До скольки вольт можно разряжать 18650: До скольки вольт можно разряжать 18650 — magazinakb.ru

Содержание

Все о литиевых батареях | БКМ видео

Сейчас почти вся аккумуляторная техника базируется на литиевых батареях. Например, ваш смартфон, планшет, смарт часы, аккумуляторный инструмент и так далее. Однако большинство людей совсем ничего не знают об этом типе аккумуляторов, хотя при его использовании существуют некоторые тонкости и важные особенности. При неправильной эксплуатации этих батарей, они могут быстро потерять емкость или даже взорваться. Поэтому настоятельно вам рекомендуем узнать больше про литиевые аккумуляторы в нашей статье.

Форма и размеры

Литиевые элементы могут быть в форме параллелепипеда или цилиндра.

В телефоны и планшеты устанавливают тонкие батареи, похожие на пластину. В шуруповерты и ноутбуки ставят элементы с круглым сечением. Самый популярный такой формат – 18650. Диаметр этой батареи – 18 миллиметров, а длина – 65. Бывают и другие вариации, например: 26650, 21700. От размера элемента зависит соответственно и его емкость.

Типоразмеры 26650 21700

Типы литиевых аккумуляторов

Сейчас существует несколько разных типов литиевых аккумуляторов, основные – это литий-ионные и литий-полимерные. Литий-ионные аккумуляторы делятся еще на несколько категорий: кобальтовые, марганцевые, железо-фосфатные… Они немного отличаются по своим главным характеристикам: по энергоемкости, цене, сроку службы… В рамках этой статьи мы не будем подробно углубляться в структуру каждого из них. Все они предназначены для своих конкретных целей. Однако немного расскажем о самых общеупотребительных:

Кобальтовые имеют довольно большую емкость на единицу веса, но не способны отдавать или принимать большой ток.
Марганцевые напротив – имеют преимущество по токоотдаче, но уступают в емкости.

В полимерных аккумуляторах вместо электролита находится особый полимерный материал. Это некая улучшенная версия литий-ионных элементов. Некой их особенностью является то, что их нужно «раскачать» после покупки – полностью зарядить и полностью разрядить 3-5 раз. Тогда специальный состав, призванный продлить срок хранения аккумулятора, растворится, и вы будете использовать элемент с максимальной эффективностью.

Li-ion с полимерным электролитом

Устройство батареи

1 ячейка аккумулятора работает в диапазоне напряжений от 4.2В. до приблизительно 3 Вольт. При разрядке, напряжение на ячейке соответственно падает. Очень часто такие ячейки соединяют последовательно или параллельно, чтобы увеличить выдаваемое сборкой напряжение, или ее емкость и максимальный ток.

Количество последовательно соединенных ячеек (при таком типе соединения напряжение складывается) обозначается английской буквой S. 1Sаккумулятор имеет максимальное напряжение 4.2 вольта. 2S – 8.4 вольта. И так далее.

Некоторые батареи оснащены специальной платой защиты. Все съёмные аккумуляторы для сотовых телефонов имеют ее. Принцип работы схемы заключается в том, что она отключает элемент при слишком высоком или слишком низком напряжении, а также при коротком замыкании или превышении максимальной нагрузки или температуры. Так как плата занимает некоторое место, то формат 18650 с защитой имеет размер 18700.

Плата защиты

Особенности эксплуатации литиевых АКБ

Напряжение. Почти все литиевые аккумуляторы имеют максимальное напряжение при полной зарядке – 4.2 вольта. Превышать это значение нельзя, иначе аккумулятор начнет нагреваться и может даже вздуться и взорваться, что очень опасно. Поэтому во время зарядки не следует оставлять аккумулятор без присмотра. Минимальное напряжение, до которого можно безопасно разряжать такой аккумулятор принято считать 2.5 вольта. Однако лучше не использовать батарею при напряжении ниже 3-3.1 в.

Современные контроллеры автоматически заряжают каждую ячейку до нужного напряжения по специальному алгоритму. Сначала постоянным током, затем постоянным напряжением, чтобы максимально безопасно ее полностью зарядить.

Ток. Каждая батарея имеет свою безопасную токоотдачу. Она указывается английской буквой C. Максимальный ток рассчитывается как емкость, умноженная на значение C.Например батарея в 2А/ч с токоотдачей10Cможет отдать ток в 20А.

Температуры. Литиевые аккумуляторы довольно чувствительны к температуре. При низких значениях их напряжение и заряд уменьшается, а при повышенных соответственно увеличивается. Поэтому не рекомендуется полностью заряжать аккумулятор на морозе, а потом приносить его в тепло. Напряжение может превысить 4.2 вольта, что приведет к негативным последствиям.

Циклы. Каждая батарея имеет свой заявленный ресурс, он выражается в циклах заряд-разряд. Стоит обратить внимание, что если аккумулятор не заряжать до конца и не разряжать до конца, то его ресурс (количество циклов) увеличивается. Однако тогда мы теряем в полезной емкости. Данную особенность можно использовать, чтобы продлить срок службы элемента.

Ресурс литиевых батарей

Полезные советы

Старайтесь регулярно полностью разряжать и заряжать аккумулятор, но не чаще чем раз в 2-3 месяца, это продлит его срок службы.
Не стоит всегда полностью заряжать и разряжать батарею. Это благоприятно скажется и на ресурсе и не будет проблем, если элемент попадет в более теплую среду.

Хранить аккумулятор следует примерно при 40-50% заряда в прохладном месте.
При перегреве ресурс батареи уменьшается.
Не бойтесь частично заряжать элемент. Раньше был стереотип, что батарею нужно обязательно полностью заряжать и полностью разряжать из-за особого эффекта «памяти». Однако это относилось к старым типам аккумуляторов, и сейчас не нужно следовать этому правилу.

Вот и все, надеюсь теперь вы узнали больше про батареи, с которыми вы сталкиваетесь каждый день, а наши советы помогут продлить их срок службы.

Аккумуляторы Sony VTC6, тест большим током. Тестирование аккумуляторов Sony VTC6. Тест обзор аккумуляторов Sony VTC6

Как-то так получилось, что аккумуляторы я предпочитаю покупать в магазине Гербест. За все время было куплено действительно большой количество аккумуляторов. Проблема возникла всего один раз, когда пропало сразу две посылки, через 60 дней без вопросов вернули деньги, так как по треку они не входили даже на территорию страны.
Так и в этот раз, было заказано 80 штук, половина мне, половина пошла товарищу.

В заголовке цена за лот из 4 аккумуляторов и коробочки.

Аккумуляторы типоразмера 18650, модель VTC6.
Заявленная емкость 3000мАч
Максимальный длительный ток — 15 А без контроля температуры и 30 Ампер при условии ограничения максимальной температуры в 80 градусов.
Ссылка на полный даташит

Как я говорил, половина от 40 штук уже у меня и часть из них я сегодня протестирую.

Посылка шла почтой Азербайджана, что странно, так как последние разы доставляла Новая почта. Стоит отметить, что доставка платная, 2 лота + 44 цента, 3 лота + 22 цента, 4 лота +12 центов. Если заказывать 5 лотов или больше, то доставка бесплатная, что я и сделал.
Доставка реально быстрая, примерно полторы недели, но упаковка в этот раз стала хуже. Причем пострадала только моя партия, товарищ получил все в аккуратном виде. У меня же из 5 коробок поломались три.

Вторая партия пострадала заметно меньше, повреждена была только одна упаковка из пяти.
Её я получил уже после написания обзора.

Аккумуляторы вполне привычного вида, плюсовой контакт плоский, практически вровень с корпусом.

Помимо надписи — Danger do not use outside of battery pack (Опасно. Не используйте вне батарейного блока), есть и маркировка
SE US18650VTC6
K C6A13YF25J

Если с первой частью маркировки все понятно, аккумулятор типоразмера 18650, то вторую попробуем разобрать, а поможет нам табличка от производителя аккумуляторов.
Определение даты производства аккумуляторов фирмы Sony.
K — кем произведен — фирма Sony
C6 — код типоразмера — 18650
A13 отношения к делу не имеют, это внутренний код.
Y — год производства — А-92, B93 и т.д. У нас Y это получается 2016 год.
F — месяц производства — Аналогично году, только считаем месяцы, F — шестой месяц — июнь.

25 — Просто день, в данном случае 25 число.
J — Не понял что это, написано история электрода, но суть маркировки та же, нумерация соответственно алфавиту.

Итого выходит, что аккумуляторы произведены 25 июня 2016 года, сегодня 27 июня, почти год 🙂

А это аккумуляторы из второй партии, заказанной немножко позже.
Здесь дата выпуска свежее, 6 сентября 2016 года.

Размеры почти соответствуют заявленным, длина соответствует полностью, диаметр чуть больше.
Вес аккумуляторов идентичен, что также говорит о фирменном происхождении.

Первый тест был произведен в моем универсальном зарядном. Ток разряда 500мА, что почти соответствует 0.2С, именно для этого тока в даташите указана емкость. Вот только проблема, зарядное разряжает только до 2.8 Вольта, а не до 2.0, как допускают аккумуляторы.

Кстати, аккумуляторы пришли довольно сильно разряженными, в них при первом заряде «залилось» около 2600мАч.
Снял же я около 3250мАч, что как по мне просто отлично.

Чтобы проверить более корректно, я решил подключить их к электронной нагрузке, работающей также как анализатор аккумуляторов.

Обычно я не проводу тест измерения внутреннего сопротивления, но про него столько раз вспоминали, что я решил выложить его результаты.
Выше аккумуляторы были промаркированы от 1 до 4, дальше проверял номер 2 и 4.
Измерение внутреннего сопротивления, аккумулятор номер 2, ток 1 и 10 Ампер.

Первый тест током 3 Ампера (1С) до напряжения 2.0 Вольта.
Скачано 3080мАч, 10.81Втч
После этого при заряде — залито 3071мАч, 12.03Втч.

Пускай вас не смущает что емкость в мАч при разряде больше, чем при заряде. Это абсолютно нормально для литиевых аккумуляторов, ключевое здесь емкость в Втч и разница здесь и есть именно «КПД» аккумулятора.

Аккумулятор номер четыре.
Скачано 3109мАч, 10.89Втч, что почти соответствует предыдущему экземпляру. Такие аккумуляторы хорошо подходят для последовательного соединения, так как имеют идентичные параметры.

А вот здесь я решил провести два теста сразу. Хотя если говорить точнее, то провести тест и развеять один их мифов.
Часто в интернете я встречаю утверждения и советы по поводу того, что новый литиевый аккумулятор можно «раскачать».
Как проходил тест:
1. Берем аккумулятор из упаковки, он заряжен примерно на 25%, ставим на заряд.
2. Как зарядился, разряжаем током 10 Ампер (это собственно часть теста) до напряжения 2.5 Вольта.
3. Заряжаем в том же режиме, что и первый раз.
Емкость в мАч — 2980, в Втч — 9.914

4. Разряжаем до напряжения 4 Вольта током 3 Ампера, это необходимо чтобы корректно пошло продолжение теста.
5. Дозаряжаем до полного заряда как в предыдущем тесте.
6. Разряжаем током 10 Ампер до напряжения 2.5 Вольта.
7. Заряжаем до полного заряда как в прошлом тесте.
Емкость в мАч — 2980, в Втч — 9.936.

В итоге емкость в мАч вышла полностью идентичной, а в Втч чуть выросла, но считать 0.2% каким-то ростом я бы не назвал, скорее погрешность измерения.

В конце каждого теста я сделал термофото, даже здесь результаты одинаковы.

Но вернемся к даташиту.
В описании указано, что аккумулятор вполне можно разряжать токами 15-30 Ампер, но при токе в 30 Ампер надо обязательно контролировать температуру.

Я решил попробовать разрядить током в 20 Ампер.
По большому счету я могу разряжать током до 33 Ампер, именно такой ток максимален для моей электронной нагрузки, но длительный ток для таких аккумуляторов составляет 15 Ампер и по большому счету даже 20 это не совсем штатно, потому это был скорее эксперимент. Тем более я не уверен в качестве холдера.
Зарядил аккумулятор согласно нормам для литиевых аккумуляторов с отсечкой заряда при 4.2 Вольт и падении тока ниже 1/10 от зарядного.
Задал отключение нагрузки при напряжении 2.5 Вольта и ток нагрузки 20 Ампер (2х от выставленного на экране).

Примерно через 2/3 времени разряда температура аккумулятора превысила 80 градусов и я на время остановил тест, на этот момент аккумулятор отдал почти 1800мАч.
Как только аккумулятор остыл до приемлемой температуры я продолжил тест, в конце результат был 2774мАч, что весьма неплохо для такого тока.

На термограмме показана температура аккумулятора при которой я отключил разряд принудительно и температура по окончании теста.

Еще пару аккумуляторов я решил разряжать уже током 15 Ампер, без контроля температуры. Так сказать — будь что будет.
Первый аккумулятор заряжался простым зарядным, второй электронной нагрузкой. Разница в показаниях вышла от того, что первый аккумулятор был заряжен при помощи простого зарядного, а второй при помощи электронной нагрузки, которой я тестировал их перед этим.
Но в любом случае результат весьма неплох, 2976 и 2872 мАч при токе разряда 15 Ампер и напряжении окончания 2.5 Вольта.

Еще пара термограмм. Первая примерно в половине процесса, вторая в самом конце перед отключением.

Вы конечно спросите, почему я не разряжал до 2.0 Вольт. Я пробовал, но просто для эксперимента. А если действовать согласно даташиту, то напряжение окончания разряда при токах 10 Ампер и более составляет 2.5 Вольт, а не 2.0.

На мой взгляд аккумуляторы вполне прошли тест и я считаю их годными для применения как в электроинструменте, так и в электронных сигаретах.
Кроме того производитель заявляет о разрядных токах до 80 Ампер, но не более 6 секунд, током 55 Ампер можно разряжать уже до 19 секунд.
Такие режимы относятся к пиковым, но все равно говорят о большой нагрузочной способности. Пока я знаю аккумуляторы Самсунг 25R, которые допускают разряд током 100 Ампер и временем до 1 секунды.

В общем на мой личный взгляд аккумуляторы вполне годные. Я покупал из по примерно 24.99 за 4 штуки, на данный момент цена по акции составляет 25.99, что не сильно и дороже.

На этом все, надеюсь что обзор был полезен.

Напряжение аккумулятора квадрокоптера. До какого значения можно разряжать? Эксперимент — Все о квадрокоптерах

В этой статье будет рассказано о том, до какого значения можно разрядить аккумулятор квадрокоптера и какие могут быть последствия, если сильно разрядить аккумулятор дрона. Обычный способ поддержания нужного заряда во время полета — это использовать какую-нибудь сигнализацию, например, пищалку на квадрокоптере или сигнализацию через пульт управления. В этой статье я объясню до какого значения лучше всего настроить сигнализацию низкого заряда батареи и расскажу о последствиях разряда аккумуляторов до низкого значения, проведя личный эксперимент.

Если вы уже используете сигнализацию о низком заряде на своём квадрокоптере, да и знаете до какого уровня ее настроить, то всё равно рекомендую прочитать эту статью, так как я провел интересный эксперимент.

Эксперимент

Суть эксперимента — снизить напряжение аккумулятора до критических пределов. Как правило все этого стараются избежать, чтобы продлить жизнь и здоровье батареи. Я решил узнать о контрольных критических точках минимального напряжения батареи и что будет, если их превысить.

Эксперимент я проводил таким образом: взял 3 одинаковых аккумулятора Lipo 4s, на одном отлетал до 3,5v на одну банку, на втором до 3,4v на банку и на третьем аккумуляторе до 3,2v на банку. Во время полета измерял напряжение через контроллер полета посредством передачи данных по телеметрии в мой taranis. Также запрограммировал таранис так, чтобы он сигнализировал в момент достижения этих значений.
Записал время полета, общее напряжение, температуру батареи после каждого полета.

Рекомендуется разряжать аккумулятор в полёте до 3,5 вольт на банку для того, чтобы был запас для приземления. Если у вас аккумулятор lipo 4s, то общее напряжение аккумулятора будет равно 14v.

Начну сразу с разряда до 3,2 вольта, так как разряд до 3,5 и 3,4 это обычное дело, там ничего интересного нет. И так, разряд аккумулятора до 3,2v на банку в полёте вызывает повышенную нагрузку на батарею и приближает её к непоправимым изменениям. Ну по крайней мере так везде написано. Но это значение не совсем точное, так как батарея со временем стареет и деградирует, у неё увеличивается внутреннее сопротивление, всё это приводит к тому, что через год-два использования, батарея может выйти из строя уже на 3,3 вольта на банку.

Анализ данных эксперимента

Первый полёт в этом эксперименте был с установленной сигнализаций на 3,2v на банку. В момент когда сработала пищалка в таранисе, я только хотел начать снижение, но понял, что ничего не выйдет. В результате просто не хватило энергии, чтобы вернуть квадрокоптер на место взлета для мягкой посадки, он упал прямо там где и был. По телеметрии я видел, что напряжение батареи продолжает падать — 3v, 2,9v, 2,7v. Это очень плохо. Камера и радиооборудование не отключились, а продолжали потреблять последние остатки энергии аккумулятора.

Напряжение продолжало падать: 2,5v, 2,2v на банку. В этот момент я очень торопился скорее найти квадрокоптер и отключить батарею, так как это были совсем уж низкие показания. Как только я его нашел, сразу отключил от дрона, положил в кейс и вообще относился к нему с особой осторожностью. Последние напряжение, которое я видел по телеметрии — 1,8v на банку, всего 7,2v на весь 4S аккумулятор, учитывая всю информацию, что когда-либо я читал, было совершенно понятно, что этот аккумулятор сдох и больше не заработает. Через совсем небольшое время после отсоединения, напряжение у аккумулятора немного подскочило вверх и стало 10,8v — это 2,70v на банку, тогда как общепринято, что 3 вольта это точка невозврата для аккумулятора.

Аккумулятор после эксперимента с разрядом

Аккумулятор после такого эксперимента я отнёс домой и положил его немного стабилизироваться и «отдохнуть» в течение нескольких часов. После того, как прошло 3 часа, я еще раз проверил напряжение. Удивительно, но он восстановился до 12,8v — это 3,2v на банку, обычно батарея восстанавливает несколько десятых вольт в покое, но это было довольно значительным увеличением напряжения. Я поставил аккумулятор на зарядку. После того как он полностью зарядился, я еще раз проверил его напряжение, всё было точно также, как и в самом начале. Неужели он действительно остался целым и невредимым?

Продолжение эксперимента

Эксперимент продолжается и я пробую все же добить этот аккумулятор. Снова разряжаю аккумулятор до 3,2v на банку. Каждый раз, когда я достигал эту отметку, мой дрон падал на землю, но в этот раз я уже летал над самой землей, чтобы посадка была как можно мягче. Таким образом я разрядил аккумулятор еще 5 раз и все 5 раз мой дрон падал на землю во имя науки!
После разряда аккумулятора, я оставлял его в покое на несколько часов, чтобы он немного стабилизировался и восстановился, после чего ставил на зарядку. Как бы это удивительно не звучало, но с аккумулятором ничего не случилось! Никаких признаков деградации или износа не было. Между тем, другая батарея, где порог сигнализации был на 3,5v на банку, после полетов переводилась в режим хранения. Вот здесь интересный момент, в режиме хранения у аккумулятора менялось напряжение около 0,4v, то есть это напряжение становилось на 0,4 вольта выше, чем было после заряда. Потребовалось более 2 часов, чтобы снова сбалансировать напряжение. С первого дня, как эта батарея у меня появилась, она всегда хорошо заряжалась и почти никогда я ее не разряжал ниже 3,4v даже под нагрузкой, но она первая стала себя плохо проявлять и начала показывать признаки износа.

Неудача?

На этом этапе стало понятно, что я не получу точных данных из этого эксперимента. После 5 разряда я не стал продолжать этот эксперимент, так как это еще и опасно, аккумулятор при такой неадекватной эксплуатации может загореться, да и просто не хотелось добить его, раз он такой живучий.
На самом деле аккумуляторы каждого производителя ведут себя по-своему и каждый аккумулятор работает по-разному, несмотря на то, что на этикетках одинаковые характеристики. Даже аккумуляторы одного и того же производителя могут работать совершенно по-разному. Аккумулятор из моего эксперимента который не сдох и продолжает работать, может стать хорошей рекламой для этого бренда, но это тот же самый бренд как и у другой батареи, которая при казалось бы правильной эксплуатации начала деградировать и портиться.

Итоги эксперимента

Итогом стало то, что никогда не будет простого и точного ответа на вопрос — до какого значения можно разряжать аккумулятор. Как было видно из эксперимента выше, аккумулятор с правильной эксплуатацией начал выходить из строя быстрее, чем аккумулятор после жесткой разрядки менее 3 вольт на банку.
Очень сложно придерживаться границы низкого разряда аккумулятора, например, на 3,4 вольта, так как в режиме гонки или просто в акро режиме, часто бывают резкие перепады скорости и нагрузки. Напряжение постоянно прыгает вверх-вниз в зависимости от того, сколько газа вы даёте на пульте. В таких ситуациях бывает сложно определить, относится ли сигнал низкого разряда к сигналу, что пора приземляться, либо это просто просадки напряжения из-за резкой нагрузки. В итоге очень сложно посадить квадрокоптер с точным значением, например, 3,3 вольта. Взгляните на график записи с blackbox, могли бы вы точно решить, что пора приземляться, основываясь на конкретных результатах этого графика?

Напряжение аккумулятора, записанное в блекбоксе

Из-за больших перепадов напряжения во время полёта часто срабатывают пищалки на пульте и дроне, что батарея разряжена, на самом деле это не так. Некоторые полетные контролеры подают сигнал сразу по достижению конкретного значения напряжения, а некоторые ждут, чтобы это напряжение было какое-то время на одной точке и только тогда начнет пищать. Второй вариант придуман для того, чтобы сигнал разряда аккумулятора был более надежным и без ложных срабатываний.

Выводы

На основе эксперимента могу сказать одно — каждый должен самостоятельно решить, какое значение выставлять для сигнала низкого заряда. Это также зависит от того как вы летаете, как относитесь к риску, как относитесь к производительности и долговечности аккумуляторов, всё это влияет на то, какое значение вы поставите. Можно летать до самого последнего момента, пищалка только запищит — и все уже садитесь, а если опыта мало, то вам потребуется еще некоторое время, чтобы аккуратно приземлить дрон. Никто не сможет дать вам точный совет, какое напряжение выставить, потому что всё зависит от вашего стиля полётов. Сигнализация низкого напряжения на гоночных квадрокоптеров это всё равно не очень надежно так как из-за больших перепадов нагрузки пищалка может ложно срабатывать, просто следите за средними показаниями, а также рекомендую установить телеметрию, это такая маленькая плата OSD, которая будет выводить напряжение в шлем или очки.

Четыре аккумулятора 18650. Весовая категория 3500мАч

3500мАч — это верхняя планка для формата 18650, если не брать в расчет Panasonic NCR18650G 3600mAh, который трудно достать. Я протестировал четыре банки от топовых производителей — Sanyo, Panasonic, LG и Samsung.
Все аккумуляторы были куплены после июня 2017 года (но в разное время) у одного и того же поставщика — Queen Battery. Цены на момент покупки были такие: Sanyo/Panasonic NCR18650GA — $3.7/шт, LG MJ1 и Samsung INR18650-35E — $3.1/шт без учета доставки. Я не учел доставку и скидку, так как они для каждого клиента разные. Queen Battery торгует также на али, но там цены выше из-за комиссии площадки, поэтому я препочитаю брать напрямую, тем более что оплачиваю PayPal-ом, который предпочтительнее, чем защита али.

Перейдем к нашим баранам. Точнее к оборудованию, с помощью которого бараны тестировались:) Это ZKETECH EBC-A20, который умеет не только заряжать, но и разряжать током до 20А и поддерживает 4-проводное измерение. Держатель аккумулятора у меня самодельный, обошелся в 2.5 евро:)

Я придерживался предписаниям стандарта IEC61960-2003 (он же ГОСТ 61960-2007) по части измерения емкости аккумуляторов. Измерения проводились при температуре окружающей среды 21-23°C, а перед каждым циклом зарядки или разрядки каждый аккумулятор отдыхал не менее одного часа (обычно полтора). Зарядка всегда происходила стандартным током по даташиту. Единственным отклонением был порог отключения зарядки — EBC-A20 не дает выставить порог ниже 0.1А, но разница такая мизерная, что ею можно пренебречь.

Разрядка током в 0.2C происходила на 0.67A для Sanyo и Panasonic, и на 0.68А для LG и Samsung, согласно их даташитам.

А теперь точно перейдем к нашим баранам:)

Sanyo NCR18650GA (Made in Japan)Маркировка на термоусадке: SANYO L NCR18650GA 7401, видна с большим трудом (нафига такая конспирация?). Литера L после SANYO означает, что данная банка произведена в Японии компанией Sanyo Energy Higashiura Co. Компания Sanyo была куплена Panasonic-ом, но банка промаркирована именно как Sanyo.

Главные характеристики, взятые из даташита:
• Расчетная емкость: 3300мАч (при разрядке на 0.67А при 20°C)
• Минимальная емкость: 3350мАч (при разрядке на 0.67А при 25°C)
• Типичная емкость: 3450мАч
• Остановка разряда: 2.5В
• Макс. продолжительный ток разряда: 10А
• Стандартный ток зарядки: 1.675А (я заряжал 1.68А, так как EBC-A20 округлял)
• Макс. ток зарядки: 3.35А
• Остановка зарядки: 4.20В ± 0.03В

Результаты:

При 0.2C (0.67A) емкость составила 3491мАч, что значительно выше заявленной типичной емкости в 3450мАч. При 10А результат составил почти 3300мАч! Отличный результат по-моему.

Panasonic NCR18650GAЭтот аккумулятор вроде как брат-близнец предыдущего, раз уже Sanyo и Panasonic одна компания и они оба носят один и тот же номер модели, но термоусадка этого выполнена в стиле Panasonic, а страной производства является Китай, что указано на самом аккумуляторе. Также есть маркировка D 75051W.

Даташит Sanyo относится и к этому NCR18650GA, поэтому заново приводить основные характеристики не буду. Перейдем к результатам:

Даташит даташитом, а в реальности разница есть и довольно заметная, достигающая 45мАч при 10А. При 0.2C/0.67A разница примерно такая же — 43мАч, но 3448мАч это почти 3450мАч, указанная в даташите, что означает, что аккумулятор вполне достойный, просто японский вариант лучше. А вот 8А они выдали одинаковую емкость.

LG INR18650 MJ1Этот кореец одет в зеленую термоусадку с маркировкой LGDBMJ11865 P274I301A1.

Основные характеристики по даташиту:
• Номинальная емкость: 3500мАч (при 0.2C/0.68A)
• Минимальная емкость: 3400мАч (при 0.2C/0.68A)
• Окончание разрядки: 2.5В
• Макс. продолжительный ток разрядки: 10А
• Стандартный ток зарядки: 1.7А
• Макс. ток зарядки: 3.4А
• Окончание зарядки: 4.20В ± 0.05В

Здесь, в отличии от NCR18650GA, в качестве 1C берется не 3350мАч, а 3400мАч, отсюда и немножко больший ток зарядки. Порог окончания разрядки такой же — 2.5В.

А реальное тестирование выявляет другие цифры. При 0.2C/0.68A MJ1 не дотягивает до указанного в даташите минимума и выдает 3384мАч, а при 10А отстает от Sanyo на целых 90мАч. Что ж, результаты не радуют, но впереди еще один кореец.

Samsung INR18650-35EМаркировка: INR18650-35E SAMSUNG SDI 2G25

Основные характеристики по даташиту:
• Минимальная емкость: 3350мАч (при 0.2C/0.68A)
• Типичная емкость: 3400мАч
• Остановка разрядки: 2.65В
• Макс. продолжительный ток разрядки: 8А
• Стандартный ток зарядки: 1.7А
• Макс. ток зарядки: 2.0А
• Остановка зарядки: 4.20В

Характеристики этого аккумулятора отличаются от предыдущих чуть ли не всем — во-первых более высокое конечное напряжение разрядки, во-вторых более низкие максимальные токи зарядки и разрядки. Исходя из этого, можно предположить, что этот аккумулятор менее гибок и покажет результаты ниже предыдущих, но одно дело предположения, и совсем другое — реальные результаты:

А результаты достойны криков «браво!». При 0.2C Samsung отстает от Sanyo всего на 3мАч, который разряжался до 2.5В, а при 2А обгоняет его! При остальных токах разрядки результаты не такие восхитительные, но, тем не менее, лучше, чем у LG. Я дополнительно протестировал на разряд током в 10А, хотя по даташиту максимально допустимый — 8А. При 10А кривая сначала заметно проседает, но начиная с 3.1В приближается к кривой 8А и далее идет параллельно ей. У многих продавцов данный аккумулятор указан как 10-амперный, но я бы не советовал разряжать его таким током периодически.

СРАВНЕНИЕОписывая результаты, я уже немножко сравнивал героев этого обзора, но одно дело рассматривать по одному и сравнивать, и совсем другое — рядом при одинаковом токе разрядки.

Начнем с двух амперов:

Тут еще раз приходится сказать «браво» Самсунгу, который будучи разряженным до 2.65В показал большую емкость, чем остальные, разряженные до 2.5В. Второе место занял японец, третье — китаец, а LG — нервно курит заряжается на четвертой строчке.

5А:

Sanyo берет верх над Samsung-ом и отбирает первую строчку в этом «упражнении». Panasonic хоть и показал меньшую емкость, но выдал больше энергии, поэтому Samsung опускается на третью строчку, а LG похоже уже не нервничает:)

8А:

Борьба плотная, в первую очередь между братьями NCR18650GA, и японец мизерным опережением отстаивает первую строчку. Panasonic второй, Samsung третий, а LG… все еще здесь:)

10А:

Тут уже и комментировать нечего — Sanyo открывает бутылку шампанского, Panasonic пьет пиво, Samsung на третьем месте, а LG… а куда пошел LG?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Триумф Sanyo не был для меня сюрпризом, а вот Samsung и LG удивили. Первый — в хорошем смысле, а второй — в не совсем хорошем. Также интересно было узнать чем же отличаются два аккумулятора одной модели, одной и той же компании, но произведенные в разных странах. Оказалось разница вполне существенная, хотя, повторюсь, результаты Panasonic-а вполне соответствуют данным даташита и не тем, что с пометкой «мин.». Оутсайдер сегодняшнего забега, LG MJ1, лучше маркировать 3400мАч — тогда его результаты будут смотреться куда более соответствующими маркировке. Имея ту же цену, что и Samsung, он подчистую проиграл соотечественнику, поэтому медаль ему не даем.

Ну и в конце видеоверсия обзора. Всем приподнятого настроения и ароматного кофе! Спасибо за внимание!:)

Сравнение аккумуляторов 18650 Samsung INR18650-35E, LG INR18650 MJ1

Разрядка током в 0.2C происходила на 0.67A для Sanyo и Panasonic, и на 0.68А для LG и Samsung, согласно их даташитам.

А теперь точно перейдем к нашим баранам:)

Sanyo NCR18650GA (Made in Japan) Маркировка на термоусадке: SANYO L NCR18650GA 7401, видна с большим трудом (нафига такая конспирация?). Литера L после SANYO означает, что данная банка произведена в Японии компанией Sanyo Energy Higashiura Co. Компания Sanyo была куплена Panasonic-ом, но банка промаркирована именно как Sanyo.

Результаты:

LG INR18650 MJ1 Этот кореец одет в зеленую термоусадку с маркировкой LGDBMJ11865 P274I301A1.

Samsung INR18650-35E Маркировка: INR18650-35E SAMSUNG SDI 2G25

Начнем с двух амперов:

5А:

8А:

10А:

Ну и в конце видеоверсия обзора. Всем приподнятого настроения и ароматного кофе! Спасибо за внимание!:)

Сколько надо заряжать литий ионный аккумулятор 18650. Как продлить жизненный цикл литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов

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.

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.

Из данной статьи вы поймете как правильно заряжать Li-Ion (литий-ионный) аккумулятор, а так же научитесь его правильной эксплуатации и обслуживанию. Подобные знания продлят жизнь вашей батареи.

Литий-ионный аккумулятор получил столь широкую распространенность благодаря простоте производства, невысокой стоимости и большому количеству циклов зарядки-разрядки. Но чтобы оценить эти преимущества, необходимо правильно эксплуатировать Li-Ion аккумулятор.

Правила эксплуатации меняются в зависимости от типа аккумулятора. Например, батареи Ni-MH и Ni-Cd необходимо полностью разряжать перед зарядкой. В противном случае происходит укрупнение элементов, и объем аккумулятора снижается. Однако правило «купил телефон — разряди его в «ноль», а потом заряди и повтори цикл несколько раз» не является универсальным и к Li-Ion не относится.

Поэтому прежде чем применять указанные ниже рекомендации, посмотрите на аккумулятор. На нем должно быть написано, что он литий-ионный (Li-Ion). Только в этом случае пользуйтесь следующими правилами эксплуатации.

Не разряжайте аккумулятор в «ноль» слишком часто.

Полностью разрядить аккумулятор всё равно не получится. Защитная плата отключает устройство при достижении определенного минимума. Полная разрядка возможна лишь в случае, если вы разберете батарею и уберете защитную плату. Li-Ion и Li-Pol аккумуляторы не переносят частой полной разрядки. Поэтому они и продаются заряженными на 2/3.

Ставьте устройство заряжаться, когда на батарее остается 10-20%

Сообщение типа «Пожалуйста, подключите зарядное устройство», появляется при достижении заряда отметки в 10-20% не просто так. Следуйте рекомендациям производителей и подключайте зарядное устройство.

Но не обязательно дожидаться такого падения. Если есть возможность поставить телефон или ноутбук на зарядку, сделайте это. Регулярная подзарядка не является панацеей, но чем чаще вы заряжаете Li-Ion, тем дольше он будет работать.

Периодически калибруйте батарею

Калибровка подразумевает полную разрядку и последующую зарядку устройства. Никакого противоречия с первым правилом: калибровку необходимо делать примерно раз в три месяца.

Калибровка не продлевает срок службы аккумулятор напрямую, а лишь помогает контроллеру правильно определять емкость батареи. Если контроллер определяет количество заряда неправильно, устройство приходится чаще заряжать. Тратятся циклы зарядки-разрядки, аккумулятор быстрее выходит из строя.

Используйте оригинальное зарядное устройство

Оригинальность в контексте рассматриваемой проблемы нужна, чтобы обезопасить себя от использования некачественной продукции. Если же вы уверены, что технические характеристики стороннего устройства соответствуют характеристикам оригинального зарядника, то никаких проблем не возникнет.

Старайтесь не пользоваться «лягушками»

По возможности откажитесь от зарядки аккумуляторов с помощью лягушки. Использование несертифицированных устройств небезопасно, бывают случаи, что «лягушки» воспламеняются в процессе зарядки.

Если вы интересуетесь как заряжать литий ионный аккумулятор, значит вы попали по адресу.

Современные мобильные устройства требуют автономного источника питания.

Причем это справедливо как для «высоких технологий» вроде смартфонов и ноутбуков, так и для более простых устройств, скажем, электродрелей или мультиметров.

Существует масса типов разнообразных аккумуляторов. Но для портативной техники чаще всего используются Li-Ion.

К столь широкому распространению привела относительная простота производства и невысокая стоимость.

Поспособствовали этому и отличные эксплуатационные характеристики, плюс низкий саморазряд и большой запас циклов зарядки-разрядки.

Важно! Для большего удобства большинство таких батарей снабжается специальным контролирующим устройством, которое не дает заряду переходить критические отметки.

При критической разрядке эта схема просто перестает подавать напряжение на устройство, а во время превышения допустимого уровня заряда отключает поступающий ток.

Телефон или планшет с литий-ионным аккумулятором необходимо ставить на зарядку, когда показатель батареи находится на 10–20%.

При этом после достижения номинальных 100%зарядка должна продлится еще полтора-два часа.

Это необходимо потому что фактически батарея будет заряжена на 70–80%.

Совет! Примерно раз в три месяца необходимо проводить профилактическую разрядку.

При зарядке от ноутбука или стационарного компьютера необходимо учитывать, что USB порт неспособен обеспечить достаточного высокого напряжения, следовательно, процесс отнимет больше времени.

Чередование циклов полной и неполной (80–90%) зарядки продлит срок использования устройства.

Несмотря на столь умную архитектуру и общую неприхотливость, соблюдение некоторых правил использования аккумуляторов поможет продлить срок их использования.

Чтобы батарея устройства не «страдала» достаточно придерживаться простых рекомендаций.

Правило 1. Не нужно полностью разряжать аккумулятор

У литий-ионных аккумуляторов современных конструкций отсутствует «эффект памяти». Поэтому заряжать их лучше до того, как настанет момент полной разрядки.

Некоторые производители отмеряют срок службы своих батарей именно количеством циклов зарядки с нулевого значения.

Наиболее качественная продукция способна переносить до 600 таких циклов. При зарядке батареи с 10–20% остатком количество циклов возрастает до 1700.

Правило 2. Полную разрядку все же необходимо предпринимать раз в три месяца

При нестабильной и нерегулярной зарядке среднестатистические отметки максимального и минимального зарядов в упомянутом ранее контроллере сбиваются.

Это приводит к тому, что устройство получает некорректную информацию о количестве заряда.

Предотвратить это поможет профилактическая разрядка. При полной разрядке аккумулятора, минимальное значение заряда в схеме управления (контроллере) обнулится.

После этого необходимо зарядить батарею «под завязку», продержав от восьми до двенадцати часов в подключенном к сети состоянии.

Это обновит максимальное значение. После такого цикла работа батареи будет стабильнее.

Правило 3. Неиспользуемый аккумулятор необходимо хранить с небольшим количеством заряда

Перед хранением лучшезарядить аккумуляторна 30–50% и хранить при температуре 15 0 С. В таких условиях батарея может храниться довольно долго без особого ущерба.

Полностью заряженный аккумулятор в процессе хранения потеряет существенную часть емкости.

А полностью разряженные после долгого хранения останется только отдать на переработку.

Правило 4. Зарядку необходимо производить только оригинальными устройствами

Примечательно, что непосредственно зарядное устройство встроено в конструкцию мобильного устройства (телефона, планшета и пр).

Внешний адаптер в таком случае выступает в роли выпрямителя и стабилизатора напряжения.

Фотоаппараты и видеокамеры не оснащаются подобным устройством. Именно поэтому их аккумуляторы необходимо вынимать и заряжать во внешнем устройстве.

Использование сторонней «зарядки» может негативно сказаться на их состоянии.

Правило 5. Перегрев губителен для Li-Ion аккумуляторов

Высокие температуры крайне негативно отражаются на конструкции аккумуляторов. Низкие тоже губительны, но в гораздо меньшей степени.

Об этом необходимо помнить при эксплуатации литий-ионных батарей.

Батарею необходимо предохранять от прямых солнечных лучей и использовать на расстоянии от источников тепла.

Допустимый диапазон температур находится между -40 0 С и +50 0 С.

Правило 6. Зарядка батарей при помощи «лягушки»

Использование несертифицированных зарядных устройств небезопасно. В частности, распространенные «лягушки» китайского производства нередко воспламеняются в процессе зарядки.

Прежде чем использовать подобное универсальное зарядное устройство, необходимо сверится с указанными на упаковке максимально допустимыми значениями.

Так, внимание необходимо обратить на максимальную емкость.

Если ограничение меньше чем емкость аккумулятора, то в лучшем случае он полностью не зарядится.

При подключении батареи на корпусе «лягушки» должен засветиться соответствующий индикатор.

Если этого не происходит, значит, заряд критически низок или аккумулятор вышел из строя.

При подключении зарядного к сети должен засветиться индикатор подключения.

За достижение максимального заряда отвечает другой диод, который активируется в соответствующих условиях.

Как заряжать и обслуживать литий ионный аккумулятор: 6 простых правил

Среди Li-Ion АКБ особенной популярностью пользуется аккумулятор 18650. Сфера его применения очень широка: такие элементы можно встретить в аккумуляторных связках ноутбуков, шуруповертов, в устройствах типа мехмод, предназначенных для осуществления питания электронных сигарет или бытовых фонариков. Их можно встретить в переносных трубках стационарных телефонов. Также в последнее время набирает популярность переделка шуруповерта с на литиевые аккумуляторы именно этого типа, ввиду того, что они работают гораздо дольше элементов прошлого поколения.

Когда в то или иное устройство вставлен 18650 аккумулятор, как заряжать его правильно и сколько времени — вопросы, который задаст любой ответственный владелец бытового электроприбора с такими батарейками.

Немного о литий-ионных батареях

Поскольку эта АКБ является разновидностью Li-Ion аккумуляторов, следует упомянуть о том, что этих элементов сейчас довольно высок. Для литиевых аккумуляторов 18650, так же, как и для других АКБ с литием в составе, характерен высокий уровень емкости и способность длительное время держать заряд .

Кстати, свое популярное в Интернете обозначение этот аккумулятор завоевал благодаря своим параметрам: диаметр его составляет 18 миллиметров, а высота — 65, что довольно удобно и компактно, учитывая его широкие возможности.

Раньше большая часть таких батареек отличалась повышенной взрывоопасностью, в буквальном смысле слова. Причиной были определенного вида химические реакции, протекавшие во время перегрева элементов в условиях высоких температур. Также имело место и механическое замыкание внутри одной или нескольких «банок», приводившее к воспламенению.

Сейчас все аккумуляторы такого типа снабжены специальными устройствами с контроллером в составе схемы , что не позволяет допустить критического перегревания и взрыва. Это устройство можно найти в любой батарейке 18650, если аккуратно вскрыть ее и посмотреть, что находится внутри.

Если такие элементы долго не использовать и оставлять разряженными, они могут быстро терять свои свойства. Поэтому зарядка 18650 должна проводиться регулярно, при этом, должна обязательно соблюдаться определенная схема. Например, нужно знать, каким током заряжать Li-Ion, или же каким напряжением должна проводиться зарядка 18650, чтобы не произошло их перегрева и преждевременного выхода из строя.

Как заряжать АКБ 18650

Перед тем как перейти к теме зарядного устройства, нужно обозначить основные принципы зарядки для литиевых аккумуляторов 18650.

«Зарядников» продается всегда много, причем многие из них являются универсальными, однако основные правила для литий-ионных батарей должны быть такими:

Начало зарядки осуществляется с напряжением 0,05 В, а заканчиваться процесс должен при подъеме U до 4,2 В . Важно помнить о том, что это — допустимый максимум, безопасный для батарей.
Ток заряда: допускается заряжать аккумулятор при показателях 0,5 А и 1 А. При 1 А процесс будет протекать гораздо быстрее, но, поскольку для любых батарей рекомендован более плавный ток заряда Li, лучший показатель — это 0,5 А. Конечно, если батарейки нужно зарядить срочно, уровень тока можно повысить до 1 А. Но в обычных случаях не следует без особой надобности ускорять ход зарядки.
Время, в течение которого заряжается батарея, не должно превышать трех часов — чтобы не повредить внутреннюю химическую структуру АКБ, вызвав ее перегрев.
Если приобретенное устройство снабжено автоматической системой контроля зарядки , оно само «знает» о том, сколько времени следует заряжать аккумулятор.
На некоторых зарядниках (как покупных, так и самодельных) такого контроля нет , поэтому, в данном случае, придется контролировать весь процесс самостоятельно.

Какое устройство следует использовать

В магазинах популярной электроники предлагается широкий выбор подходящих зарядных устройств. В самое дешевое, с уровнем тока в 1 ампер, можно поместить одну батарейку 18650-й модели.

Есть более усовершенствованный вариант, с двумя «гнездами» для элементов, с максимальным показателем напряжения в 4,2 В . Эта зарядка для 18650 уже немного дороже, но она снабжена индикатором уровня зарядки, который контролирует, сколько времени АКБ должна заряжаться.

Есть еще похожий вариант, с такими же характеристиками — в него можно вставлять не только элементы 18650, но и модели 26650.

Можно приобрести и универсальное зарядное устройство , которое подходит для всех видов аккумуляторных батарей, начиная с никель-кадмиевых и заканчивая литий-ионными.

Зарядных устройств вполне достаточно, причем большинство из них снабжены и индикаторами, и системой безопасности, которая избавляет от необходимости постоянно проверять уровень напряжения или тока. Конечно, качество зарядника напрямую зависит от того, сколько денег будет на него потрачено.

Если есть умение, время и желание не тратиться на покупку зарядного устройства, изготовить его можно и самостоятельно — разумеется, для этого понадобится определенная схема.

Как сделать зарядку для литий-ионных аккумуляторов самостоятельно

Зарядку для аккумуляторов 18650 своими руками смастерить вполне реально. Главное, знать основные принципы работы электрической цепи и те показатели, при которых можно заряжать АКБ.

Способ №1

Самый простой способ подзарядить батарейку в экстренных условиях — просто воспользоваться стареньким, но работающим зарядным устройством от телефона «Нокиа» или «Самсунг». Благо, параметры тока и напряжения в таких зарядниках не навредят АКБ.

Схема проста, и с ней справится даже школьник:

У зарядки нужно освободить провода от связывающей их оболочки, разъединить их на плюсовой и минусовой полюса . Обычно красный проводок — это плюс, а черный — минус, так что, путаницы быть не должно.
Теперь нужно просто прикрепить батарейку к оголенным контактам проводков пластилином .
Соблюдая полярность, подсоединить устройство к сети, либо компьютеру — и элемент можно спокойно заряжать, время от времени следя за процессом.

На вопрос, сколько держать батарейку на таком «экспресс-заряднике», ответ простой: часа будет вполне достаточно для того, чтобы восстановить параметры ее емкости.

Способ №2

Как сделать зарядку более совершенного типа? Здесь схема может быть немного сложнее, учитывая то, что придется воспользоваться подручными инструментами в виде паяльника, припоя, клея и флюса. Однако самый важный элемент, который понадобится домашнему зарядному устройству, можно приобрести на AliExpress — это плата зарядки . Поэтому собрать такое устройство самостоятельно большого труда не составит.

Схема такова: п лата припаивается к заранее подготовленному пластиковому боксу с двумя проводками («пл юс» и «минус»). В боксе и будет находиться батарейка во время зарядки. Сам бокс можно достать из любого бытового прибора, вышедшего из строя: это может быть старый зарядник, либо игрушка. Главное, чтобы размеры бокса соответствовали элементам 18650.

С пайкой проблем возникнуть не должно — на плате указаны те места, куда следует припаивать проводки . Кроме того, сама плата уже заранее оснащена двумя светодиодными индикаторами красного и зеленого цвета, которые будут сигнализировать об уровне заряда.

Плату следует аккуратно приклеить на бокс в любое удобное место, затем припаять проводки, не забывая соблюдать полярность . Перед пайкой провода нужно будет слегка зачистить и за лудить с помощь канифоли и капнуть на плату немного жидкого флюса (или припоя). Важно следить за тем, чтобы не произошло замыкания проводков между собой.

Такая схема позволяет изготовить простое, но надежное и очень дешевое зарядное устройство в короткое время. Теперь осталось с помощью usb-разъема подсоединить его к компьютеру или сети — и можно заряжать батарейки. Как правильно заряжать их — уже ясно, главное, следить за показаниями индикаторов. Зеленый цвет всегда будет сигналить о заряженном состоянии элементов.

Не стоит часто проводить этим батарейкам популярную «прокачку» в виде нескольких циклов «заряд-разряд». Будет лучше следить за уровнем их заряда: он не должен превышать 90%. Именно такая схема действий поможет продлить жизнь любому типу литиевых батарей и максимально сохранить показатели их емкости.

Также не стоит допускать их глубокого разряда — в противном случае, восстановить прежние параметры будет весьма проблематично. Для того, чтобы быть уверенным в покупке качественных элементов, всегда следует обращать внимание на время их выпуска. Если им больше трех лет — можно считать их просроченными.

Когда приходится постоянно иметь дело с той или иной портативной техникой, нужно всегда знать о том, как зарядить аккумулятор правильно. Если это 18650 аккумулятор, как заряжать его максимально продуктивно? Зная основные показатели тока и напряжения, не составит труда провести процесс зарядки без ущерба для батареек. А если есть необходимость и желание, простое зарядное устройство всегда можно изготовить своими руками.

В современных мобильных телефонах, ноутбуках, планшетах используются литий─ионные аккумуляторы. Постепенно они вытеснили щелочные аккумуляторы с рынка портативной электроники. Раньше во всех этих устройствах использовались никель─кадмиевые и никель─металлгидридные аккумуляторные батареи. Но их времена прошли, поскольку Li─Ion батареи имеют лучшие характеристики. Правда, они могут заменить щелочные не по всем параметрам. Например, для них недостижимы токи, которые могут отдавать никель─кадмиевые АКБ. Для питания смартфонов и планшетов это некритично. Однако в области портативного электроинструмента, который потребляет большой ток, щелочные аккумуляторы по-прежнему в ходу. Тем менее, работы по разработке аккумуляторов с высокими токами разряда без кадмия продолжаются. Сегодня мы поговорим о литий─ионных аккумуляторных батареях, их устройстве, эксплуатации и перспективах развития.

Самые первые аккумуляторные элементы с анодом из лития были выпущены в семидесятых годах прошлого столетия. У них была высокая удельная энергоёмкость, что сразу сделало их востребованными. Специалисты давно стремились разработать источник на основе щелочного металла, который имеет высокую активность. Благодаря этому было достигнуто высокое напряжение этого типа батарей и удельная энергия. При этом сама разработка конструкции таких элементов была выполнена довольно быстро, а вот их практическое использование вызвало сложности. С ними удалось справиться только в 90-е годы прошлого века.

На протяжении этих 20 лет исследователи пришли к выводу, что основной проблемой является литиевый электрод. Этот металл очень активный и при эксплуатации протекал ряд процессов, приводивших в итоге к воспламенению. Это стали называть вентиляцией с образованием пламени. Из-за этого в начале 90-х годов производители были вынуждены отозвать батареи, выпущенные для мобильных телефонов.

Это случилось после ряда несчастных случаев. В момент разговора ток, потребляемый от аккумулятора, выходил на максимум и началась вентиляция с выбросом пламени. В результате произошло много случаев получения пользователями ожогов лица. Поэтому учёным пришлось дорабатывать конструкцию литий─ионных аккумуляторов.

Металлический литий крайне нестабилен, особенно проявляется при зарядке и разрядке. Поэтому исследователи стали создавать аккумуляторную батарею литиевого типа без использования лития. Стали использоваться ионы этого щелочного металла. Отсюда и пошло их название.

Литий─ионные батареи имеют меньшую удельную энергию, чем . Но они безопасны при соблюдении норм заряда и разряда.

Реакции, происходящие в Li─Ion аккумуляторе

Рывком в направлении внедрения литий─ионных аккумуляторных батарей в бытовую электронику стала разработка АКБ, у которых минусовой электрод был выполнен из углеродного материала. Кристаллическая решётка углерода очень хорошо подошла в качестве матрицы для интеркаляции ионов лития. Чтобы увеличить напряжение аккумулятора, положительный электрод был выполнен из оксида кобальта. Потенциал литерованного оксида кобальта составляет примерно 4 вольта.

Величина рабочего напряжения большинства литий─ионных аккумуляторов составляет 3 вольта и более. В процессе разряда на минусовом электроде происходит деинтеркаляция лития из углерода и его интеркаляция в оксид кобальта плюсового электрода. В процесс зарядки процессы происходят наоборот. Получается, что металлического лития в системе нет, а работают его ионы, которые перемещаются с одного электрода на другой, создавая электрический ток.

Реакции на отрицательном электроде

Все современные коммерческие модели литий─ионных аккумуляторов имеют минусовой электрод из углеродосодержащего материала. От природы этого материала, а также вещества электролита во многом зависит сложный процесс интеркаляции лития в углерод. Матрица углерод на аноде имеет слоистую структуру. Структура может быть упорядоченной (натуральный или синтетический графит) или частично упорядоченной (кокс, сажа и т. п.).

При интеркаляции ионы лития раздвигают слои углерода, внедряясь между них. Получаются различные интеркалаты. При интеркаляции и деинтеркаляции удельный объем матрицы углерода меняется несущественно. В отрицательный электрод, помимо углеродного материала, могут использоваться серебро, олово и их сплавы. Также пробуют использовать композитные материалы с кремнием, сульфидами олова, соединениями кобальта и т. п.

Реакции на положительном электроде

В первичных литиевых элементах (батарейках) для изготовления плюсового электрода часто используются самые разные материалы. В аккумуляторах этого сделать не получается и выбор материала ограничен. Поэтому плюсовой электрод Li─Ion аккумулятора выполняется из литированного оксида никеля или кобальта. Также могут применяться литий─марганцевые шпинели.

Сегодня ведутся исследования материалов из смешанных фосфатов или оксидов для катода. Как удалось доказать специалистам, такие материалы улучшают электрические характеристики литий─ионных АКБ. Также разрабатываются способы нанесения оксидов на поверхность катода.

Реакции, протекающие в литий─ионном аккумуляторе при заряде, можно описать следующими уравнениями:

положительный электрод

LiCoO 2 → Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe —

отрицательный электрод

С + xLi + + xe — → CLi x

В процессе разряда реакции идут в обратном направлении.

На рисунке ниже схематично показаны процессы, протекающие в литий─ионном аккумуляторе при заряде и разряде.

Устройство литий─ионных аккумуляторов

По своему исполнению Li─Ion аккумуляторы выполняются в цилиндрическом и призматическом исполнении. Цилиндрическая конструкция представляет рулон электродов с сепараторным материалом для разделения электродов. Этот рулон помещён в корпус из алюминия или стали. С ним соединён минусовой электрод.

Положительный контакт выводится в виде контактной площадки на торец аккумулятора.

Li─Ion аккумуляторы призматической конструкции делаются с помощью укладывания пластин прямоугольной формы друг на друга. Такие батареи дают возможность сделать упаковку более плотной. Сложность заключается в поддержке сжимающего усилия на электродах. Есть призматические АКБ с рулонной сборкой электродов, скручиваемых в спираль.

В конструкции любых литий─ионных аккумулятор предусмотрены меры для обеспечения их безопасной работы. В первую очередь это касается предотвращения разогрева и воспламенения. Под крышкой батареи устанавливается механизм, который увеличивает сопротивление аккумулятора при увеличении температурного коэффициента. При возрастании давления внутри АКБ выше допустимого предела, механизм разрывает положительный вывод и катод.

Кроме того, для увеличения безопасности эксплуатации в Li-Ion аккумуляторах в обязательном порядке используется электронная плата. Её назначение – это контроль за процессами заряда и разряда, исключение перегрева и короткого замыкания.

Сейчас выпускается много призматических литий─ионных аккумуляторов. Они находят применение в смартфонах и планшетах. Конструкция призматических батарей часто может отличаться у различных производителей, поскольку не имеет единой унификации. Электроды противоположной полярности разделяются сепаратором. Для его производства используется пористый полипропилен.

Конструкция Li-Ion и прочих разновидностей литиевых АКБ всегда выполняется герметичной. Это обязательное требование, поскольку вытекания электролита не допустимо. Если он вытечет, то электроника будет повреждена. Кроме того, герметичное исполнение не допускает попадания внутрь АКБ воды и кислорода. Если они попадут внутрь, то в результате реакции с электролитом и электродами разрушат аккумулятор. Производство комплектующих для литиевых аккумуляторов и их сборка находится в специальных сухих боксах в атмосфере аргона. При этом используются сложные приёмы сваривания, герметизации и т. п.

Что касается количества активной массы Li-Ion аккумулятора, то здесь производители всегда ищут компромисс. Им нужно добиться максимальной ёмкости и обеспечить безопасность функционирования. За основу принимается отношение:

А о / А п = 1,1, где

А о – активная масса отрицательного электрода;

А п — активная масса положительного электрода.

Такой баланс не допускает образование лития (чистого металла) и исключает возгорание.

Параметры Li-Ion аккумуляторов

Выпускаемые сегодня литий─ионные аккумуляторы имеют высокую удельную энергоёмкость и рабочее напряжение. Последнее в большинстве случаев составляет от 3,5 до 3,7 вольта. Энергоёмкость составляет от 100 до 180 ватт-час на килограмм или от 250 до 400 на литр. Некоторое время назад производители не могли выпустить АКБ с ёмкостью выше нескольких ампер-час. Сейчас проблемы, сдерживающие развитие в этом направлении, устранены. Так, что в продаже стали встречаться аккумуляторы литиевого типа с ёмкостью в несколько сотен ампер-час.

Ток разряда современных Li─Ion аккумуляторов составляет от 2С до 20С. Они работают в интервале температур окружающей среды от -20 до +60 Цельсия. Есть модели работоспособные при -40 Цельсия. Но сразу стоит сказать, что при отрицательных температурах работают специальные серии АКБ. Обычные литий─ионные батарейки для мобильных телефонов при отрицательных температурах становятся неработоспособными.

Саморазряд этого типа батарей равен 4─6 процента в течение первого месяца. Далее он уменьшается и в год составляет до процентов. Это значительно меньше, чем у никель─кадмиевых и никель─металлогидридных батарей. Срок службы примерно 400─500 циклов заряд-разряд.

Теперь поговорим об особенностях эксплуатации литий─ионных аккумуляторов.

Эксплуатация литий─ионных батарей

Зарядка Li─Ion аккумуляторов

Заряд литий─ионных АКБ обычно комбинированный. Сначала они заряжаются при постоянном токе величиной 0,2─1С пока не наберут напряжение 4,1─4,2 вольта. А затем зарядка ведётся при постоянном напряжении. Первая ступень продолжается примерно около часа, а вторая около двух. Чтобы зарядить аккумулятор быстрее, используется импульсный режим. Первоначально выпускались Li─Ion аккумуляторы с графитом и для них устанавливалось ограничение напряжения 4,1 вольта на одну банку. Дело в том, что при более высоком напряжении в элементе начинались побочные реакции, сокращающие срок эксплуатации этих аккумуляторов.

Постепенно эти минусы удалось устранить за счёт легирования графита различными добавками. Современные литий─ионные элементы без проблем заряжают до 4,2 вольта. Погрешность составляет 0,05 вольта на элемент. Существуют группы Li─Ion аккумуляторных батарей для военной и промышленной сферы, где требуется повышенная надёжность и длительный срок службы. Для таких АКБ выдерживают максимальное напряжение на элемент 3,90 вольта. У них несколько ниже энергетическая плотность, но увеличенный срок службы.

Если заряжать литий─ионную батарею током величиной 1С, то время полного набора ёмкости составит 2─3 часа. Аккумулятор считается полностью заряженным, когда напряжение возрастает до максимального, а ток снижается до 3 процентов от величины в начале процесса зарядки. Это можно видеть на графике ниже.

На графике ниже представлены этапы зарядки Li─Ion батареи.

Процесс зарядки состоит из следующих этапов:

Этап 1. На этой стадии через аккумуляторную батарею течёт максимальный ток заряда. Он продолжается до момента достижения порогового напряжения;
Этап 2. При постоянном напряжении на АКБ ток зарядки постепенно уменьшается. Этот этап прекращается, когда величина тока уменьшается до 3 процентов от начального значения;
Этап 3. Если аккумулятор ставится на хранение, то на этом этапе идёт периодический заряд для компенсации саморазряда. Делается ориентировочно через каждые 500 часов.
Из практики известно, что увеличение тока заряда не сокращает время зарядки батареи. При повышении тока напряжение растёт быстрее до порогового значения. Но тогда потом второй этап зарядки длится дольше. Некоторые зарядные устройства (ЗУ) могут зарядить Li─Ion аккумулятор за час. В таких ЗУ отсутствует второй этап, но реально аккумулятор в этой точке заряжается где-то на 70 процентов.

Что касается струйной подзарядки, то для литий─ионных батарей она неприменима. Это объясняется тем, что этот тип АКБ не может при перезарядке поглощать избыточную энергию. Струйная подзарядка может привести к переходу части ионов лития в металлическое состояние (валентность 0).

А непродолжительный заряд хорошо компенсирует саморазряд и потери электрической энергии. Зарядка на третьем этапе может делаться каждые 500 часов. Как правило, выполняется при снижении напряжения АКБ до 4,05 вольта на одном элементе. Заряд ведётся до поднятия напряжения до 4,2 вольта.

Стоит отметить слабую стойкость литий─ионных аккумуляторов к перезаряду. В результате подачи лишнего заряда на углеродной матрице (минусовой электрод) может начаться осаждение металлического лития. Он имеет очень высокую химическую активность и взаимодействует с электролитом. В результате на катоде начинается выделение кислорода, что грозит ростом давления в корпусе и разгерметизацией. Поэтому если вы заряжаете Li─Ion элемент в обход контроллера, не допускайте подъёма напряжения при заряде выше, чем рекомендует производитель батареи. Если постоянно перезаряжать аккумулятор, срок его службы сокращается.

Безопасности Li-Ion АКБ производители уделяют серьёзное внимание. Заряд прекращается при увеличении напряжения выше допустимого уровня. Также установлен механизм выключения заряда при увеличении температуры батареи выше 90 Цельсия. Некоторые современные модели батарей имеют в своей конструкции выключатель механического типа. Он срабатывает при росте давления внутри корпуса АКБ. Механизм контроля напряжения электронной платы отключает банку от внешнего мира по минимальному и максимальному напряжению.

Существуют литий─ионные батареи без защиты. Это модели, содержащие в своём составе марганец. Этот элемент при перезаряде способствует торможению металлизации лития и выделению кислорода. Поэтому в таких аккумуляторах защита становится не нужна.

Хранение и разрядные характеристики литий─ионных АКБ

Аккумуляторы литиевого типа хранятся достаточно хорошо и саморазряд в год составляет всего 10─20% в зависимости от условий хранения. Но при этом деградация элементов батареи продолжается даже, если она не используется. Вообще, все электрические параметры литий─ионного аккумулятора могут отличаться для каждого конкретного экземпляра.

К примеру, напряжение при разряде меняется в зависимости от степени зарядки, тока, температуры окружающей среды и т. п. На срок эксплуатации АКБ оказывают влияние токи и режимы цикла разряд-заряд, температура. Один из главных недостатков Li-Ion батарей ─ это чувствительность к режиму заряд-разряд, из-за чего в них и предусматривается много разных видов защит.

На графиках ниже представлены разрядные характеристики литий─ионных аккумуляторов. На них рассмотрена зависимость напряжения от тока разряда и температуры окружающей среды.

Как можно видеть, при увеличении разрядного тока падение ёмкости незначительно. Но при этом рабочее напряжение заметно уменьшается. Аналогичная картина наблюдается при температуре меньше 10 градусов Цельсия. Стоит также отметить начальную просадку напряжения аккумулятора.

аккумуляторов — безопасно ли разряжать Li-Ion до 0 В?

Опустить идеальную батарею до нуля вольт безопасно невозможно. Аккумулятор не может опуститься до нуля вольт из-за внутренней химии. При стандартном использовании вы не можете упасть ниже 2 вольт, даже если вы соединили клеммы вместе. Батареи будут варьироваться от 3,8 до 2,4 вольт на элемент. При падении напряжения внутреннее сопротивление увеличивается. Чем выше внутреннее сопротивление, тем меньше ток короткого замыкания. Я лично не уверен, что такое минимально возможное безопасное напряжение для литий-ионного элемента, но когда напряжение приближается к этому нижнему пределу, ток упадет почти до нуля.Смотрите в конце этого поста более подробное доказательство этого.

ПРИМЕЧАНИЕ. Сказанное выше верно для идеального аккумулятора в идеальном мире. На самом деле, вы быстро повредите аккумулятор после короткого замыкания. В этот момент внутреннее сопротивление, ток и разница энергий между половинками перестанут иметь значение.

(я знаю, что это щелочной график, я не смог найти диаграмму для литий-ионного аккумулятора, уверяю вас, он выглядит так же)

Безопасная батарея — это разряженная батарея и разряженная батарея, а разряженная батарея — это примерно 2 вольта.

Если вы снизили напряжение до нуля, я могу сказать вам, что вы сделали больше, чем просто нейтрализовали элементы, вы коренным образом изменили структуру батареи. Литий-ионные аккумуляторы чувствительны и привередливы. Я не мог догадаться, что именно происходит внутри батареи 0 В, но я могу доказать вам, что это никогда не произойдет (см. Конец), и тот факт, что это произошло, указывает на то, что ваша батарея сейчас находится в небезопасном состоянии.

Мне нравится то, что сказано в другом ответе: при 2 вольтах внутренняя энергия ~ 0.Это правда, и это хороший способ подумать об этом.

Что касается хранения, я понимаю, что хочу хранить их в безопасности. Если у вас есть опасения, вы можете защитить себя от двух вещей: дыма и огня.

Для защиты от паров хранить в хорошо проветриваемом помещении или в закрытой таре. Блокировка-н-блокировка работает хорошо.

Для защиты от огня хорошо подойдет шлакоблок с кусочком плитки или брусчатки сверху и снизу.

Что касается электрической энергии, я могу вам сказать, что, если вы не говорите о батарее для чего-то абсолютно массивного, электрическая энергия в батарее представляет относительно небольшую опасность.Больше всего вас должно беспокоить летучая природа химикатов.

Подводя итог, закорачивать батареи — плохая идея. Литий-ионные аккумуляторы рассчитаны на хранение от 2 до 4 вольт. Используйте их так, как они предназначены для использования.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Хорошо, похоже, большая путаница возникает из-за индикаторов батареи, с которыми все мы, люди 21-го века, знакомы. Эти индикаторы батареи не являются индикаторами напряжения, и, хотя измерение напряжения является частью процесса, определить процент оставшегося заряда в вашей батарее непросто.Если вы использовали ноутбук 10 лет назад, возможно, вы помните, что индикаторы заряда батареи отслаиваются. Они были нестабильными, потому что подсчитать оставшееся время работы от батареи абсолютно непросто, но я объясню это:

Шаг 1: Во-первых, нам нужно посмотреть количество тока, потребляемого телефоном в настоящее время, и напряжение на клеммах батареи.

Шаг 2: Мы можем использовать эту информацию для определения внутреннего сопротивления батареи. Когда внутреннее сопротивление достигает бесконечности, батарея полностью разряжена.Обратите внимание, что никогда не бывает . На это потребуется бесконечное количество времени. Тем не менее, ваш телефон знает, какие минимальные требования к напряжению и току необходимы для нормальной работы. Теперь, если мы представим, что внутреннее сопротивление представляет собой резистор, встроенный в батарею, становится очевидным, что по мере роста значения этого резистора наступит точка, где \ $ V_ {батарея} — R_ {внутреннее сопротивление} I_ {минимальный ток}

Шаг 3: Теперь мы знаем, что внутреннее сопротивление имеет верхний предел, и мы знаем, что такое внутреннее сопротивление прямо сейчас, но выяснение того, на каком проценте времени работы от батареи мы находимся, все еще требует некоторой работы.Проблема в том, что внутреннее сопротивление не увеличивается линейно с потребляемой мощностью, а кривая, по которой оно следует, зависит от конкретной батареи, которую вы используете, нет двух абсолютно одинаковых батарей. Таким образом, ваш телефон постоянно отслеживает внутреннее сопротивление аккумулятора и выходную мощность и использует их для постоянной адаптации прогнозов срока службы аккумулятора.

Хотите доказательства? У вас когда-нибудь телефон оставался на 1% заряда батареи в течение 20 минут? Или иногда умирают на 2%? Вот и все. Это не точная наука, это оценка.И это определенно намного сложнее, чем просто измерение напряжения.

Батарея состоит из двух полуэлементов. Одна полуячейка содержит растворенный и твердый реагент A, другая — растворенный и твердый реагент B. Перенос электронов от реагента A к реагенту B вызовет растворение A и связывание с солью и вызовет отделение B от соли и затвердеть. Для любой данной химической реакции существует определенное количество связанной энергии.

Водородный полуэлемент имеет потенциал 0 вольт, литиевый полуэлемент имеет потенциал -3.04 вольт, натриевая полуэлемент имеет -2,71 вольт. см. здесь для получения дополнительной информации.

Причина, по которой мы видим снижение напряжения по мере разряда батареи, заключается в том, что доступность химикатов в полуэлементе уменьшается, а это означает, что электронам будет труднее попасть из того места, где они находятся в одном полуэлементе, туда, где они должны быть. другая половина ячейки. Представив, что у нас есть две половинные ячейки, каждая размером с банку, и один атом растворенного реагента A в одном и один атом твердого реагента B в другом, вы можете представить, что не получите чертовски много напряжения. , большая часть энергии реакции будет затрачена только на то, чтобы доставить электроны в нужное место.

Эта редкость реагентов при разряде батареи означает, что электроны должны выполнять больше работы, чтобы перейти от одной ячейки к другой. Это проявляется в увеличении на внутреннего сопротивления и уменьшении на ТОК за счет поддержания номинального напряжения. Полагаю, я мог бы неохотно допустить, что после миллиардов лет подключения возможно, что вы могли бы достичь нуля вольт, когда был использован каждый отдельный атом A, но внутреннее сопротивление в этой точке было бы тривиально огромным, а ток тривиально небольшой.Достаточно сказать, что всего через несколько минут или часов у вас будет номинальное напряжение ~ 2 вольта.

Я чувствую необходимость уточнить, что я знаю, что это не соответствует эмпирическим данным (т.е. что напряжение можно сбросить до нуля, соединяя ячейки вместе). Я это понимаю. Аккумулятор перестает вести себя так, потому что он сильно поврежден.

Хорошо, у вас есть схема для постепенного отключения электроэнергии. Вы не можете, вернее, уже сделали. Как только он достигнет определенного нижнего предела (около 2 вольт), вы больше не сможете потреблять значительный ток от батареи.Остались только концентрации реагентов ppm, и их недостаточно для создания значительного тока. Измерьте сопротивление литий-ионного аккумулятора при постоянном токе. Я поискал график в Интернете, все, что я нашел, это щелочные батареи, но график такой же для литий-ионных аккумуляторов. По мере того, как вы рисуете все больше и больше, внутреннее сопротивление будет достигать вертикальной асимптоты, возрастая до бесконечности.

Что на самом деле происходит после этого? Что происходит, когда вы пытаетесь получить от батареи больше энергии, чем она может дать на самом деле? Я не знаю.Слишком много переменных, чтобы точно предсказать возможные реакции, нарушения и т. Д. Все, что я могу вам сказать, это то, что в батарее есть ограниченный ток, но этот ток всегда будет иметь постоянное напряжение.

Идея о том, что питание всегда подается с постоянным напряжением, кажется вам беспокоит, поэтому я прошу вас думать об этом так: 2 9-вольтовые батареи имеют БОЛЬШЕ напряжения, чем автомобильный аккумулятор. Кроме того, вы можете подключить параллельно 100 автомобильных аккумуляторов и при этом получать только 12 вольт.

Это потому, что напряжение ячейки является функцией реакции: двух химических веществ, находящихся в ячейке. Если вы сделаете автомобильный аккумулятор размером с цилоцилиндр, это будет 2 вольта, потому что реакция — два вольта. Если бы вы сделали автомобильный аккумулятор размером с десять центов, это было бы 2 вольта, потому что реакция — два вольта. Поскольку данный электрон будет выделять определенное количество энергии при движении из точки A в точку B.

Тем не менее, то, насколько много электронов он способен одновременно вытолкнуть, является функцией размера и функцией емкости.По мере того, как батарея становится «мертвой», она сможет выталкивать все меньше и меньше электронов по мере того, как в ней заканчивается реагент. Через миллиард лет в нем не останется никаких реагентов, но реакция, которой не происходит, все равно будет реакцией на ~ 3 вольта.

Это выражается в единицах измерения вольт: $$ \ frac {N m} {C} $$

\ $ Nm \ $ — это единица работы. \ $ C \ $ — определенное количество электронов. Следовательно, вольт — это единица работы на электрон, величина, показывающая, сколько работы может совершить данный электрон.{12} \ $ электронов, каждый из них выполняет одинаковую работу. Таким образом, напряжение батареи уменьшается только потому, что она приобретает определенное внутреннее сопротивление, и электронам нужно будет проделать больше работы, чтобы добраться до клемм батареи. Реакция по-прежнему выделяет ту же энергию из расчета на один электрон.

Я понимаю, что эту концепцию сложно понять и что существует сильная тенденция думать, что напряжение батареи связано с ее величиной и ее «полной» степенью в процентном отношении.Тем не менее, это не точное отражение того, как работают батареи, и их работа в противном случае противоречит самым основам электрохимии.

Если на этом этапе вы все еще не убеждены, я должен посоветовать вам пройти курс по электрохимии, страница Википедии очень полезна, и я уверен, что существует бесконечный запас руководств YouTube по этому вопросу.

Cool. Но вопрос не в том, «можно ли это сделать безопасно?» Конечно, может быть, есть какой-то способ заставить литий-ионный аккумулятор работать при нулевом напряжении, не выделяя испарений (которые вы, к сведению, не сможете обнаружить, пока не заболеете от них).Вопрос не в том, возможно ли это сделать физически без взрывов, вопрос в безопасности. Хотя вы можете это сделать, и хотя может быть безопасным при некоторых обстоятельствах , это не безопаснее , чем просто оставить их на 2 вольта, и, я бы сказал, есть больше рисков. .

В конечном итоге решать вам, но я могу вспомнить множество причин, по которым разряжать батареи таким способом небезопасно, и не вижу в этом никакой пользы.

Проголосуйте за или отметьте правильно, если вы нашли этот ответ полезным

Deep Discharge — обзор

14.2.4.6 Корреляция между насыщением ячейки электролитом, ее емкостью и электрическими характеристиками

VRLAB работают в условиях небольшого дефицита H ₂ SO ₄ электролита, в результате чего на глубине При разряде концентрация H ₂ SO ₄ в порах пластины падает до очень низких значений, и, таким образом, он может стать активным материалом, ограничивающим емкость.В попытке частично компенсировать нехватку H ₂ SO ₄ многие производители батарей VRLA используют растворы H ₂ SO ₄ с концентрациями выше 1,28, относительная плотность Повышенная концентрация H ₂ SO ₄, однако вызывают пассивацию положительных пластин и снижение емкости.

С другой стороны, насыщение влияет на электрическое сопротивление элемента, то есть влияние тока разряда на емкость элемента увеличивается.

На рис. 14.12 показано влияние насыщения элемента на его резервную емкость при разряде с током 25 А [20]. Резервная емкость является линейной функцией насыщения при малых токах разряда.

Рисунок 14.12. Влияние насыщения ячейки на резервную емкость при 25 А [20].

На рис. 14.13 показана взаимосвязь между напряжением батареи на 30-й секунде (секундах) разряда и номинальным холодным пусковым током при –18 ° C [20]. Требуется, чтобы напряжение батареи было выше 7.2 В. Полученные результаты показывают, что это требование выполняется вплоть до насыщения ячеек 78%. Другой вывод состоит в том, что зависимость 30-го напряжения от насыщения не является линейной зависимостью для разряда при низких температурах и высоких токах. Такое поведение батареи может быть связано с ее проводимостью как функцией насыщения. Электропроводность представлена на рис. 14.13 как отношение проводимости батареи при заданном насыщении к проводимости при 100% насыщении. Данные на рисунке также указывают на то, что при насыщении выше 78% увеличивается проводимость батареи и увеличивается ее напряжение.

Рисунок 14.13. Влияние насыщения на высокую пропускную способность. Примечания: Результаты относятся к батарее 12 В. Коэффициент проводимости — это проводимость батареи по сравнению с проводимостью при 100% насыщении. Напряжение 30 с относится к батарее, разряженной при номинальном холодном пусковом токе при –18 ° C. Требуется, чтобы через 30 с после разряда напряжение батареи превышало 7,2 В [20].

На рис. 14.14 представлены изменения тока ячейки при 2,55 В в зависимости от насыщения при 22 ° C [21].

Рисунок 14.14. Установившиеся токи при 2,55 В, Ta = 22 ° C, при различных насыщениях [21].

При этом напряжении и при насыщении выше 80% ток элемента увеличивается на 3,5 А с уменьшением насыщения элемента на 10%. Когда насыщение падает ниже 80%, ток быстро возрастает, вероятно, потому, что новые газовые каналы открываются между положительной и отрицательной пластинами, облегчая диффузию кислорода к отрицательным пластинам, где он электрохимически восстанавливается. Для проверки этой гипотезы были проведены вольтамперные испытания модели 4.Ячейки емкостью 5 Ач с насыщением от 75% до 77% проводили при 22 ° C. Полученные результаты представлены на рис. 14.15 [21].

Рисунок 14.15. Зависимость тока элемента от приложенного напряжения для элементов емкостью 4,5 Ач с насыщением 75–77%, поляризованными при 22 ° C [21].

До 2,45 В через элемент протекает относительно небольшой ток. При 2,48 В ток резко возрастает. Очевидно, это связано с началом выделения кислорода на положительных пластинах и его диффузией к отрицательным по доступным свободным газовым каналам в сепараторе AGM при насыщении 75–77%.Для протекания этого сильного тока через ячейку, помимо скорости переноса кислорода между двумя пластинами, еще одним важным параметром является транспортировка ионов H ⁺ по электролитическим каналам между пластинами (рис. 14.2).

Экспериментальные данные на рис. 14.15 показывают, что диффузия ионов водорода не препятствует работе кислородного цикла. Благодаря высокой подвижности ионов H ⁺ даже уменьшенного количества электролитических каналов (75%) достаточно для поддержания высокой скорости электрохимической реакции восстановления кислорода.

Рассмотрев перенос ионов кислорода и водорода между положительной и отрицательной пластинами, давайте теперь обсудим процессы восстановления кислорода на отрицательных пластинах.

Напряжение и часы в ампер-часах: какова взаимосвязь?

Может быть, вы просто хотите узнать больше или посмотреть, верны ли ваши представления о напряжении и часах в ампер-часах. Может быть, вы новичок в беспроводных инструментах и не знаете, с чего начать. Рад, что ты смог попасть на вечеринку!

Зависимость напряжения от ампер-часов — один из основных вопросов, который задают аккумуляторным инструментам.Это может сбивать с толку. С помощью проводных инструментов мы часто описываем количество энергии в зависимости от количества потребляемых усилителей. Это замечательно, когда есть практически бесконечный источник питания. Большинство людей сводят номера аккумуляторных инструментов к идее, что напряжение эквивалентно мощности, а часы в ампер-часах эквивалентны времени работы. Да… ну, вроде… может быть. Эти два измерения основаны на фактической емкости батареи — термине, известном как ватт-часы. Вот уравнение:

ампер-часов x номинальное напряжение = ватт-часы

Если вы посмотрите на этикетку большинства аккумуляторов, вы увидите их общую емкость в ватт-часах.По сути, чем больше топливный бак (ватт-часов), тем выше ваш энергетический потенциал — все зависит от того, как вы его используете.

Зависимость напряжения от ампер-часов: проводка для увеличения напряжения

Если бы вы разобрали аккумулятор (пожалуйста, не делайте этого!), Вы бы обнаружили отдельные аккумуляторные элементы, в которых накапливается и подается питание на инструмент. Каждая батарея способна выдавать определенное количество напряжения, обычно 3,6 В в используемых литий-ионных элементах 18650. Нужна батарея на 12 В? Нанижите 3 штуки в ряд.Нужна батарея на 18 В? Используйте 5.

Если вы вместе со мной делаете математические расчеты, вы уже знаете, что есть проблема. Напряжение внутри ячеек немного меняется в зависимости от количества заряда, который они удерживают. Они могут производить более высокое напряжение при полном заряде, чем при низком. Эта ячейка 3,6 В на самом деле выдает чуть больше 4 В при полном заряде. Даже с этим математика не работает идеально. Но пока не теряйте веры в меня. Я объясню эти аномалии в следующей статье. А пока давайте сосредоточимся на напряжении как на мощности.

Если вам нужно больше мощности, просто добавьте к батарее еще одну ячейку. Вы увеличиваете примерно на 4 В для каждого нового, которое вы добавляете. Теоретически вы можете сделать 12В, 16В, 20В, 24В и так далее. К счастью, инструментальная промышленность использует платформы для инструментов на 12 В, 18 В / 20 В и 36 В, в то время как для наружного силового оборудования существуют другие комбинации.

Зависимость напряжения от ампер-часов: проводка для увеличения ампер-часов

Простое определение ампер-часов — это величина силы тока, которую аккумуляторная батарея может обеспечить в течение одного часа.Если не учитывать все остальные факторы (например, температуру и вибрацию), батарея на 3,0 А в час даст вам 3 А тока в течение часа. Батарея на 5,0 ампер-час даст вам 5 ампер в час. В отличие от напряжения, это не фиксированная цифра. Вы можете потреблять более высокую силу тока от батареи и сократить время работы. Джон Баклью блестяще продемонстрировал это с помощью бесщеточной угловой шлифовальной машины Makita 18V LXT. Вы также можете потреблять меньше ампер и дольше работать.

Все линейно. Работайте 2,5 ампера от батареи 5,0 ампер-час — вы получаете 2 часа работы.Потребляйте 6 ампер на батарее на 3 ампер-часа — теперь у вас всего 30 минут. Вот диаграмма, которая показывает, как текущий розыгрыш влияет на время выполнения.

Так как же получить эти числа? Большинство литий-ионных аккумуляторных элементов работают где-то около 2000 миллиампер-часов или 2,0 ампер-часов. Когда вы соединяете эти ячейки последовательно, они все равно производят всего 2,0 ампер-часа. В серии складывается напряжение, а не ампер-часы.

Когда пришло время увеличить ампер-часы, вы соединяете ячейки параллельно.Вот пример от типичного аккумулятора 12 В.

Три литий-ионных элемента 18650 соединены последовательно.

Каждая ячейка имеет напряжение 3,6 В и 2,0 ампер-часов. Поскольку они входят в серию, мы получаем 10,8 В (или 12 В при полной зарядке), но все равно всего 2,0 ампер-часа.

Другое электронное устройство использует те же три элемента, но соединяет их параллельно. Теперь они выдают всего 3,6 вольт, но 6,0 ампер-часов.

Напряжение в часах в ампер-часах: совместная работа

В аккумуляторах большой емкости происходит комбинация последовательного и параллельного подключения.Сначала вы берете 5 ячеек, соединенных последовательно, чтобы получить необходимое вам 18 В. Затем подключите параллельно другой комплект, подключенный к нему таким же образом. Мы сохранили напряжение на уровне 18, но удвоили ампер-час до 4,0. Теоретически мы могли бы добавить еще один комплект, чтобы получить 6,0 ампер-часов при 18 В.

В недавней статье о лучшей газонокосилке мы отметили, что похоже, что Black & Decker и Craftsman в основном использовали переработанные батареи на 20 В макс. Наверное, были. Возьмите эту батарею на 20 В, 5,0 А · ч в конфигурации 5S2P (5 последовательных, 2 параллельных = 10 ячеек, расположенных как 2 набора по 5), и заставьте их все работать последовательно.Теперь у вас есть батарея с максимальным напряжением 40 В и мощностью 2,5 ампер-часа, если изменить конфигурацию только на 10S (серия 10).

Всего 10 ячеек, расположенных в 2 ряда по 5 ячеек в серии = 20 В, аккумуляторная батарея макс. 5 Ач
Всего 10 ячеек, расположенных в 1 непрерывном ряду из 10 последовательно соединенных ячеек = 40 В, макс. Аккумуляторная батарея 2,5 А-ч

Теперь вернемся к идея общих ватт-часов… Независимо от того, как вы соединяете элементы батареи, количество ячеек определяет ватт-часы батареи. Оба 40 В (номинал 36 В), 2.Аккумулятор Black & Decker на 5 ампер-часов и его двоюродный брат на 20 В (номинальное 18 В), 5,0 ампер-час имеют в общей сложности 90 ватт-часов.

Как условия реального мира влияют на время работы

В реальном мире все начинает сходить с ума. Когда вы говорите о температуре (как слишком высокой, так и слишком низкой), вибрации и других условиях окружающей среды, напряжение и ампер-часы начинают выходить за рамки идеальных. Однако эти условия являются частью жизни на рабочем месте. В некотором смысле производители устанавливают лучшие ожидания, просто перечисляя более низкий рейтинг, который более соответствует реальному опыту работы (номинальное напряжение 18 В вместо 20 В максимальное).

Есть способы сделать батареи лучше. Вы можете начать играть с химией внутри батареи (аноды, катоды и электролиты среди других компонентов). Различия возникают в сопротивлении, импедансе каждой клетки и других забавных словах, которые большинство нормальных людей не могут определить. Это приводит к лучшей (а иногда и худшей) производительности. Внезапно такое же количество ячеек, которые вырабатывали 18 вольт и три ампер-часа, выдает такое же напряжение, но с 4 ампер-часами, а теперь уже 5!

Выводы

Различия в производительности от одной компании к другой во многом связаны с батареями, которые они используют.Электронные средства управления и средства безопасности, которые они используют, также вступают в игру. Это просто изменение конфигурации проводки, что позволяет увеличить мощность аккумуляторной батареи, увеличить ампер-часы или и то, и другое. Реальный результат комбинации можно упростить, сказав, что более высокое напряжение означает большую общую мощность, а более высокие ампер-часы приводят к увеличению общего времени работы.

Поскольку производители постоянно тестируют различные аккумуляторные элементы и конструкции корпусов, мы продолжим видеть улучшения в конце уравнения ватт-часа в ампер-часах.На данный момент кажется, что мы продолжим наблюдать, как напряжение на аккумуляторном инструменте остается на прежнем уровне, пока OPE работает над установкой оптимального уровня.

Как отправить литиевые батареи по воздуху — в 2020 г. и далее

С 2016 года, когда Международная организация гражданской авиации (ИКАО) ввела радикально более строгие глобальные правила перевозки литиевых батарей по воздуху, грузоотправители адаптировались и сделали все возможное, чтобы их соблюдать. Тем не менее, многие до сих пор находят правила сбивающими с толку и задаются вопросами о том, что они могут, а что не могут.

В марте 2019 года Управление по безопасности трубопроводов и опасных материалов (PHMSA) приняло Временное окончательное правило (IFR), в целом гармонизирующее 49 CFR с Техническими инструкциями ИКАО, поэтому ограничения 2016 года теперь применяются ко всем воздушным перевозкам в Соединенных Штатах, поскольку хорошо.

Вот все, что вам нужно знать о действующих правилах воздушного транспорта для всех типов литиевых батарей и устройств.

Все автономные литиевые батареи запрещены в качестве груза на пассажирских самолетах.

В феврале 2016 года ИКАО — агентство Организации Объединенных Наций, регулирующее перевозки опасных грузов на борту международных самолетов — ввело запрет на перевозку отдельных литий-ионных батарей (UN3480) в качестве груза на пассажирских самолетах. Запрет вступил в силу 1 апреля 2016 года и остается в силе.

Поскольку литий-металлические батареи (UN3090) уже были запрещены, новый регламент означал, что отдельные литиевые батареи в любом количестве или упаковке не могут быть отправлены в качестве груза на пассажирских самолетах .По-прежнему не существует совместимого способа сделать это без специального разрешения или другого одобрения компетентного органа.

В марте 2019 года PHMSA IFR гармонизировала правила перевозки литий-ионных аккумуляторов США с правилами ИКАО, а также дополнительные требования к наземным перевозкам, чтобы гарантировать, что литий-ионные аккумуляторы не загружаются в самолет в нарушение правил. Для получения более подробной информации и текущих обновлений по этим и другим правилам вы можете добавить в закладки нашу страницу ресурсов литиевых батарей .

Примечание. Эти ограничения применимы только к автономным литий-ионным аккумуляторам и коммерческим самолетам. Вы по-прежнему можете отправлять литиевые батареи, включая литиево-ионные, воздушным транспортом. . См. ниже.

Ограничения государственной пошлины, а также ограничения по отправке и транспортной упаковке остаются в силе.

Дополнительные ограничения на транспортировку литий-ионных аккумуляторов по воздуху были введены с 1 апреля 2016 г. и действуют до сих пор.Они также были приняты PHMSA в целом «как есть» в марте 2019 г .:

Состояние заряда. Автономные литий-ионные батареи (UN3480) могут быть доставлены воздушным транспортом только с уровнем заряда 30% или менее.
Пакетов в партии. Грузоотправители не могут перевозить более одной упаковки автономных литий-ионных батарей, подготовленных в соответствии с Инструкцией по упаковыванию 965 или 968 Раздела II за партию. Партия определяется как: «Одна или несколько упаковок опасных грузов, принимаемых оператором от одного грузоотправителя одновременно и по одному адресу, получаемых одной партией и перемещающихся к одному получателю по одному адресу назначения.”
Транспортные пакеты. В транспортную упаковку можно помещать не более одной упаковки литиевых батарей Раздела II. Пакеты Раздела II не могут предлагаться в устройстве для тарно-штучной загрузки и должны предлагаться отдельно от других неопасных грузов.

Несмотря на то, что эти ограничения могут показаться сложными и обременительными, вы можете найти краткие инструкции по отправке литиевых батарей любого типа (в любом режиме) с помощью нашего программного обеспечения Lithium Battery Advisor.

Да, вы все еще можете отправлять литиевые батареи по воздуху.

Важно помнить, что ограничения 2016 года распространяются только на автономные литий-ионные батареи (UN3480) и коммерческие самолеты. Автономные литий-металлические батареи (UN3090) также запрещены к использованию в коммерческих самолетах. Однако литиевые батареи , упакованные с оборудованием или содержащиеся в нем (UN3091 и UN3481), могут по-прежнему перевозиться на коммерческих самолетах в соответствии с правилами.

Кроме того, пассажиры могут по-прежнему перевозить свои устройства с батарейным питанием и запасные батареи в ручной клади.

Plus, Все литиевые батареи могут по-прежнему перевозиться на грузовых самолетах в соответствии с правилами . Однако вы должны знать, что у авиакомпаний могут быть варианты, ограничивающие транспортировку литиевых батарей, даже на грузовых самолетах.

Вы можете быть в курсе последних правил и изменений в транспортировке литиевых батарей на нашей странице новостей о доставке литиевых батарей .

Помните эти важные шаги при транспортировке литиевых батарей.

Для всех поставок литиевых батарей вам потребуются марки для литиевых батарей и Ярлыки класса опасности для литиевых батарей 9 класса , которые стали обязательными с 1 января 2019 г.

Если вы перевозите по воздуху литий-ионные батареи, которые не находятся в комплекте или не упакованы вместе с оборудованием (UN3480), вы должны:

Отправляйте их только грузовым самолетом (если авиакомпания не подавала изменений или не вводила эмбарго).
Убедитесь, что уровень заряда не превышает 30%.
Упакуйте их отдельно от всего остального.
Наклейте этикетку «Только грузовые самолеты».

Наконец… Запрещается перевозить поврежденные, дефектные или отозванные литиевые батареи по воздуху. , но они могут быть доставлены безопасно и в соответствии с требованиями по земле в усовершенствованной аккумуляторной упаковке Obexion — полной линейке защитной упаковки для транспортировки литиевых батарей.

Будут ли введены новые ограничения на транспортировку литиевых батарей?

К счастью, в последние годы не было никаких катастрофических инцидентов на воздушном транспорте, связанных с проблемами литиевых батарей, поэтому нет стимула для введения новых серьезных ограничений.Тем не менее, авиакомпании могут продолжать изменять варианты, и, конечно, они могут выбирать, от каких грузоотправителей они будут принимать отправку литиевых батарей.

Тем временем, по указанию ИКАО, Международный комитет по характеристикам упаковки литиевых батарей SAE G-27 продолжает свои усилия по определению стандарта, который может позволить грузоотправителям снова перевозить автономные литиевые батареи в качестве груза на пассажирских самолетах в будущем. Однако до этого стандарта, скорее всего, еще понадобится по крайней мере год.

Чтобы получить помощь по вопросам о литиевых батареях сейчас и в будущем, позвоните в Labelmaster БЕСПЛАТНО по телефону 800.621.5808 или , отправьте нам письмо по электронной почте . Мы здесь, чтобы обеспечить безопасную доставку литиевых батарей в течение 2020 года и в последующий период.

Убедитесь, что ваши опасные грузы безопасны и полностью соответствуют полному спектру решений от Labelmaster —поставщик полного цикла товаров и услуг для опасных материалов и специалистов по опасным грузам, грузоотправителей, транспортных операторов. и провайдеры EH&S.

Объяснение батарей для электрических велосипедов

Написано Гастоном Дейглом. Гастон — администратор и ключевой участник популярного форума Endless Sphere Technology Forum

Аккумуляторы и аккумуляторные блоки, жизненная сила вашего электрического велосипеда

Подключи и работай? … не всегда так просто и, конечно, не очень просто для большинства из нас … или это так?

Хорошая литиевая аккумуляторная батарея может стоить столько же, а часто даже больше, чем остальная часть вашего комплекта электрического велосипеда.Очень важно правильно подобрать рюкзак для работы. Ниже вы найдете информацию, которая поможет вам встать на правильный путь к счастью на электровелосипеде! .. Читайте дальше!

Еще в конце 90-х, когда я впервые начал изучать электрические велосипеды и соответствующие комплекты для переоборудования электрических велосипедов, я обнаружил, что просматриваю веб-сайт, предлагающий свинцово-кислотный аккумулятор за 150 долларов, а затем прокручиваю вниз, пакет NIMH, вариант святого Грааля на 1200. $! .. чего-чего ? … Почти в 10 раз дороже всего за удвоение диапазона? Этого не может быть?может это ?

Главный вопрос: как получить максимальную батарею за свои кровно заработанные деньги ?

Итак, первый шаг — это изучить и понять основы работы с аккумуляторными блоками, а затем определить, что вам нужно и что вы можете себе позволить. Последнее, с чем вы когда-либо хотели бы иметь дело, — это оказаться вдали от дома и внезапно потерять власть! Выйти на прогулку с уверенностью, зная, что вы отлично проведете время, насладитесь поездкой, видами и звуками, а затем без всякого стресса добраться домой — вот конечная цель, которая приведет к тому, что вы захотите делать это снова и снова.. Каждый день .. «Ebiking» — это образ жизни для некоторых из нас, поломка оборудования и застревание вдали от дома, которого нет в моем списке, любой ценой!

Дальность действия, как далеко можно уйти на полной зарядке? Что ж, дамы и господа, моя любимая мозоль номер один, Range Estimates! Каждая компания, веб-сайт и продавец борются с этим, с одной стороны, у вас есть желание заявить о лучшем сценарии, поскольку он дает лучший коммерческий ход, но с другой стороны, если он выглядит слишком хорошо, чтобы быть правдой, обычно это так. .Факт таков: от средней литиевой батареи от 6 до 8 фунтов можно ожидать, как правило, 20 миль / 32 км, что является универсальной истиной и в значительной степени самым честным заявлением, которое может сделать компания.

Вес литий-ионного аккумулятора	Диапазон (миль)
6-8 фунтов	20 миль (32 км)

Больший диапазон и меньший вес невозможны в реальной жизни, пока технология аккумуляторов существенно не улучшится, это реальность для всех.От 6 до 8 фунтов на 20 миль без педалирования на скорости 20 миль в час. Независимо от того, какой аккумулятор и кто его продает, узнайте реальный вес и основывайте свой диапазон на этой информации.

Те, кто заявляет «100 миль на одной зарядке», либо имеют батарею на 40 фунтов ($$$$$), либо они намереваются, чтобы вы крутили педали 80 миль, а затем включали питание еще на 20 … Если есть Аккумуляторная батарея может проехать 100 миль без педали на одной зарядке и весить менее 10 фунтов, бензин будет стоить намного дешевле. На некоторых электровелосипедах, оснащенных датчиками педали и без дроссельной заслонки на руле, которые требуют, чтобы вы крутили педали для подачи мощности, оценки дальности могут быть верными при настройках очень низкой мощности.Однако, учитывая, что гонщик крутит педали и обеспечивает человеческую силу, это не диапазон без педалей и имеет существенное значение.

Если у вашего электровелосипеда есть дроссельная заслонка на руле, которая позволяет двигателю работать без педалирования, потребление энергии намного выше. Важно понимать, как работает ваш ebike, комплект на 500 Вт не всегда использует ровно 500 Вт. Если вы крутите педали, не используя питание, ваша батарея будет оставаться полностью заряженной до тех пор, пока вы не воспользуетесь ею. Вполне возможно проехать целый день без подзарядки, если использовать ее экономно.При этом большинство людей ездят с дроссельной заслонкой, жестко закрепленной на «максимуме», и таким образом ожидают 20 миль от 6-8-фунтовой батареи за один час, прежде чем у вас разрядится мощность на большинстве мотоциклов. (* вставьте здесь мелкий шрифт)

Что такое аккумулятор? .. ну .. это же пачка аккумуляторов! Пакет состоит из нескольких меньших аккумуляторных ячеек, каждый из которых уложен определенным образом для обеспечения необходимой мощности, необходимой для работы вашей системы электронного велосипеда. Вы должны выбрать правильный пакет для вашего приложения!

Volts and Amps: Не вдаваясь в слишком запутанные подробности, напряжение — это то, что подталкивает (ускоряет) поток электроэнергии, а амперы — это мера силы.Как правило, электрические велосипеды с более высоким напряжением ходят быстрее, а для более высоких значений тока требуются провода более толстого сечения и / или более мощные и большие аккумуляторные блоки. Комбинация вольт и ампер равняется ваттам.

Хорошо, пора поразмыслить над некоторыми цифрами и перейти к самому мелкому. Все батареи и аккумуляторные блоки будут иметь мелкий шрифт, перечислять различные важные вещи, надеть бифокальные очки и прищуриться, ожидать найти такие вещи, как:

Вольт: Используется для описания скорости движения электронов, больше напряжения = больше скорости!

Ампер: Насколько широкая дорога, больше полос, больше машин может проезжать бок о бок одновременно…

Ватт: Комбинация Вольт и Ампер (Вольт X Ампер = Ватт)

Ампер-часы: Всегда должно указываться, обычно от 10 до 20 Ампер-часов (сокращенно «Ач»). фиксированное количество ампер, которое батарея может выдержать в течение 1 часа .. (показатель C). Или удвойте ампер на половину времени .. Или половину ампер на два часа … и т. Д.

Ватт-часов: Это гораздо более точный способ узнать, сколько полезной энергии находится в данной аккумуляторной батарее (сокращенно Wh) когда доступно, это номер, который нужно искать! Кроме того, вы можете перевести это во сколько ватт, непрерывно, в течение 1 часа! Аккумулятор на 500 Втч может обеспечить мощность 500 Вт за 1 час или 1000 Вт за 30 минут…. или 250 Вт в течение 2 часов … и т. д. Большинство электровелосипедов не используют мощность на точном уровне, постоянно, поэтому это не напрямую влияет на время поездки, но вы можете быстро увидеть, как большая батарея с большей энергией (емкостью ) может обеспечивать более низкие уровни мощности в течение более длительных периодов времени и продолжать работать на зарядке.

Энергия батареи (Ватт-часов)	Нагрузка	Время работы (часы)
500 wh	250 Вт	2 часа
500 Вт / ч	500 Вт	1 час
500 Вт / ч	1000 Вт	30 минут

Энергия батареи

(Ватт-часов)

Нагрузка

Время работы (часы)

500 wh

250 Вт

2 часа

500 Вт / ч

500 Вт

1 час

500 Вт / ч

1000 Вт

30 минут

Предостережение: некоторые поставщики склонны искажать истину и «завышать обещания», когда дело доходит до ожидаемого диапазона.Обязательно проведите небольшое исследование перед покупкой, задайте правильные вопросы и обратитесь к поставщику, который предоставит оценки дальности действия в зависимости от вашего веса, велосипеда, предполагаемого использования и предполагаемых исходных данных.

Ah vs Wh: Это может сбивать с толку, но очень важно понимать разницу. Ампер-часы (Ач) ничего не значат, если вы не учитываете напряжение. Ватт-часы (Вт-ч) гораздо важнее, потому что они вместе учитывают напряжение и ампер-часы и определяют, как далеко вы можете пройти до полной зарядки.Не все упаковки имеют одинаковую маркировку и / или сконструированы одинаково, поэтому будьте осторожны и будьте внимательны.

Вт · ч Пример: 36v 10ah = 360wh и 48v 10ah = 480wh

Поразительное мудрое слово, если вы рассматриваете байк, который может работать как от 36v, так и от 48v, который быстрее работает на 48v при полном газе. Чем быстрее вы идете, тем больше вам нужно энергии!

Таким образом, батарея на 48 В с дополнительными 120 Вт · ч, по сравнению с батареей на 36 В, не всегда даст вам больший запас хода, если вы едете быстрее, чем велосипед 36 В будет ехать на полном газу…. но кто может устоять перед быстрым движением? .. Но в остальном, чем больше Wh у вас на байке, тем большей дальности вы можете ожидать от него.

Что все это значит для вас? Обладая небольшими знаниями, вы можете принимать более обоснованные решения о покупке, собирать правильные части комплекта и ездить долго и счастливо, не теряя мощности и не покупая намного больше, чем вам нужно!

Размер, вес и форма, три вещи, которые следует учитывать при принятии решения о том, какую упаковку купить .Он должен подходить по размеру, не быть слишком тяжелым и хорошо выглядеть после установки на велосипед. Скорее всего, вы не найдете всех идеальных факторов в пакете, но некоторые из них жизненно важны, а другие — не так много.

Самая распространенная ошибка, которую совершают многие ебайкеры, — это желание ОГРОМНОЙ батареи, все это прекрасно и здорово, пока вам не придется выяснять, как установить ее на свой электровелосипед, а затем становится еще хуже, когда вам нужно носить ее с собой. лестничный марш или поставить на велосипедную стойку!

Будьте реалистичны, и вы сэкономите много денег и головной боли, а также получите лучшую поездку для ваших нужд!

После создания сотен велосипедов для людей низкого и высокого роста, больших и маленьких.. Я обнаружил, что ключом к идеальной настройке является наличие самого легкого и самого маленького аккумуляторного блока, который выполнит свою работу. Может показаться хорошей идеей иметь рюкзак с вдвое большей энергией, которая вам нужна, чтобы вы никогда не исчерпали себя даже в самом долгом путешествии, но это может быть ошибкой, слишком часто повторяющейся!

Сначала определите свои потребности. Большинство людей, включая меня, редко проезжают без остановки более 20 миль за один раз (32 км), обычно гораздо меньше. Однако я езжу на несколько поездок в день, очень часто! Отправиться на прогулку и затем подключить зарядное устройство может быть быстро и удобно, а через 30 минут я могу снова выйти с полной зарядкой, если это необходимо.Я хочу сказать, что электровелосипед с небольшим аккумулятором легче, стоит меньше, на нем гораздо приятнее ездить и его можно быстро заряжать, обеспечивая при этом весь необходимый диапазон, даже если он не работает на одной зарядке.

При этом, если ваши потребности носят более утилитарный характер, например, электрический трайк, буксирующий прицеп с продуктами или детьми, или, в моем случае, собака весом 70 фунтов, поднимающаяся по некоторым крупным холмам против сильного ветра. Что ж, в таком случае вам нужен не только аккумулятор большего размера, но и более мощный двигатель, более мощный байк, более тяжелый, более дорогой, вы понимаете? Но, если это то, что вам нужно, доступны пакеты большей емкости, которые позволят выполнить более крупную работу!

В большинстве случаев легкий электровелосипед — это то, что нужно большинству из нас.На этом типе электрического велосипеда, на типичных довольно ровных дорогах, слабый ветер или его совсем нет (потому что небольшой ветер может иметь большое значение в энергопотреблении!), При этом почти не крути педали, например, очень неторопливо, но не разгоняясь. пот, на хороших и накачанных шинах, типичный гонщик 200 фунтов или меньше, ожидаемая скорость сжигания 10 Вт / км … или 17 Вт / миля в среднем. Это может быть намного больше или намного меньше, в зависимости от бесчисленного множества факторов, но для начала это реальная цифра.

Например, аккумуляторная батарея 36 В 10 Ач с емкостью 360 Втч.(36 вольт, умноженное на 10 ампер-часов, равняется 360 ватт-часам). Теоретически этот пакет обеспечит дальность действия 36 км или 22 мили при полном заряде.

Теперь, прежде чем все ваши инженеры зажгут меня из-за усреднения чисел и неясности в деталях, я делаю это из соображений простоты, ваш фактический пробег будет отличаться. Очень немногие люди имеют инструменты для измерения емкости аккумуляторной батареи, и некоторые поставщики могут воспользоваться этим.

Напряжение (v)	Емкость (ач)	Энергия (ватт-часы)	Диапазон (миль)
36v	10ач	360 ватт-часов	22ми (36 км)

Напряжение: большинство комплектов для электровелосипедов рассчитаны на определенный диапазон напряжения.Типичному ebike на 36 В требуется аккумулятор, обеспечивающий мощность от 42 до 30 В. Блок 36 В при 42 В полностью заряжен на 100% и удерживает столько энергии, сколько может, а при 30 В он должен отключиться и прекратить подачу питания, прежде чем вызвать необратимое повреждение. Подробнее о BMS (системе мониторинга батареи) чуть позже. Обычное число «36 В» — это среднее рабочее напряжение или иногда его называют номинальным напряжением.

Electric-Find.com сообщает: «Напряжение, номинальное. Номинальное значение, присвоенное цепи или системе с целью удобного обозначения ее класса напряжения (например,г., 120/240 вольт, 480Y / 277 вольт, 600 вольт). Фактическое напряжение, при котором работает схема, может отличаться от номинального в пределах диапазона, обеспечивающего удовлетворительную работу оборудования. 28 мая 2009 г. «

Некоторые комплекты для электровелосипедов имеют широкий рабочий диапазон, например 36 В или 48 В, поэтому имейте в виду и выбирайте соответственно. Большинство комплектов для электровелосипедов с дисплеями, которые показывают уровень заряда батареи с помощью серии светодиодных индикаторов, могут работать только при этом напряжении, в случае сомнений спросите продавца!

Напряжение — это то, что управляет пиковыми оборотами двигателя, если на тот же двигатель подается определенное напряжение, он будет вращаться с заданной скоростью, увеличивать напряжение и вращаться быстрее !.При этом электродвигатели предназначены для вращения с определенной частотой вращения для данного приложения, определяемого его конструкцией. Суть в том, что велосипед на 36 В будет работать быстрее с аккумуляторной батареей 48 В (если электроника между двигателем и аккумулятором совместимы). Сам двигатель не заботится, но остальные компоненты заботятся; контроллер, дроссельная заслонка, дисплей и т. д.

Ампер: , чтобы выбрать подходящую батарею, вам нужно знать о своем «контроллере» вашего ebike, это то, что можно найти на каждом ebike, он работает именно так, как он называется, он контролирует мощность между аккумулятором и двигателем, очень быстро включаясь / выключаясь (также известный как ШИМ, широтно-импульсная модуляция).Если вы находитесь на полной остановке и просто закрутите дроссельную заслонку на полную, контроллер войдет и скажет: «Ууууууууу … Вот, приятель … держись .. Не так быстро … и установит предел количества Ток может подаваться на двигатель, это максимальный ток. Почему это важно с точки зрения выбора подходящей аккумуляторной батареи? Потому что у вас должна быть батарея, достаточно мощная, чтобы обеспечить такой ток без перегрева, выключения и перегорания предохранителя. и т. д.

Как правило, батарея на 10 Ач будет хорошо работать с контроллером на 20 А или меньше.Если вы знаете некоторые характеристики, но не все, вы можете посчитать, но еще раз убедитесь, что у вас есть правильные и честные данные для начала. Иногда некоторые контроллеры имеют «рейтинги ватт», в то время как другие показывают «макс. Токи», и это может привести к путанице. Когда контроллер рассчитан на мощность в ваттах, вам необходимо знать, является ли это «максимальными ваттами» или «непрерывными ваттами» с более высокий пик. Ваша батарея должна безопасно выдерживать пик или максимум, когда это необходимо.

Качество: Аккумулятор настолько хорош, насколько хорош его самый слабый элемент, и настолько же долговечен, насколько и сама вещь, в которую вы его вставляете! Еще в старые времена (о боже.. Я это только что написал? .. Угу) получить прочный пакет было чистой случайностью и притом редкостью. Стая, которая продержалась несколько сезонов или пережила 6-месячный отпуск на скамейке, без саморазряда до смерти, была редкостью. Аккумуляторы и элементы значительно улучшились, и сегодня, в 2017 году, мы, наконец, достигли той точки эволюции, когда надежные и качественные комплекты стали легко доступны, самые мелкие детали имеют наибольшее значение, например, получение одного из надежных поставщиков, который предоставит гарантию и кто продает достаточно быстро, чтобы держать на складе недавно созданные пакеты.

BMS и зарядные устройства , для защиты и зарядки вашего аккумулятора. Литиевые батареи легкие и долговечные, но их следует использовать в установленных пределах. Чтобы обеспечить долгую жизнь, аккумуляторные блоки должны содержать BMS, также известную как: Система контроля заряда батареи. Он стоит между самой батареей и проводами питания, контролирует все напряжения внутри ячеек, а также обычно отслеживает, сколько ампер течет. Если достигнуты какие-либо пределы, BMS должна вмешаться, безопасно отключив питание.В идеальном мире BMS будет сидеть и ничего не делать, но если вы будете кататься до тех пор, пока не израсходуете всю доступную энергию, она отключит вас и предотвратит любое повреждение аккумуляторных элементов. Аналогичная ситуация с зарядным устройством, BMS позволит зарядному устройству делать это до тех пор, пока все элементы находятся в гармонии и в своих пределах, качественное зарядное устройство очень важно и часто полностью игнорируется, я был свидетелем того, как большие аккумуляторные батареи были разрушены ужасным зарядные устройства.

Установка аккумуляторного блока на ваш электровелосипед может быть проблемой, есть идеальные места и есть удобные, они редко собираются вместе.В зависимости от выбранного вами велосипеда и стиля езды, внутренняя часть рамы и между колесами идеально подходит для наилучшего распределения веса и комфорта езды … на заднем багажнике или в седельных сумках это легко и удобно, но может отрицательно сказаться на управляемость (и выглядит .. личное мнение полагаю). Здесь в игру вступают форма и вес!

Аккумуляторные блоки в алюминиевых корпусах и монтажные кронштейны значительно упрощают установку на ваш электровелосипед, а также защищают аккумулятор от ударов, но это увеличивает стоимость, вес и объем.Пакет с простой термоусадочной пленкой дешевле, но следует позаботиться о его безопасном креплении, чтобы предотвратить раздавливание довольно хрупких ячеек или повреждение из-за вибрации во время езды или когда велосипед опрокидывается и ударяется о землю (не если. … но когда!)

Слишком мало? Да, это возможная проблема, которую стоит рассмотреть. Аккумулятор, который может работать в течение часа езды в худших ситуациях, обычно имеет правильный размер. Аккумулятор большей емкости не должен работать так же интенсивно, как аккумулятор меньшего размера при использовании на данном велосипеде.Аккумулятор на 10 Ач с непрерывной мощностью 500 Вт будет работать вдвое меньше, чем аккумулятор на 20 Ач. Есть много других факторов, которые следует учитывать (коэффициент C и внутреннее сопротивление элементов, используемых в блоке) .. но это выходит за рамки этого текста … google «Литиевая батарея класса C»

Уход за батареей: Сделать это Наконец, узнайте о правильном использовании и уходе, даже с BMS, которая безопасно отключает питание, всегда лучше продолжать зарядку и стараться никогда не разряжать аккумулятор полностью, это относится ко всем типам аккумуляторов.Лично мне нравится всегда, когда это возможно, отправляться в поездку с полной зарядкой, и если я знаю, что расширяю пределы своего диапазона, я прилагаю больше усилий, чтобы крутить педали немного сильнее и экономить энергию. Не заряжайте замерзший батарейный блок, не приносите его в теплое место и дайте ему время нагреться, если вам удобно в футболке, ваша батарея тоже. Использование аккумулятора в холодную погоду — это нормально, ожидайте снижения дальности действия и производительности в зимние месяцы, но никакого вреда не будет. Дайте ему нагреться перед зарядкой, если до этого он хранился на холоде.

Возможность зарядки также отлично подходит, если ваша поездка длительная, и вы останавливаетесь на кофе или короткий перерыв, подключите зарядное устройство и наберите немного энергии, оно может не полностью зарядиться, но при необходимости расширит ваш диапазон ! И если кто-то спросит, электричество от стены стоит около 10 центов за киловатт-час (1000 Вт · ч = 1 кВт · ч), поэтому ваш аккумулятор на 360 Вт · ч вмещает менее 4 центов энергии при полной зарядке!

Legal Shipping вашего пакета, это очень спорная тема, учитывая значительное количество энергии, которое могут содержать эти аккумуляторные блоки, существуют правила и надлежащие способы их упаковки, отправки и обращения с ними.Продавцы с хорошей репутацией будут с гордостью рекламировать легальную доставку, также известную как «сертифицированная ООН», очень дорогостоящий процесс для обеспечения максимально безопасной доставки. Многие более мелкие поставщики не имеют сертификатов ООН и делают это незаконно. Если вам нужно вернуть упаковку по гарантии, вы также сделаете это.

Плотность энергии — это количество энергии, которое батарея может удерживать для определенного объема (Втч / литр), в отличие от типичных жидкостей, где 1 галлон занимает определенное пространство. Два аккумуляторных блока одинакового размера могут содержать разное количество полезной энергии.Например, в ранние дни лития типичный элемент 18650 мог вместить около 1000 мАч (одна тысяча миллиампер-часов «мАч» = 1 ампер-час «А-ч»), перенесемся на сегодняшний день, на момент написания этой статьи в 2017 году, есть доступные ячейки, которые того же размера (18650 ячеек шириной 18 мм и длиной 65 мм) и вмещает до 3500 мАч! Таким образом, для коробки того же размера современный аккумулятор может обеспечить в 3 раза больший запас хода по сравнению с тем, что было возможно 10 лет назад.

Свинцово-кислотный против лития . Свинец сначала дешевле.Если вы просто не можете позволить себе подходящий литиевый аккумулятор, свинец — наименее возможный вариант, чтобы вы могли отправиться в дорогу. Считайте, что литиевая аккумуляторная батарея на 6 фунтов может сравниться с 30-фунтовой свинцово-кислотной батареей равного напряжения.

Химический состав батарей	Вместимость	Вес	Диапазон (миль)
Свинцово-кислотный	15ач *	30 фунтов	20 миль (32 км)
Литий-ионный	9ач	6 фунтов	20 миль (32 км)

* Мы рассматриваем свинцово-кислотную батарею на 15 Ач по сравнению с литий-ионной батареей 9 Ач, потому что полезная емкость (при типичном использовании на электровелосипеде с большой силой тока — см. Закон Пойкерта) свинца на 15 Ач составляет всего лишь около 9ач (66%) — обратите внимание, что у них такой же диапазон *

Как видите, есть над чем подумать, если вы действительно хотите углубиться в литиевые аккумуляторные батареи, которые предназначены для питания электрических велосипедов.

Все о литиевых батареях | БКМ видео

Форма и размеры

Устройство батареи

Полезные советы

Аккумуляторы Sony VTC6, тест большим током. Тестирование аккумуляторов Sony VTC6. Тест обзор аккумуляторов Sony VTC6

Напряжение аккумулятора квадрокоптера. До какого значения можно разряжать? Эксперимент — Все о квадрокоптерах

Эксперимент

Анализ данных эксперимента

Аккумулятор после эксперимента с разрядом

Продолжение эксперимента

Неудача?

Итоги эксперимента

Выводы

Четыре аккумулятора 18650. Весовая категория 3500мАч

Сравнение аккумуляторов 18650 Samsung INR18650-35E, LG INR18650 MJ1

Сколько надо заряжать литий ионный аккумулятор 18650. Как продлить жизненный цикл литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов

Правила заряда Li-Ion аккумулятора:

Дополнительно

Не разряжайте аккумулятор в «ноль» слишком часто.

Ставьте устройство заряжаться, когда на батарее остается 10-20%

Периодически калибруйте батарею

Используйте оригинальное зарядное устройство

Старайтесь не пользоваться «лягушками»

Правило 1. Не нужно полностью разряжать аккумулятор

Правило 2. Полную разрядку все же необходимо предпринимать раз в три месяца

Правило 3. Неиспользуемый аккумулятор необходимо хранить с небольшим количеством заряда

Правило 4. Зарядку необходимо производить только оригинальными устройствами

Правило 5. Перегрев губителен для Li-Ion аккумуляторов

Правило 6. Зарядка батарей при помощи «лягушки»

Немного о литий-ионных батареях

Как заряжать АКБ 18650

Какое устройство следует использовать

Как сделать зарядку для литий-ионных аккумуляторов самостоятельно

Способ №1

Способ №2

Реакции, происходящие в Li─Ion аккумуляторе

Реакции на отрицательном электроде

Реакции на положительном электроде

Устройство литий─ионных аккумуляторов

Параметры Li-Ion аккумуляторов

Эксплуатация литий─ионных батарей

Зарядка Li─Ion аккумуляторов

Хранение и разрядные характеристики литий─ионных АКБ

аккумуляторов — безопасно ли разряжать Li-Ion до 0 В?

Deep Discharge — обзор

14.2.4.6 Корреляция между насыщением ячейки электролитом, ее емкостью и электрическими характеристиками

Напряжение и часы в ампер-часах: какова взаимосвязь?

Зависимость напряжения от ампер-часов: проводка для увеличения напряжения

Зависимость напряжения от ампер-часов: проводка для увеличения ампер-часов

Напряжение в часах в ампер-часах: совместная работа

Как условия реального мира влияют на время работы

Выводы

Как отправить литиевые батареи по воздуху — в 2020 г. и далее

Объяснение батарей для электрических велосипедов

Аккумуляторы и аккумуляторные блоки, жизненная сила вашего электрического велосипеда

Аккумулятор сел почему: 6 способов завести автомобиль, у которого сел аккумулятор

Ноутбук с батареей не включается: Что делать, если ноутбук не работает без батареи от сети

Добавить комментарий Отменить ответ