اولین شرکتی که راه اندازی شد تولید انبوهباتری لیتیوم یون قابل شارژ با ظرفیت بالا سونی بود، در حالی که عمر باتری بسیار بیشتر از همتای نیکل کادمیوم آن بود.
متأسفانه، اولین مدل ها دارای یک اشکال قابل توجه بودند، که خود را در این واقعیت نشان می دهد که در جریان تخلیه بالا، آند لیتیوم مشتعل می شود.
حدود 20 سال طول کشید تا این مشکل برطرف شود، راه حل کنترل کننده ای بود که اجازه تشکیل لیتیوم خالص در آند یک باتری نوع لیتیوم یون را نمی داد.
مدل های مدرن قابل اعتماد و ایمن هستند، آنها به تدریج جایگزین باتری های نیکل-فلز هیدرید و نیکل-کادمیم در دستگاه های قابل حمل از بازار شدند، آنها به عنوان منبع تغذیه برای لپ تاپ ها، دوربین ها نصب می شوند. تلفن همراهو غیره.
تنها جایگاهی که باتری‌های لیتیوم یونی نسبت به باتری‌های نیکل کادمیوم پایین‌تر هستند، دستگاه‌هایی است که به جریان تخلیه بالایی نیاز دارند، مثلاً برای پیچ‌گوشتی‌ها. به این نوع باتری صنعتی می گویند.
به طور جداگانه، لازم به ذکر است که عناصر Li-Pol. تنها تفاوت با باتری لیتیوم پلیمری این است که در پایه اساسیاز یک الکترولیت متفاوت استفاده می شود، در حالی که اصل عملکرد، ویژگی ها و ویژگی های این انواع تقریباً یکسان است.
ویژگی های خاص
هر نوع منبع تغذیه دارای مزایای خاص خود و بر این اساس، معایب لیتیوم است باتری های یونیفقط این اصل را تایید کنید. اجازه دهید ویژگی های مشخصه آنها را با جزئیات در نظر بگیریم.
از جمله مزایا، البته، عبارتند از:
- پارامترهای خود تخلیه کم؛
- اگر یک سلول از یک باتری لیتیوم یونی را بگیرید که ابعاد آن برابر با باتری های نوع دیگر است، آنگاه شارژ بیشتری خواهد داشت (3.7 ولت، در مقابل 1.2 ولت). به لطف این، می توان باتری را به طور قابل توجهی ساده و سبک کرد.
- هیچ پارامتری به عنوان حافظه قدرت وجود ندارد، یعنی باتری برای بازیابی توان (ظرفیت) نیازی به تخلیه منظم ندارد، که کار را ساده می کند.
صحبت از مزایایی که این سلول باتری دارد، برخی از کاستی ها را نمی توان نادیده گرفت.، که شامل:
- "فیوز" داخلی، یعنی یک برد محافظ، که وظیفه آن محدود کردن ولتاژ تغذیه در هنگام شارژ و جلوگیری از تخلیه کامل باتری است، علاوه بر این، حداکثر جریان صاف می شود و دما نیز کنترل می شود. . به همین دلیل، قیمت باتری های لیتیوم یونی بالاتر از باتری های آنالوگ است.
- باتری‌های نوع لیتیوم یون علیرغم اینکه دوباره ساخته شده‌اند، حتی اگر به‌درستی ذخیره شوند، در معرض «پیری» هستند. در مورد چگونگی کاهش سرعت این فرآیند، در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت، جایی که عملکرد و ویژگی های آن در نظر گرفته خواهد شد.
ویدئو: بررسی، باز کردن باتری لیتیوم یونی از تلفن همراه
فاکتور فرم
باتری های لیتیوم یونی به دو صورت استوانه ای و دکمه ای در دسترس هستند.
بسیاری از دستگاه ها از چندین باتری نوع لیتیوم یون متصل استفاده می کنند، به عنوان مثال، برای رسیدن به ولتاژ 12 ولت یا افزایش جریان تخلیه، اگر می خواهید چنین دستگاهی بخرید (معمولاً نوع اتصال مشخص می شود) باید در نظر گرفته شود. در مورد پرونده).
نحوه صحیح شارژ کردن
قوانینی وجود دارد که با استفاده از آنها می توانید عمر باتری های لیتیوم یون را به میزان قابل توجهی افزایش دهید.
قانون اول: شما نمی توانید اجازه تخلیه کامل را بدهید، به لطف این می توانید تعداد چرخه هایی را که در آن شارژ و دشارژ اتفاق می افتد افزایش دهید. با شارژ 20 درصدی باتری، می توانید عمر آن را به میزان قابل توجهی، حداقل دو برابر افزایش دهید. به عنوان مثال، بسته به عمق تخلیه باتری، جدول وابستگی چرخه های شارژ را ارائه می دهیم.
قانون دوم: هر سه ماه یک بار، لازم است یک چرخه کامل (یعنی تخلیه و شارژ کامل) انجام شود، به همین دلیل، روند "پیری" باتری ها به طور قابل توجهی کند می شود.
قانون سوم: شما نمی توانید یک باتری از نوع لیتیوم یون را کاملاً تخلیه کنید، مطلوب است که باتری 30-50٪ شارژ شود، در غیر این صورت امکان بازیابی ظرفیت آن وجود ندارد.
قانون چهارم: برای شارژ باتری، از شارژر اصلی که سازنده به همراه دارد استفاده کنید، این به دلیل تفاوت در عملکرد مدار محافظ باتری لازم است. یعنی مثلا باتری های HTC، En-El، Sanyo، IRC، ICR، Lir، Mah، Pocket، ID-Security و غیره. شارژ کردن با یک دستگاه برای باتری های سامسونگ نامطلوب است.
قانون پنجم: اجازه ندهید باتری بیش از حد گرم شود، یک دستگاه لیتیوم یونی را در دمای محیطی بین -40 تا 50 درجه سانتیگراد کار کنید. اگر رژیم دما نقض شود، امکان بازگرداندن باتری یا تعمیر آن وجود ندارد، فقط نیاز به تعویض آن خواهد بود.
به طور جداگانه، باید تاکید کرد که باتری ها برندهای معروفعملکرد قابل توجهی از آنالوگ های تولید کنندگان ناشناخته دارد. می توانید مطمئن باشید که باتری های DMW-BCG، VPG-BPS، SAFT، و همچنین مدل های اصلی، به عنوان مثال، BL-5C، BP-4L (Nokia)، D-Li8، NB-10L (Canon)، NP-BG1 (سونی) یا LP243454-PCB-LD قطعا بهتر از همتایان چینی خواهند بود.
شارژر خانگی
در صورت تمایل می توانید با دستان خود دستگاهی بسازید که برای شارژ باتری های لیتیوم یونی کار می کند ، نمودار آن در زیر نشان داده شده است.
نام گذاری ها در شکل:
- R1- 22 اهم؛
- R2 - 5.1 کیلو اهم؛
- R3- 2 کیلو اهم؛
- R4 -11 اهم؛
- R5 - 1 کیلو اهم؛
- RV1 - 22 کیلو اهم؛
- R7 - 1 کیلو اهم؛
- U1 - تثبیت کننده LM317T (باید روی رادیاتور با سطح اتلاف زیاد نصب شود).
- U2 - TL431 (تنظیم کننده ولتاژ)؛
- D1، D2 - LED ها، می توانید از نوع smd استفاده کنید، توصیه می شود اولی را انتخاب کنید که شروع فرآیند شارژ را نشان می دهد، به رنگ قرمز، دومی - سبز.
- ترانزیستور Q1 - BC557؛
- خازن های C1، C2 - 100n.
ولتاژ ورودی مدار شارژ باتری لیتیوم یونی باید از 9 تا 20 ولت باشد؛ برای این منظور می توان منبع تغذیه سوئیچینگ را تبدیل کرد. قدرت مقاومت ها باید به صورت زیر انتخاب شود:
- R1 - حداقل 2W.
- R5 - 1W
- بقیه کمتر از 0.125 وات نیستند.
به عنوان یک مقاومت متغیر RV1، مطلوب است که CG5-2 یا آنالوگ وارداتی آن 3296W استفاده شود. این نوع به شما امکان می دهد ولتاژ خروجی را با دقت بیشتری تنظیم کنید، که باید حدود 4.2 ولت باشد.
اصل کار مدار شارژ به شرح زیر است:
وقتی روشن شد شارژ در حال انجام استباتری ها، مقدار فعلی به مقاومت R5 بستگی دارد (در مورد ما در سطح 100 میلی آمپر خواهد بود) ولتاژ شارژ در محدوده 4.15 تا 4.2 ولت است، دیود D1 شروع فرآیند را سیگنال می دهد. هنگامی که باتری به آستانه شارژ نزدیک می شود، جریان بار کاهش می یابد و باعث می شود D1 خاموش شود و D2 روشن شود.
توجه داشته باشید که با کاهش ولتاژ حدود 0.05-0.1 ولت، می توانید عمر باتری را به میزان قابل توجهی افزایش دهید، زیرا شارژ کامل نخواهد شد.
مخاطبین واحد شارژ را که باتری از طریق آن وصل می شود، می توان از یک دستگاه شکسته گرفته شود، قبل از آن، فراموش نکنید که آنها را تمیز کنید.
لازم به ذکر است که اگر تنظیم نادرست باشد، به عنوان مثال، ولتاژ بیش از حد یا جریان شارژ، ممکن است باتری آسیب ببیند.
تولید یک شارژر بسیار ارزان تر از قیمت باتری لیتیوم یونی است، خواه شهر مسکو باشد یا سنت پترزبورگ، بنابراین صرفه جویی (با توجه به توسعه فروش آنها)، خطر آسیب رساندن به باتری با استفاده از یک دستگاه خانگی ، معنی ندارد.
امروزه یکی از محبوب ترین فرمت های باتری برای انواع مختلف است لوازم برقی 18650 است. در حین کار نیاز به جابجایی مناسب دارد. دوام و عملکرد این منبع تغذیه به این بستگی دارد.
نحوه شارژ باتری 18650 باید با جزئیات در نظر گرفته شود. این به درک توصیه های کارشناسان کمک می کند.
ویژگی های عمومی
امروزه از اندازه های زیادی استفاده می شود و یکی از پرطرفدارترین آنها باتری نوع 18650 است که شکل استوانه ای دارد. از نظر ظاهری، چنین باتری شبیه باتری های انگشتی است. فقط نمای ارائه شده از نظر اندازه کمی بزرگتر از دستگاه های معمولی است.
در حین کار، لزوماً این سؤال مطرح می شود که چگونه باتری 18650 را شارژ کنید. این یک روش ساده است. با این حال، باید با تمام مسئولیت پذیرفت. دوام باتری به شارژ صحیح آن بستگی دارد.
باتری های نوع ارائه شده امروزه برای تغذیه لپ تاپ ها و همچنین سیگارهای الکترونیکی استفاده می شود. این باعث محبوبیت سایز ارائه شده شد. همچنین باتری های مشابه در چراغ قوه و نشانگر لیزری نصب می شوند. اغلب دستگاه های ارائه شده یک نوع لیتیوم یونی تولید می کنند. این نوع باتری کارایی و سهولت استفاده خود را ثابت کرده است.
ویژگی های خاص
با توجه به نحوه شارژ باتری 18650 برای چراغ قوه، سیگار الکترونیکی و سایر دستگاه ها، لازم است اصل عملکرد آن شرح داده شود. اندازه ارائه شده در دسته باتری های لیتیوم یونی موجود است. ابعاد کوچکی دارد. ارتفاع آن تنها 65 میلی متر و قطر آن 18 میلی متر است.
در داخل دستگاه الکترودهای فلزی وجود دارد که یون های لیتیوم بین آنها گردش می کنند. این به شما امکان می دهد برای تامین برق تجهیزات برق تولید کنید. وقتی شارژ کم یا زیاد باشد، یون های بیشتری در یکی از الکترودها تولید می شود. آنها روی مواد رشد می کنند و حجم و ویژگی های آن را تغییر می دهند.
برای اینکه باتری به مدت طولانی و کامل کار کند، باید از ظاهر شدن شارژ عمیق یا خیلی زیاد جلوگیری کرد. در غیر این صورت، دستگاه به سرعت از کار می افتد. بسته به درجه بندی باتری، انواع خاصی از شارژرها استفاده می شود.
حفاظت از باتری
امروزه انواع باتری های ارائه شده به صورت کامل با کنترلر مخصوص یا حاوی منگنز در دسترس هستند. قبلا باتری های بدون محافظ تولید می شد. نحوه شارژ صحیح باتری 18650 در این مورد باید برای ایمنی خود بدانید.
واقعیت این است که دستگاهی که در آن محافظ خاصی وجود نداشت، در صورت شارژ نادرست یا طولانی مدت، می تواند بسیار داغ شود. در این صورت ممکن است یک اتصال کوتاه و حتی آتش سوزی رخ دهد یا امروزه استفاده از چنین سازه هایی به فراموشی سپرده شده است.
تمام باتری های لیتیوم یونی برای محافظت در برابر چنین پدیده های منفی طراحی شده اند. اغلب از یک کنترل کننده ویژه استفاده می شود. سطح ظرفیت باتری را کنترل می کند. در صورت لزوم، به سادگی باتری را جدا می کند. در برخی از انواع سازه ها، منگنز گنجانده شده است. به طور قابل توجهی بر واکنش های شیمیایی داخل تأثیر می گذارد. بنابراین چنین باتری هایی نیازی به کنترلر ندارند.
ویژگی های شارژ
بسیاری از خریداران به نحوه شارژ باتری لیتیوم یونی (3.7 ولت) 18650 علاقه مند هستند. لازم است خود را با ویژگی های چنین فرآیندی آشنا کنید. کاملا ساده است. سازندگان مدرن دستگاه های خاصی را می سازند که شارژ باتری را کنترل می کند.
باتری های لیتیوم یون عملا هیچ اثر حافظه ای ندارند. این مجموعه قوانینی را برای شارژ و کارکرد باتری ها ارائه می کند. اثر حافظه کاهش تدریجی ظرفیت باتری زمانی است که باتری کاملاً تخلیه نشده است. این ویژگی مشخصه باتری های نوع نیکل کادمیوم بود. آنها باید به طور کامل نابود می شدند.
برعکس، آنها ترشحات عمیق را تحمل نمی کنند. آنها باید تا 80٪ شارژ شوند و تا 14-20٪ تخلیه شوند. در چنین شرایطی، دستگاه تا حد امکان طولانی و پربازده کار می کند. وجود تخته های ویژه در طراحی به شما امکان می دهد این روند را ساده کنید. هنگامی که سطح ظرفیت به یک مقدار بحرانی کاهش می یابد (اغلب تا 2.4 ولت)، دستگاه باتری را از مصرف کننده جدا می کند.
شارژ کردن
بسیاری از خریداران تجهیزات الکتریکی مختلف به نحوه شارژ باتری لیتیوم یونی 18650 (3.7V، 6800mah) علاقه مند هستند. این فرآیند با استفاده از یک دستگاه خاص انجام می شود. با ولتاژ 0.05 ولت شروع به شارژ می کند و در حداکثر سطح 4.2 ولت به پایان می رسد. بالاتر از این مقدار، باتری از نوع ارائه شده قابل شارژ نیست.
شما می توانید 18650 باتری را با جریان 0.5-1A شارژ کنید. هر چه بزرگتر باشد، روند سریعتر پیش می رود. با این حال، جریان صاف تر ترجیح داده می شود. بهتر است روند شارژ را تسریع نکنید مگر اینکه باتری نیاز فوری به استفاده داشته باشد.
این روش بیش از 3 ساعت طول نمی کشد. سپس دستگاه باتری را خاموش می کند. این امر از گرم شدن بیش از حد و از کار افتادن آن جلوگیری می کند. در فروش دستگاه هایی برای شارژ هستند که نمی توانند روند این فرآیند را کنترل کنند. در این صورت کاربر باید خودش بر اجرای آن نظارت داشته باشد. کارشناسان خرید دستگاه هایی را توصیه می کنند که خودشان این فرآیند را کنترل می کنند. این روش ایمن است.
گزینه ها
باتری ها در ظرفیت های مختلف موجود هستند. این بر مدت زمان کار و فرآیند شارژ تأثیر می گذارد. باتری های 1100-2600 میلی آمپر ساعت ظرفیت کمی دارند. محبوب ترین در این دسته محصولات UltraFire هستند. این سازنده چراغ قوه های باکیفیت تولید می کند. بنابراین، مصرف کنندگان یک سوال منطقی در مورد نحوه شارژ باتری 18650 UltraFire دارند.
در این مورد باید توجه داشت که دستگاه هایی با ظرفیت تا 2600 میلی آمپر ساعت باید با جریان 1.3-2.6 A شارژ شوند که این فرآیند در چند مرحله انجام می شود. در ابتدای شارژ باتری جریانی معادل 0.2-1 ظرفیت باتری دریافت می کند. در این مرحله، ولتاژ در حدود 4.1 ولت حفظ می شود. این مرحله حدود یک ساعت طول می کشد.
در مرحله دوم، ولتاژ در یک سطح ثابت نگه داشته می شود. برای برخی از تولید کنندگان شارژر، این روش را می توان با استفاده از جریان متناوب انجام داد. همچنین لازم به ذکر است که اگر الکترود گرافیتی در طراحی باتری وجود داشته باشد، نمی توان آن را با جریانی بیشتر از 4.1 ولت شارژ کرد.
انواع شارژر
یک تکنیک ساده در مورد نحوه شارژ باتری وجود دارد که برای این کار باید نوع خاصی از دستگاه را خریداری کنید. برای فروش ارائه شده است انتخاب بزرگتجهیزات شارژ باتری های این نوع. ساده ترین و ارزان ترین دستگاه برای یک باتری است. سطح فعلی در آن می تواند به 1 A برسد.
دستگاه هایی که می توان همزمان چندین باتری را در آنها قرار داد بسیار محبوب هستند. بیشتر اوقات ، چنین سازه هایی مجهز به نشانگر هستند. برخی از مدل ها را می توان برای انواع دیگر باتری های لیتیوم یون نیز استفاده کرد. لانه های فرود آنها طراحی مناسبی دارد. چنین دستگاه هایی با هزینه قابل قبول و عملکرد بالا متمایز می شوند.
همچنین شارژرهای جهانی در فروش هستند. آنها می توانند باتری ها را نه تنها از نوع لیتیوم یونی، بلکه انواع دیگر را نیز شارژ کنند. چنین واحدهایی باید قبل از انجام مراحل به درستی پیکربندی شوند.
دستگاه خانگی
برخی از کاربران در مورد نحوه شارژ باتری 18650 سوالی دارند اضطراریهنگامی که دستگاه خاصی در دسترس نیست. در این صورت می توانید خودتان این کار را انجام دهید. قدیمی انجام خواهد داد شارژراز تلفن (به عنوان مثال، نوکیا).
لازم است غلاف سیم را بردارید و سیم های منفی (سیاه) و مثبت (قرمز) را جدا کنید. با استفاده از پلاستیلین، می توانید تماس های لخت را به باتری متصل کنید. قطبیت صحیح باید رعایت شود. سپس دستگاه به شبکه متصل می شود.
این شارژ می تواند تا یک ساعت طول بکشد. این برای باتری کافی است تا از عملکرد صحیح تجهیزات اطمینان حاصل کند.
کارشناسان توصیه می کنند که فرآیند شارژ را مسئولانه بگیرید و دوام آن به آن بستگی دارد. خالی کردن کامل باتری و شارژ آن تا 100% ارزش آن را ندارد. بهتر است فرآیند شارژ را به 90 درصد محدود کنید. با این حال، به طور دوره ای (هر سه ماه) می توانید باتری را کاملاً تخلیه و شارژ کنید. این برای انجام کالیبراسیون کنترلر ضروری است.
می توانید باتری را برای مدت طولانی ذخیره کنید. برای این کار باید آن را 50 درصد شارژ کنید. در این حالت می تواند حدود یک ماه باشد. در عین حال، اتاق نباید خیلی گرم یا خیلی سرد باشد. شرایط ایده آل برای حفظ دما در 15 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده است.
با بررسی نحوه شارژ باتری 18650، می توانید باتری را به درستی نگهداری و کار کنید. در این صورت دوره استفاده از آن بسیار طولانی تر خواهد بود.
یکی از مهمترین معیارهای عملکرد صحیح، کارایی خوب و عمر طولانی باتری، شارژ صحیح آن است. این برای همه باتری‌ها صدق می‌کند، خواه باتری‌های صنعتی عظیم با ظرفیت نسبتاً بزرگ باشند، یا باتری‌های کوچک در تبلت‌ها یا تلفن‌های شما.
بیشتر باتری هاتا حدودی به اصطلاح "اثر حافظه" را دارند. این در این واقعیت بیان می شود که باتری ها محدودیت های ظرفیت عملیاتی را "به یاد می آورند".
به همین دلیل در واقع آموزش مقدماتی باتری ها در حال انجام است. در رابطه با وجود نتیجه فوق، شارژ باتری هایی که هنوز تا انتها ننشسته اند توصیه نمی شود.
AT این موردباتری‌های قابل شارژ، در میان چیزهای دیگر، محدودیت‌هایی را که فرصت رسیدن به آنها به آنها داده می‌شود، «به یاد می‌آورند».
نتیجه کاهش ظرفیت فیزیکی باتری ها، تخلیه سریع آنها و شکنندگی سرویس خواهد بود.
هنگام خرید باتری های جدید، توصیه می شود آنها را "آموزش دهید". این شامل تخلیه / شارژ کامل خود باتری ها است. به عبارت ساده، باید باتری ها را تخلیه کنید، سپس آنها را تا حد توقف شارژ کنید. این روند 3-4 بار تکرار می شود.
پس از چنین روشی، باتری ها بسیار بیشتر دوام می آورند. با همه اینها، به نظر می رسد که آنها را "اورکلاک" می کنید، ظرفیت بالقوه را تا حد ممکن افزایش می دهید.
هر چه تعداد دفعات تخلیه باتری کمتر باشد و هر چه میزان تخلیه انفرادی کمتر باشد، عمر مفید آن بیشتر خواهد بود.
چگونه می توان باتری را شارژ کرد؟
- بهترین گزینه شارژ با جریان ثابت 0.1 - 0.2 C به مدت 6-8 ساعت است.
- شارژ سریع - در عرض 3-5 ساعت. حدود یک سوم جریان اسمی
- شارژ شتاب - با جریانی برابر با ظرفیت اسمی خود باتری انجام می شود، گرمایش و تخریب عنصر امکان پذیر است.
این استاندارد پذیرفته شده است که ولتاژ آنها 3.7 ولت باشد، اما یک عنصر می تواند ولتاژی در محدوده 2.5 (دشارژ) - 4.2 ولت داشته باشد و این معمولا حداکثر است.
به طور متوسط، منبع آنها 1000 - 1500 چرخه شارژ-دشارژ است
به عنوان یک قاعده، اگر چنین باتری زیر 2.5 ولت تخلیه شود یا بالای 4.2 ولت شارژ شود، باتری از کار می افتد. برای محافظت در برابر این، اکثر باتری‌های این نوع دارای یک برد محافظ هستند که وقتی ولتاژ از حد معمول خارج می‌شود، بانک باتری را خاموش می‌کند.
دستگاه شارژ باید بتواند باتری ها را تا 4.2 ولت شارژ کند و به طور خودکار شارژ را خاموش کند.
نوع جدیدتر باتری لیتیوم یون با چگالی انرژی بالاتر و اندازه کوچکتر (ضخامت سلول از 1 میلی متر! با انعطاف پذیری قابل توجه). تا منفی 20 درجه استفاده کنید. و فقدان کامل "اثر حافظه".
باتری های این نوع در صورت شارژ بیش از حد، تخلیه سریع یا اتصال کوتاه، انفجاری و خطرناک هستند. بنابراین تمامی المان ها مجهز به برد کنترلر شارژ و دشارژ داخلی می باشند.
تعداد چرخه های کاری در محدوده 900 شارژ-دشارژ کامل. لازم به ذکر است که تخلیه عمیق می تواند باتری را به طور کامل از کار بیاندازد. توصیه می شود چنین باتری هایی را بیش از 40٪ حداکثر ظرفیت خود تخلیه کنید.
شارژ با ولتاژ 4.2 ولت در هر سلول، جریان 1C انجام می شود و فرآیند شارژ با جریان 0.1-0.2C به پایان می رسد. زمان شارژ تقریباً 2 ساعت است.
عمر مفید، تقریباً 200-500 چرخه شارژ-دشارژ. خود تخلیه: 100% در سال.
تا حدودی باتری دارای "اثر حافظه" است، به این معنی که اگر باتری برای مدت طولانی، یک یا دو ماه استفاده نشده باشد، باید یک چرخه تخلیه-شارژ کامل انجام دهد.
شارژ با جریان کم باعث افزایش طول عمر باتری می شود، بنابراین بهینه ترین حالت کار، شارژ با جریان 0.1 ظرفیت اسمی باتری خواهد بود.
زمان شارژ - 15-16 ساعت، طبق دستورالعمل سازنده.
شارژ چنین باتری هایی با استفاده از جریان مستقیم یا پالسی با پالس های بسیار کوتاه با مقدار منفی (جریان نامتقارن) بهتر انجام می شود - این به رفع مشکلات مربوط به "اثر حافظه" کمک می کند.
ولتاژ شارژ در هر سلول 1.4 - 1.6 ولت و ولتاژ یک سلول کاملاً شارژ شده 1.4 ولت است. تخلیه برای تولید تا 0.9 ولت، زیر نامطلوب است.
اکثر آنها به شکل باتری های قلمی و باتری های دیسکی با اندازه کوچک (قرص) در دسترس هستند.
ولتاژ تغذیه یک عنصر 1.37 ولت است
خود تخلیه این نوع حدود 10 درصد در ماه است.
آنها در معرض "اثر حافظه" هستند و چنین باتری هایی برای استفاده در حالت بافر توصیه نمی شوند. پس از مدت طولانی عدم فعالیت چنین باتری، لازم است یک چرخه شارژ-دشارژ با جریان تقریباً ظرفیت نامی انجام شود. سیکل تخلیه از 1.36 ولت تا 1 ولت کمتر توصیه نمی شود.
جریان شارژ نامی بین 0.1-1 ظرفیت اسمی عنصر.
قابل استفاده در دمای منفی 50 درجه
باتری سرب (سرب اسید).
رایج ترین نوع باتری.مطمئن ترین روش شارژ به این صورت است، ابتدا باتری با جریان مستقیم شارژ می شود و پس از دریافت ولتاژ مورد نظر، این ولتاژ روی باتری حفظ می شود.
حداکثر مقدار جریان شارژ 0.2 - 0.3 ظرفیت اسمی باتری است. جریان شارژ بهینه 10 درصد اسمی است، هم برای باتری ایمن و هم ملایم است.
حداکثر ولتاژ شارژ نباید از 13.8 ولت تجاوز کند. با شارژ سریع، حداکثر 14.5 ولت مجاز است.
کل زمان شارژ کامل باید در محدوده 5 تا 6 ساعت باشد.
حداقل دمای شارژ کمتر از -15 درجه سانتیگراد نباشد
باتری AGM
بر خلاف سرب اسید، آنها حاوی یک الکترولیت جذب شده هستند، و نه مایع مانند نمونه های اسیدی، نوعی واشر پارچه شیشه ای بین صفحات سربی با الکترولیت آغشته شده است. و این به آنها تعدادی مزیت می دهد: مقاومت در برابر ارتعاشات زیاد، عملکرد مطمئن حتی در دمای منفی 30 درجه سانتیگراد، اگرچه ولتاژ کمی کاهش می یابد، طراحی مهر و موم شده و شارژ ایمن تر.عدد چرخه های کاملشارژ-دشارژ از 500 تا 1000 بسته به مارک مدل.
ارزیابی ویژگی های یک شارژر خاص بدون درک چگونگی جریان شارژ نمونه یک باتری لیتیوم یون دشوار است. بنابراین، قبل از اینکه مستقیماً به مدارها برویم، اجازه دهید یک نظریه کوچک را یادآوری کنیم.
باتری های لیتیومی چیست؟
بسته به اینکه الکترود مثبت باتری لیتیومی از چه ماده ای ساخته شده است، انواع مختلفی از آنها وجود دارد:
- با کاتد لیتیوم کبالتات؛
- با کاتد مبتنی بر فسفات آهن لیتیه؛
- بر اساس نیکل-کبالت-آلومینیوم؛
- بر پایه نیکل - کبالت - منگنز است.
همه این باتری ها ویژگی های خاص خود را دارند، اما از آنجایی که این تفاوت های ظریف برای مصرف کننده عمومی اهمیت اساسی ندارند، در این مقاله بررسی نمی شوند.
همچنین تمامی باتری های لیتیوم یونی در اندازه ها و فرم های مختلف تولید می شوند. آنها می توانند یا در نسخه کیس (مثلاً باتری های 18650 که امروزه محبوب هستند) یا در نسخه چند لایه یا منشوری (باتری های ژل پلیمری) باشند. دومی کیسه های مهر و موم شده هرمتیک ساخته شده از یک فیلم خاص است که در آن الکترودها و جرم الکترود قرار دارند.
رایج ترین اندازه ها باتری های لیتیوم یوندر جدول زیر نشان داده شده است (همه آنها دارند ولتاژ محاسبه شده 3.7 ولت):
| تعیین | اندازه | اندازه مشابه |
|---|---|---|
| XXYY0, جایی که XX- نشان دادن قطر بر حسب میلی متر، YY- مقدار طول بر حسب میلی متر، 0 - اجرا را به صورت استوانه ای منعکس می کند |
10180 | 2/5 AAA |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø مربوط به AAA است، اما نصف طول) | |
| 10280 | ||
| 10430 | AAA | |
| 10440 | AAA | |
| 14250 | 1/2AA | |
| 14270 | Ø AA، طول CR2 | |
| 14430 | Ø 14 میلی متر (مانند AA)، اما کوتاه تر | |
| 14500 | AA | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (یا 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (یا 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (یا 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | با | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | دی | |
| 42120 |
فرآیندهای الکتروشیمیایی داخلی به همین ترتیب پیش می‌روند و به ضریب فرم و عملکرد باتری بستگی ندارند، بنابراین هر چیزی که در زیر گفته می‌شود به طور یکسان برای همه باتری‌های لیتیومی اعمال می‌شود.
نحوه شارژ صحیح باتری های لیتیوم یون
صحیح ترین روش شارژ باتری های لیتیومی شارژ در دو مرحله است. این روشی است که سونی در تمام شارژرهای خود استفاده می کند. با وجود کنترل‌کننده شارژ پیچیده‌تر، این شارژ کامل‌تر باتری‌های لیتیوم یون را بدون کاهش عمر مفید آنها فراهم می‌کند.
در اینجا ما در مورد مشخصات شارژ دو مرحله ای باتری های لیتیومی صحبت می کنیم که به اختصار CC / CV (جریان ثابت، ولتاژ ثابت) نامیده می شود. گزینه هایی با جریان های پالسی و پله ای نیز وجود دارد که در این مقاله به آنها توجه نشده است. می توانید در مورد شارژ با جریان پالسی بیشتر بخوانید.
بنابراین، اجازه دهید هر دو مرحله شارژ را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.
1. در مرحله اولیک جریان شارژ ثابت باید ارائه شود. مقدار فعلی 0.2-0.5C است. برای شارژ سریع، مجاز است جریان را تا 0.5-1.0C افزایش دهید (که در آن C ظرفیت باتری است).
به عنوان مثال، برای یک باتری با ظرفیت 3000 میلی آمپر، جریان شارژ اسمی در مرحله اول 600-1500 میلی آمپر است و جریان شارژ شتاب می تواند در محدوده 1.5-3A باشد.
برای اطمینان از جریان شارژ ثابت با مقدار معین، مدار شارژر (شارژر) باید بتواند ولتاژ را در پایانه های باتری افزایش دهد. در واقع، در مرحله اول، حافظه مانند یک تثبیت کننده جریان کلاسیک عمل می کند.
مهم:اگر قصد دارید باتری ها را با برد محافظ داخلی (PCB) شارژ کنید، پس هنگام طراحی مدار شارژر، باید مطمئن شوید که ولتاژ حرکت بیکارمدارها هرگز نمی توانند بیش از 6-7 ولت باشند. در غیر این صورت، برد محافظ ممکن است از کار بیفتد.
در لحظه ای که ولتاژ باتری به مقدار 4.2 ولت افزایش می یابد، باتری تقریباً 70-80٪ از ظرفیت خود را به دست می آورد (مقدار ظرفیت خاص به جریان شارژ بستگی دارد: با شارژ سریع کمی کمتر خواهد شد. ، با هزینه اسمی - کمی بیشتر). این لحظه پایان مرحله اول شارژ است و به عنوان سیگنالی برای انتقال به مرحله دوم (و آخرین) عمل می کند.
2. مرحله شارژ دوم- این شارژ باتری با یک ولتاژ ثابت است، اما به تدریج کاهش می یابد (افت) جریان.
در این مرحله شارژر ولتاژ 4.15-4.25 ولت را روی باتری حفظ کرده و مقدار جریان را کنترل می کند.
با افزایش ظرفیت، جریان شارژ کاهش می یابد. به محض اینکه مقدار آن به 0.05-0.01С کاهش یابد، فرآیند شارژ تکمیل شده در نظر گرفته می شود.
نکته مهم در عملکرد شارژر صحیح، قطع کامل آن از باتری پس از اتمام شارژ است. این به دلیل این واقعیت است که برای باتری های لیتیومی بسیار نامطلوب است که برای مدت طولانی تحت ولتاژ بالا قرار گیرند که معمولاً توسط شارژر (یعنی 4.18-4.24 ولت) ارائه می شود. این منجر به تخریب سریع ترکیب شیمیایی باتری و در نتیجه کاهش ظرفیت آن می شود. اقامت طولانی به معنای ده ها ساعت یا بیشتر است.
در مرحله دوم شارژ، باتری حدود 0.1 تا 0.15 بیشتر از ظرفیت خود را به دست می آورد. بنابراین کل شارژ باتری به 90-95٪ می رسد که یک شاخص عالی است.
ما دو مرحله اصلی شارژ را در نظر گرفته ایم. با این حال، پوشش موضوع شارژ باتری های لیتیومی ناقص خواهد بود اگر یک مرحله دیگر از شارژ ذکر نشده باشد - به اصطلاح. پیش شارژ
مرحله پیش شارژ (پیش شارژ)- این مرحله فقط برای باتری های با دشارژ عمیق (زیر 2.5 ولت) استفاده می شود تا آنها را به حالت کارکرد عادی برساند.
در این مرحله شارژ با جریان ثابت کاهش یافته تا زمانی که ولتاژ باتری به 2.8 ولت برسد تامین می شود.
مرحله مقدماتی برای جلوگیری از تورم و کاهش فشار (یا حتی انفجار با آتش) باتری های آسیب دیده، که مثلاً دارای یک اتصال کوتاه داخلی بین الکترودها هستند، ضروری است. اگر یک جریان شارژ زیاد بلافاصله از چنین باتری عبور کند، این امر به ناچار منجر به گرم شدن آن می شود و پس از آن چقدر خوش شانس است.
یکی دیگر از مزایای پیش‌شارژ، گرم کردن پیش‌گرم باتری است که در هنگام شارژ کردن اهمیت دارد دمای پایین محیط(در یک اتاق گرم نشده در فصل سرد).
شارژ هوشمند باید بتواند ولتاژ باتری را در مرحله اولیه شارژ کنترل کند و در صورت عدم افزایش ولتاژ برای مدت طولانی، به این نتیجه برسد که باتری معیوب است.
تمام مراحل شارژ باتری لیتیوم یونی (از جمله مرحله پیش شارژ) به صورت شماتیک در این نمودار نشان داده شده است: 
بیش از 0.15 ولت از ولتاژ شارژ نامی می تواند عمر باتری را به نصف کاهش دهد. کاهش ولتاژ شارژ به میزان 0.1 ولت، ظرفیت باتری شارژ شده را تا حدود 10 درصد کاهش می دهد، اما عمر آن را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. ولتاژ یک باتری کاملا شارژ شده پس از خارج کردن آن از شارژر 4.1-4.15 ولت است.
برای جمع بندی مطالب فوق، به طرح کلی پایان نامه های اصلی می پردازیم:
1. باتری لیتیوم یونی (مثلا 18650 یا هر باتری دیگری) با چه جریانی شارژ شود؟
جریان به سرعتی که می خواهید آن را شارژ کنید بستگی دارد و می تواند از 0.2C تا 1C متغیر باشد.
به عنوان مثال، برای یک باتری 18650 با ظرفیت 3400 میلی آمپر ساعت، حداقل جریان شارژ 680 میلی آمپر و حداکثر آن 3400 میلی آمپر است.
2-چقدر طول میکشه که مثلا همون باطری های شارژی 18650 شارژ بشه؟
زمان شارژ مستقیماً به جریان شارژ بستگی دارد و با فرمول محاسبه می شود:
T \u003d C / شارژ می کنم.
به عنوان مثال زمان شارژ باتری ما با ظرفیت 3400 میلی آمپر ساعت با جریان 1 آمپر حدود 3.5 ساعت خواهد بود.
3. چگونه باتری لیتیوم پلیمری را به درستی شارژ کنیم؟
هر باتری های لیتیومیبه همین ترتیب شارژ شد فرقی نمی کند لیتیوم پلیمر باشد یا یون لیتیوم. برای ما مصرف کنندگان هیچ تفاوتی وجود ندارد.
برد حفاظتی چیست؟
برد حفاظتی (یا PCB - برد کنترل قدرت) برای محافظت در برابر اتصال کوتاه، شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد طراحی شده است. باتری لیتیومی. به عنوان یک قاعده، حفاظت از گرمای بیش از حد نیز در ماژول های حفاظتی تعبیه شده است.
به دلایل ایمنی، استفاده از باتری های لیتیومی در لوازم خانگی در صورت نداشتن برد محافظ داخلی ممنوع است. بنابراین، تمام باتری های تلفن همراه همیشه دارای یک برد PCB هستند. پایانه های خروجی باتری مستقیماً روی برد قرار دارند: 
این بردها از کنترلر شارژ شش پایه روی میکروخ تخصصی (آنالوگ های JW01، JW11، K091، G2J، G3J، S8210، S8261، NE57600 و غیره) استفاده می کنند. وظیفه این کنترلر این است که با تخلیه کامل باتری، باتری را از بار جدا کند و با رسیدن به 4.25 ولت، باتری را از شارژ جدا کند.
به عنوان مثال، نموداری از برد محافظ باتری BP-6M که همراه با گوشی های قدیمی نوکیا عرضه شده است را مشاهده می کنید: 
اگر در مورد 18650 صحبت کنیم، می توان آنها را هم با و هم بدون برد محافظ تولید کرد. ماژول حفاظتی در قسمت پایانه منفی باتری قرار دارد. 
برد طول باتری را 2-3 میلی متر افزایش می دهد. 
باتری‌های بدون ماژول PCB معمولاً با باتری‌هایی عرضه می‌شوند که مدارهای حفاظتی خود را دارند.
هر باتری با محافظ به راحتی می تواند به یک باتری محافظت نشده تبدیل شود و به سادگی آن را تخلیه کند. 
حداکثر ظرفیت باتری 18650 تا به امروز 3400 میلی آمپر ساعت است. باتری های دارای محافظ باید دارای یک نام مربوطه در مورد ("محافظت شده") باشند. 
برد PCB را با ماژول PCM (PCM - ماژول شارژ برق) اشتباه نگیرید. اگر اولی فقط برای محافظت از باتری کار می کند ، دومی برای کنترل فرآیند شارژ طراحی شده است - آنها جریان شارژ را در یک سطح معین محدود می کنند ، دما را کنترل می کنند و به طور کلی از کل فرآیند اطمینان حاصل می کنند. برد PCM همان چیزی است که ما آن را کنترل کننده شارژ می نامیم.
امیدوارم الان هیچ سوالی باقی نماند، چگونه باتری 18650 یا هر باتری لیتیوم دیگری را شارژ کنیم؟ سپس به مجموعه کوچکی از راه حل های مدار آماده برای شارژرها (همان کنترل کننده های شارژ) می پردازیم.
طرح های شارژ باتری های لیتیوم یونی
تمام مدارها برای شارژ هر باتری لیتیومی مناسب هستند، تنها تصمیم گیری در مورد جریان شارژ و پایه عنصر باقی می ماند.
LM317
طرح شارژر ساده بر اساس تراشه LM317 با نشانگر شارژ: 
مدار ساده است، کل تنظیمات به تنظیم ولتاژ خروجی روی 4.2 ولت با استفاده از مقاومت تنظیم R8 (بدون باتری متصل!) و تنظیم جریان شارژ با انتخاب مقاومت های R4، R6 می رسد. قدرت مقاومت R1 حداقل 1 وات است.
به محض خاموش شدن LED، فرآیند شارژ را می توان تکمیل شده در نظر گرفت (جریان شارژ هرگز به صفر نمی رسد). توصیه نمی شود که باتری را برای مدت طولانی پس از شارژ کامل در این شارژ نگه دارید.
تراشه lm317 به طور گسترده در تثبیت کننده های مختلف ولتاژ و جریان (بسته به مدار سوئیچینگ) استفاده می شود. در هر گوشه فروخته می شود و به طور کلی یک پنی قیمت دارد (شما می توانید 10 قطعه را فقط با 55 روبل بگیرید).
LM317 در موارد مختلف ارائه می شود: 
تخصیص پین (pinout): 
آنالوگ های تراشه LM317 عبارتند از: GL317، SG31، SG317، UC317T، ECG1900، LM31MDT، SP900، KR142EN12، KR1157EN1 (دو مورد آخر تولید داخلی هستند).
اگر به جای LM317 از LM350 استفاده کنید، جریان شارژ را می توان تا 3 آمپر افزایش داد. درست است ، گران تر خواهد بود - 11 روبل / قطعه.
برد مدار چاپی و مجموعه مدار در زیر نشان داده شده است: 
ترانزیستور قدیمی شوروی KT361 را می توان با آن جایگزین کرد p-n-p مشابهترانزیستور (به عنوان مثال، KT3107، KT3108 یا بورژوایی 2N5086، 2SA733، BC308A). در صورت عدم نیاز به نشانگر شارژ، می توان آن را به طور کلی حذف کرد.
عیب مدار: ولتاژ تغذیه باید در محدوده 8-12 ولت باشد. این به دلیل این واقعیت است که برای عملکرد عادیتراشه های LM317، اختلاف بین ولتاژ باتری و ولتاژ تغذیه باید حداقل 4.25 ولت باشد. بنابراین، تغذیه آن از درگاه USB امکان پذیر نخواهد بود.
MAX1555 یا MAX1551
MAX1551/MAX1555 شارژرهای تخصصی برای باتری های Li+ هستند که می توانند از طریق USB یا از یک آداپتور برق جداگانه (به عنوان مثال، شارژر تلفن) کار کنند.
تنها تفاوت بین این ریز مدارها این است که MAX1555 سیگنالی برای نشانگر پیشرفت شارژ می دهد و MAX1551 - سیگنالی مبنی بر روشن بودن برق. آن ها 1555 هنوز در بیشتر موارد ارجح است، بنابراین 1551 در حال حاضر به سختی در فروش یافت می شود.
شرح مفصل این تراشه ها از سازنده -.
حداکثر ولتاژ ورودی از آداپتور DC 7 ولت است، هنگامی که از USB تغذیه می شود 6 ولت است. هنگامی که ولتاژ تغذیه به 3.52 ولت کاهش می یابد، ریز مدار خاموش می شود و شارژ متوقف می شود.
خود ریز مدار تشخیص می دهد که ولتاژ تغذیه در کدام ورودی وجود دارد و به آن متصل می شود. اگر برق از طریق گذرگاه USB تامین شود، حداکثر جریان شارژ به 100 میلی آمپر محدود می شود - این به شما امکان می دهد بدون ترس از سوختن پل جنوبی شارژر را به پورت USB هر رایانه وصل کنید.
هنگامی که از منبع تغذیه جداگانه تغذیه می شود، جریان شارژ معمولی 280 میلی آمپر است.
تراشه ها دارای محافظ داخلی در برابر گرمای بیش از حد هستند. اما حتی در این مورد، مدار به کار خود ادامه می دهد و جریان شارژ را به میزان 17 میلی آمپر برای هر درجه بالاتر از 110 درجه سانتی گراد کاهش می دهد.
یک عملکرد پیش شارژ وجود دارد (به بالا مراجعه کنید): تا زمانی که ولتاژ باتری زیر 3 ولت باشد، ریزمدار جریان شارژ را به 40 میلی آمپر محدود می کند.
میکرو مدار دارای 5 پین است. در اینجا یک نمودار سیم کشی معمولی وجود دارد: 
اگر تضمینی وجود دارد که ولتاژ خروجی آداپتور شما تحت هیچ شرایطی نمی تواند از 7 ولت بیشتر شود، می توانید بدون تثبیت کننده 7805 این کار را انجام دهید.
گزینه شارژ USB را می توان به عنوان مثال روی این یکی مونتاژ کرد. 
ریز مدار به هیچ دیود خارجی یا ترانزیستور خارجی نیاز ندارد. در کل البته شیک میکروهی! فقط آنها خیلی کوچک هستند، لحیم کاری ناخوشایند است. و آنها هنوز هم گران هستند ().
LP2951
تثبیت کننده LP2951 توسط National Semiconductors () تولید شده است. اجرای تابع محدود کننده جریان داخلی را فراهم می کند و به شما امکان می دهد سطح ولتاژ شارژ پایداری را برای باتری لیتیوم یون در خروجی مدار ایجاد کنید.
مقدار ولتاژ شارژ 4.08 - 4.26 ولت است و هنگام قطع باتری توسط مقاومت R3 تنظیم می شود. تنش بسیار دقیق است.
جریان شارژ 150 - 300 میلی آمپر است، این مقدار توسط مدارهای داخلی تراشه LP2951 (بسته به سازنده) محدود می شود.
از دیود با جریان معکوس کوچک استفاده کنید. به عنوان مثال، می تواند هر یک از سری 1N400X باشد که می توانید تهیه کنید. دیود به عنوان یک دیود مسدود کننده برای جلوگیری از جریان معکوس از باتری به تراشه LP2951 در هنگام خاموش شدن ولتاژ ورودی استفاده می شود. 
این شارژر جریان شارژ نسبتاً کمی تولید می کند، بنابراین هر باتری 18650 را می توان در تمام شب شارژ کرد.
ریزگرد را می توان هم در بسته DIP و هم در بسته SOIC خریداری کرد (هزینه هر قطعه حدود 10 روبل است).
MCP73831
این تراشه به شما امکان می دهد شارژرهای مناسب ایجاد کنید، علاوه بر این، ارزان تر از MAX1555 هایپ است. 
یک مدار سوئیچینگ معمولی از: 
یک مزیت مهم مدار عدم وجود مقاومت های قدرتمند با مقاومت کم است که جریان شارژ را محدود می کند. در اینجا، جریان توسط یک مقاومت متصل به خروجی 5 میکرو مدار تنظیم می شود. مقاومت آن باید در محدوده 2-10 کیلو اهم باشد.
مونتاژ شارژر به شکل زیر است: 
ریزمدار در حین کار به خوبی گرم می شود، اما به نظر نمی رسد که تداخلی با آن ایجاد کند. وظیفه خود را انجام می دهد.
در اینجا یک نوع PCB دیگر با smd led و کانکتور micro usb وجود دارد: 
LTC4054 (STC4054)
مدار بسیار ساده گزینه عالی! اجازه شارژ با جریان تا 800 میلی آمپر را می دهد (نگاه کنید به). درست است که بسیار گرم می شود، اما در این مورد، محافظ داخلی در برابر گرمای بیش از حد جریان را کاهش می دهد. 
مدار را می توان با بیرون انداختن یک یا حتی هر دو LED با یک ترانزیستور بسیار ساده کرد. سپس اینگونه به نظر می رسد (موافقم، هیچ جا ساده تر نیست: یک جفت مقاومت و یک کندر): 
یکی از گزینه های PCB در دسترس است. این برد برای عناصر سایز 0805 طراحی شده است.
I=1000/R. شما نباید بلافاصله جریان زیادی را تنظیم کنید، ابتدا ببینید میکرو مدار چقدر گرم می شود. برای اهدافم، من یک مقاومت 2.7 کیلو اهم گرفتم، در حالی که جریان شارژ حدود 360 میلی آمپر بود.
بعید است که رادیاتور را بتوان با این ریزمدار تطبیق داد و این یک واقعیت نیست که به دلیل مقاومت حرارتی بالای انتقال کریستال به کیس موثر باشد. سازنده توصیه می کند که هیت سینک را "از طریق سرنخ ها" بسازید - مسیرها را تا حد ممکن ضخیم کنید و فویل را زیر محفظه ریز مدار بگذارید. و به طور کلی، هر چه فویل "زمین" بیشتری باقی بماند، بهتر است.
به هر حال، بیشتر گرما از طریق پایه سوم حذف می شود، بنابراین می توانید این مسیر را بسیار گسترده و ضخیم کنید (آن را پر کنید اضافیلحیم کاری). 
بسته تراشه LTC4054 ممکن است دارای برچسب LTH7 یا LTADY باشد.
LTH7 با LTADY تفاوت دارد زیرا اولی می تواند یک باتری بسیار مرده را بلند کند (که ولتاژ آن کمتر از 2.9 ولت است) در حالی که دومی نمی تواند (شما باید آن را جداگانه بچرخانید).
Микросхема вышла очень удачной, поэтому имеет кучу аналогов: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016، CYT5026، Q7051. قبل از استفاده از هر یک از آنالوگ ها، برگه های داده را بررسی کنید.
TP4056
ریز مدار در بسته بندی SOP-8 ساخته شده است (نگاه کنید به) ، روی شکم خود یک هیت سینک فلزی دارد که به مخاطبین متصل نیست ، که باعث می شود گرما را با کارایی بیشتری از بین ببرید. به شما امکان می دهد باتری را با جریانی تا 1 آمپر شارژ کنید (جریان به مقاومت تنظیم کننده جریان بستگی دارد). 
نمودار اتصال به حداقل پیوست نیاز دارد: 
مدار فرآیند شارژ کلاسیک را اجرا می کند - ابتدا با جریان ثابت، سپس با ولتاژ ثابت و جریان نزولی شارژ می شود. همه چیز علمی است. اگر مرحله به مرحله شارژ را جدا کنید، می توانید چندین مرحله را تشخیص دهید:
- نظارت بر ولتاژ باتری متصل (این همیشه اتفاق می افتد).
- مرحله پیش شارژ (اگر باتری کمتر از 2.9 ولت تخلیه شود). جریان شارژ 1/10 از مقاومت R prog برنامه ریزی شده (100 میلی آمپر در R prog = 1.2 کیلو اهم) تا سطح 2.9 ولت.
- شارژ با حداکثر جریان ثابت (1000 میلی آمپر در R prog = 1.2 کیلو اهم).
- هنگامی که باتری به 4.2 ولت می رسد، ولتاژ باتری در این سطح ثابت می شود. کاهش تدریجی جریان شارژ شروع می شود.
- هنگامی که جریان به 1/10 R prog برنامه ریزی شده توسط مقاومت می رسد (100mA در R prog = 1.2 کیلو اهم)، شارژر خاموش می شود.
- پس از اتمام شارژ، کنترل کننده به نظارت بر ولتاژ باتری ادامه می دهد (نقطه 1 را ببینید). جریان مصرفی مدار مانیتورینگ 2-3 μA است. پس از کاهش ولتاژ به 4.0 ولت، شارژ دوباره روشن می شود. و به همین ترتیب در یک دایره.
جریان شارژ (بر حسب آمپر) با فرمول محاسبه می شود I=1200/R prog. حداکثر مجاز 1000 میلی آمپر است.
آزمایش واقعی شارژ با باتری 18650 در 3400 میلی آمپر ساعت در نمودار نشان داده شده است: 
مزیت میکرو مدار این است که جریان شارژ تنها توسط یک مقاومت تنظیم می شود. مقاومت کم مقاومت قوی لازم نیست. به علاوه، نشانگر فرآیند شارژ و همچنین نشانگر پایان شارژ وجود دارد. وقتی باتری وصل نیست، نشانگر هر چند ثانیه یک بار چشمک می زند.
ولتاژ تغذیه مدار باید در محدوده 4.5 ... 8 ولت باشد. هرچه به 4.5 ولت نزدیکتر باشد - بهتر است (بنابراین تراشه کمتر گرم می شود).
پایه اول برای اتصال سنسور دمای تعبیه شده در دستگاه استفاده می شود باتری لیتیوم یونی(معمولاً این ترمینال وسط باتری تلفن همراه است). اگر ولتاژ خروجی کمتر از 45 درصد یا بالاتر از 80 درصد ولتاژ منبع تغذیه باشد، شارژ به حالت تعلیق در می آید. اگر نیازی به کنترل دما ندارید، آن پا را روی زمین بگذارید.
توجه! این مدار یک اشکال مهم دارد: عدم وجود مدار حفاظت معکوس باتری. در این حالت، کنترل کننده به دلیل تجاوز از حداکثر جریان، سوختگی تضمین می شود. در این حالت ولتاژ تغذیه مدار مستقیماً روی باتری می افتد که بسیار خطرناک است.
مهر و موم ساده است، در یک ساعت بر روی زانو انجام می شود. اگر زمان دچار مشکل شد، می توانید ماژول های آماده را سفارش دهید. برخی از تولید کنندگان ماژول های تمام شده محافظت در برابر جریان بیش از حد و تخلیه بیش از حد را اضافه می کنند (به عنوان مثال، می توانید انتخاب کنید به کدام برد نیاز دارید - با یا بدون حفاظت و با کدام کانکتور). 
شما همچنین می توانید تخته های آماده را با یک کنتاکت سنسور دما پیدا کنید. یا حتی یک ماژول شارژ با چندین تراشه TP4056 به صورت موازی برای افزایش جریان شارژ و با محافظت از قطبیت معکوس (به عنوان مثال).
LTC1734
همچنین طراحی بسیار ساده ای دارد. جریان شارژ توسط مقاومت R prog تنظیم می شود (مثلاً اگر یک مقاومت 3 کیلو اهم قرار دهید، جریان 500 میلی آمپر خواهد بود).
ریز مدارها معمولاً روی قاب علامت گذاری می شوند: LTRG (اغلب می توان آنها را در تلفن های قدیمی سامسونگ یافت). 
ترانزیستور مناسب خواهد بود هر p-n-pنکته اصلی این است که برای یک جریان شارژ معین طراحی شده باشد.
در این نمودار نشانگر شارژ وجود ندارد، اما در LTC1734 گفته شده است که پین "4" (Prog) دو عملکرد دارد - تنظیم جریان و نظارت بر پایان شارژ باتری. به عنوان مثال، مداری با کنترل پایان شارژ با استفاده از مقایسه کننده LT1716 نشان داده شده است. 
مقایسه کننده LT1716 در این مورد می تواند با LM358 ارزان قیمت جایگزین شود.
TL431 + ترانزیستور
احتمالاً ایجاد مداری از اجزای قابل دسترس تر دشوار است. در اینجا دشوارترین کار یافتن منبع ولتاژ مرجع TL431 است. اما آنها آنقدر رایج هستند که تقریباً در همه جا یافت می شوند (به ندرت منبع تغذیه بدون این ریزمدار انجام می دهد). 
خوب، ترانزیستور TIP41 را می توان با هر ترانزیستور دیگری با جریان کلکتور مناسب جایگزین کرد. حتی KT819، KT805 شوروی قدیمی (یا KT815، KT817 کمتر قدرتمندتر) این کار را انجام خواهد داد.
راه اندازی مدار به تنظیم ولتاژ خروجی (بدون باتری !!!) با استفاده از یک صاف کننده در سطح 4.2 ولت خلاصه می شود. مقاومت R1 حداکثر مقدار جریان شارژ را تنظیم می کند.
این طرح به طور کامل فرآیند دو مرحله‌ای شارژ باتری‌های لیتیومی را اجرا می‌کند - ابتدا با جریان مستقیم شارژ می‌شود، سپس به فاز تثبیت ولتاژ و کاهش صاف جریان به تقریبا صفر می‌رسد. تنها ایراد آن تکرارپذیری ضعیف مدار است (معمولا در تنظیم و نیاز به قطعات مورد استفاده).
MCP73812
یک ریزتراشه نادیده گرفته دیگری از Microchip وجود دارد - MCP73812 (نگاه کنید به). بر اساس آن به نظر می رسد بسیار یک گزینه بودجهشارژ (و ارزان!). کل کیت فقط یک مقاومت است!
به هر حال، ریز مدار در یک مورد مناسب برای لحیم کاری ساخته شده است - SOT23-5. 
تنها نکته منفی این است که بسیار گرم می شود و هیچ نشانه شارژ وجود ندارد. همچنین اگر منبع تغذیه کم مصرف داشته باشید (که باعث افت ولتاژ می شود) به نحوی چندان قابل اعتماد کار نمی کند. 
به طور کلی، اگر نشانگر شارژ برای شما مهم نیست و جریان 500 میلی آمپر برای شما مناسب است، MCP73812 گزینه بسیار خوبی است.
NCP1835
یک راه حل کاملا یکپارچه ارائه شده است - NCP1835B که پایداری بالایی در ولتاژ شارژ (4.2 ± 0.05 ولت) ارائه می دهد.
شاید تنها ایراد این ریز مدار اندازه بسیار کوچک آن باشد (بسته DFN-10، اندازه 3x3 میلی متر). همه قادر به لحیم کاری با کیفیت بالا از چنین عناصر مینیاتوری نیستند. 
از مزایای غیرقابل انکار، می خواهم به موارد زیر اشاره کنم:
- حداقل تعداد قطعات بدنه کیت.
- قابلیت شارژ باتری کاملاً دشارژ شده (جریان پیش شارژ 30 میلی آمپر);
- تعریف پایان شارژ.
- جریان شارژ قابل برنامه ریزی - تا 1000 میلی آمپر.
- نشانگر شارژ و خطا (قابلیت تشخیص باتری های غیر قابل شارژ و سیگنال دهی به آن).
- دفاع از شارژ مداوم(با تغییر ظرفیت خازن C t می توانید حداکثر زمان شارژ را از 6.6 تا 784 دقیقه تنظیم کنید).
هزینه ریز مدار آنقدر ارزان نیست، اما آنقدر بزرگ نیست (~ 1 دلار) که از استفاده از آن امتناع کند. اگر با آهن لحیم کاری دوست هستید، پیشنهاد می کنم این گزینه را انتخاب کنید.
توضیحات بیشتر در .
آیا می توان باتری لیتیوم یونی را بدون کنترلر شارژ کرد؟
بله، تو میتونی. با این حال، این به کنترل دقیق جریان و ولتاژ شارژ نیاز دارد.
در کل شارژ باتری مثلا 18650 ما بدون شارژر اصلا کار نمیکنه. شما هنوز باید به نحوی حداکثر جریان شارژ را محدود کنید، بنابراین حداقل ابتدایی ترین حافظه، اما همچنان مورد نیاز است.
ساده ترین شارژر برای هر باتری لیتیومی یک مقاومت سری با باتری است: 
مقاومت و اتلاف توان مقاومت به ولتاژ منبع تغذیه ای که برای شارژ استفاده می شود بستگی دارد.
بیایید، به عنوان مثال، یک مقاومت را برای منبع تغذیه 5 ولت محاسبه کنیم. ما یک باتری 18650 با ظرفیت 2400 میلی آمپر ساعت شارژ خواهیم کرد.
بنابراین، در همان ابتدای شارژ، افت ولتاژ در مقاومت به صورت زیر خواهد بود:
U r \u003d 5 - 2.8 \u003d 2.2 ولت
فرض کنید منبع تغذیه 5 ولت ما دارای حداکثر جریان 1 آمپر است. مدار بیشترین جریان را در همان ابتدای شارژ مصرف می کند، زمانی که ولتاژ باتری حداقل است و 2.7-2.8 ولت است.
توجه: در این محاسبات این احتمال که باتری می تواند بسیار عمیق تخلیه شود و ولتاژ روی آن می تواند بسیار کمتر و به صفر برسد را در نظر نمی گیرد.
بنابراین، مقاومت مقاومت مورد نیاز برای محدود کردن جریان در همان ابتدای شارژ در سطح 1 آمپر باید:
R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 اهم
قدرت اتلاف مقاومت:
P r \u003d I 2 R \u003d 1 * 1 * 2.2 \u003d 2.2 W
در پایان شارژ باتری، زمانی که ولتاژ روی آن به 4.2 ولت نزدیک شود، جریان شارژ به صورت زیر خواهد بود:
شارژ می کنم \u003d (U un - 4.2) / R \u003d (5 - 4.2) / 2.2 \u003d 0.3 A
یعنی همانطور که می بینیم همه مقادیر از حد مجاز فراتر نمی روند این باتری: جریان اولیه از حداکثر جریان شارژ مجاز برای این باتری (2.4 A) تجاوز نمی کند و جریان نهایی از جریانی که باتری دیگر ظرفیت نمی یابد (0.24 A) بیشتر است.
اکثر نقطه ضعف اصلیچنین شارژی شامل نیاز به نظارت مداوم بر ولتاژ باتری است. و به محض اینکه ولتاژ به 4.2 ولت رسید شارژ را به صورت دستی خاموش کنید. واقعیت این است که باتری های لیتیومی حتی یک اضافه ولتاژ کوتاه مدت را به خوبی تحمل نمی کنند - توده های الکترود به سرعت شروع به تخریب می کنند، که به ناچار منجر به از دست دادن ظرفیت می شود. در عین حال، تمام پیش نیازها برای گرم شدن بیش از حد و کاهش فشار ایجاد می شود.
اگر باتری شما دارای برد محافظ داخلی است که کمی بالاتر در مورد آن صحبت شد، پس همه چیز ساده شده است. با رسیدن به ولتاژ مشخصی روی باتری، خود برد آن را از شارژر جدا می کند. با این حال، این روش شارژ دارای معایب قابل توجهی است که در مورد آن صحبت کردیم.
محافظ تعبیه شده در باتری به هیچ عنوان اجازه شارژ مجدد آن را نخواهد داد. تنها کاری که باید انجام دهید این است که جریان شارژ را کنترل کنید تا از مقادیر مجاز این باتری تجاوز نکند (متاسفانه بردهای محافظ نمی توانند جریان شارژ را محدود کنند).
شارژ با منبع تغذیه آزمایشگاهی
اگر منبع تغذیه ای با حفاظت جریان (محدودیت) در اختیار دارید، پس نجات پیدا کرده اید! چنین منبع تغذیه در حال حاضر یک شارژر تمام عیار است که مشخصات شارژ صحیح را که در بالا در مورد آن نوشتیم (CC / CV) اجرا می کند.
تنها کاری که برای شارژ li-ion باید انجام دهید این است که منبع تغذیه را روی 4.2 ولت تنظیم کرده و حد جریان مورد نظر را تنظیم کنید. و می توانید باتری را وصل کنید.
در ابتدا، زمانی که باتری هنوز خالی است، بلوک آزمایشگاهیمنبع تغذیه در حالت حفاظت جریان کار می کند (یعنی جریان خروجی را در یک سطح معین تثبیت می کند). سپس، هنگامی که ولتاژ روی بانک به 4.2 ولت تنظیم شده افزایش می یابد، منبع تغذیه به حالت تثبیت ولتاژ تغییر می کند و جریان شروع به کاهش می کند.
هنگامی که جریان به 0.05-0.1 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، می توان باتری را کاملاً شارژ شده در نظر گرفت.
همانطور که می بینید، PSU آزمایشگاهی یک شارژر تقریبا کامل است! تنها کاری که نمی تواند به صورت خودکار انجام دهد، تصمیم گیری برای شارژ کامل باتری و خاموش شدن آن است. اما این یک چیز کوچک است که حتی ارزش توجه به آن را ندارد.
چگونه باتری های لیتیومی را شارژ کنیم؟
و اگر ما در مورد باتری یکبار مصرف صحبت می کنیم که برای شارژ مجدد در نظر گرفته نشده است، پاسخ صحیح (و تنها صحیح) به این سوال خیر است.
واقعیت این است که هر باتری لیتیومی (به عنوان مثال، معمولی CR2032 به شکل یک قرص تخت) با وجود یک لایه غیرفعال داخلی که آند لیتیوم را می پوشاند مشخص می شود. این لایه مانع می شود واکنش شیمیاییآند با الکترولیت و تامین جریان خارجی موارد فوق را از بین می برد لایه محافظمنجر به آسیب به باتری می شود.
به هر حال، اگر در مورد باتری غیر قابل شارژ CR2032 صحبت کنیم، یعنی LIR2032 که بسیار شبیه به آن است، در حال حاضر یک باتری تمام عیار است. می توان و باید شارژ شود. فقط ولتاژ او 3 نیست بلکه 3.6 ولت است.
نحوه شارژ باتری های لیتیومی (خواه باتری گوشی باشد، 18650 یا هر باتری لیتیوم یون دیگری) در ابتدای مقاله مورد بحث قرار گرفت.
منتشر شده در 23.06.2012
باتری لیتیوم یون چیز جدیدی نیست و در مورد نحوه شارژ آن صحبت های زیادی شده است. من یک مثال عملی از شارژ تک سلولی (3.7 ولت) را توضیح خواهم داد. لیپوباتری با استفاده از برق یو اس بیاتصال دهنده شارژ از طریق یو اس بی- این بیشترین است راه راحتبرای دستگاه های تلفن همراهو لوازم خانگی
اما، قبل از توصیف مدار شارژر، خود باتری ها را در نظر بگیرید. باتری های ساده ای وجود دارد، مانند این:
و باتری هایی با کنترلر شارژ داخلی. کنترلر به شکل یک برد کوچک که به پایانه های باتری لحیم شده ساخته شده است. لطفاً توجه داشته باشید که چنین باتری هایی معمولاً تماس هایی به شکل سیم دارند.
در واقع - منطقی است: ارائه باتری با کنترل کننده شارژ. اجازه دهید کمی گران تر، اما چقدر بدون هیچ زحمتی کمتر. اما چه چیزی زیر این نام پنهان است: "کنترل کننده شارژ"؟
این فقط یک تراشه محافظت از باتری در برابر ولتاژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد و اتصال کوتاه است. ماهیت عمل آن ساده است - در ولتاژ یا جریان گزاف، ریز مدار کلید ترانزیستور را خاموش می کند و باتری را از مدار جدا می کند. گاهی اوقات خروجی چنین باتری 0 ولت است. نگران نباشید، به این معنی نیست که باتری آن تمام شده است. فقط باتری تا حد پایین تخلیه شد و کنترلر شارژ آن را خاموش کرد. برای شارژ آن کافی است.
چگونه چنین باتری هایی را شارژ کنیم؟ جواب: همان لیپوباتری بدون کنترلر شارژ لیپوباتری با کنترل کننده شارژ فقط یک باتری با محافظت اضافی است. کدام باتری بهتر است - شما انتخاب می کنید. اما شما باید این را به خاطر بسپارید لیپوباتری از شارژ و تخلیه بیش از حد می ترسد. و اگر مشکل شارژ بیش از حد توسط شارژر حل شود، احتمال تخلیه باتری زیر حد مجاز شما را مجبور به استفاده می کند. لیپوباتری با کنترلر شارژ
بنابراین، ما هر دو گزینه را تعیین کردیم لیپوباتری ها - هم با کنترلر شارژ و هم بدون آن - به یک شارژر مخصوص نیاز دارند. چه اتفاقی خواهد افتاد اگر لیپوباتری به طرز احمقانه ای به منبع تغذیه 5 ولت وصل شده است یو اس بی? تعجب خواهید کرد، اما باتری شارژ می شود! اگرچه در عین حال فرآیند شارژ را نمی توان عادی نامید و با چنین شارژی باتری مدت زیادی دوام نخواهد آورد. و لیپوباتری با کنترل کننده شارژ پس از شارژ کامل خاموش می شود (محافظت کار خواهد کرد). اگرچه تا این زمان باتری نسبتاً گرم خواهد شد، اما ممکن است جای نگرانی نباشد. اما بدون کنترل‌کننده شارژ، باتری می‌تواند با یک فلاش روشن به عمر خود پایان دهد و رایانه شما یا هر جایی که آن را در آنجا بچسبانید همراه با خانه / محل کار / کارخانه خود بسوزاند.
یک راه ارزان "چینی" برای شارژ وجود دارد لیپوباتری (اما فقط با کنترل کننده شارژ!) از طریق یک مقاومت محدود کننده جریان. یک LED را به صورت موازی با مقاومت وصل کنید. LED با شارژ کامل خاموش می شود. آن ها هنگامی که حفاظت وارد می شود این روش در اسباب بازی های چینی کودکان، زمانی که اسباب بازی متحرک / پرنده / شناور از باتری های بلوک شارژ می شود، استفاده می شود. کنترل از راه دور. این روش برای زمانی مناسب است که عموی شما در کارخانه باتری کار می کند، و شما این باتری ها را "خوب، فقط انبوه" دارید (ج). ما نیز آن را رد می کنیم، گرچه ... نه: همچنان آن را رد می کنیم. ما چینی نیستیم و عمویی هم در کارخانه باتری نداریم! و ما دوست داریم کاربران دستگاه های خود را شارژ کنند لیپوباتری ما حق خواهیم داشت.
یک طرح ساده برای شارژ باتری های Llipo:
برای انجام این کار، ما یک ریزمدار مخصوص می گیریم و آن را همانطور که در نشان داده شده روشن می کنیم. لطفا توجه داشته باشید که میکرو مدار دارای دو ورودی است - یو اس بی(3.7-6V) و دی سی(3.7-7V) برای اتصال منبع تغذیه جریان مستقیم. آن ها حداقل مستقیم
من یک پچ آزمایشی کوچک برای . LED در هنگام شارژ روشن می شود و در هنگام شارژ شدن باتری خاموش می شود. اگر باتری وصل نیست، LED خاموش است.
در نتیجه، ما یک شارژر مینیاتوری داریم لیپوباتری ها چنین مداری را می توان در برد دستگاه شما تعبیه کرد و از آن شارژ کرد یو اس بی. در رابطه با لیپوبا استفاده از یک باتری با کنترل کننده شارژ، دستگاهی با محافظت کامل دریافت می کنیم لیپوباتری و شارژر صحیح سالهای طولانی خدمت شما لیپو!
