекомендуемое входное напряжение от девяти и до двадцати вольт. Выходное же настраивается подстроечным резистором 22 кОм, оно должно быть в районе 4.2V.
Светодиоды (LED) D1 и D2 любого, приятного для вас цвета. Мной были выбраны такие: LED1 красный прямоугольный 2,5 мм (2,5 милиКандел) и LED2 зелёный диффузионный 3 мм (40-80 милиКандел). Удобно применять smd светодиоды, если вы не будете устанавливать готовую плату в корпус.
Минимальная мощность резистора R2 (22 Ohm) 2 Ватта, а R5 (11 Ohm) 1 Ватт. Все отсальные 0,125-0,25W.
Переменный резистор на 22 килоОма должен быть обязательно типа СП5-2 (импортный 3296W). Такие переменные резистора имеют очень точную регулировку сопротивления, которое можно плавно подстраивать крутя червячную пару, похожую на бронзовый болтик.
Фото измерения вольтажа li-ion аккумулятора от сотового телефона до зарядки (3.7V) и после (4.2V), ёмкость 1100 mA*h.
Печатная плата для литиевого зарядного
Печатная плата (PCB) существует в двух форматах для разных программ — архив находится тут. Размеры готовой печатной платы в моём случае 5 на 2,5 см. По бокам оставил пространство для креплений.
Как работает зарядка
Как работает готовая схема такого зарядного устройства? Сначала аккумулятор заряжается постоянных током, который определяется сопротивление резистора R5, при стандартном номинале 11 Ом он будет примерно 100 мА. Далее, когда перезаряжаемый источник энергии будет иметь напряжение 4,15-4,2 вольта начнется зарядка постоянным напряжением. Когда же ток зарядки снизится до маленьких значений светодиод D1 перестанет светиться.
Как известно, стандартным напряжение для зарядки Li-ion является 4,2V, данную цифру необходимо установить на выходе схемы без нагрузки, с помощью вольтметра, так аккумулятор будет заряжается полностью. Если же немножко снизить напряжение, где-то на 0,05-0,10 Вольт, то ваш аккумулятор будет заряжаться не до конца, но так он прослужит дольше. Автор статьи ЕГОР.
Форум по Li-Ion
Обсудить статью ЗАРЯДНОЕ ЛИТИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
radioskot.ru