Какой ток заряда литий ионного аккумулятора. Аккумулятор литий-ионный: как заряжать первый раз. Литий-ионный аккумулятор: как правильно заряжать, виды и рекомендации. Бренд против Нонейма

Аккумулятор 18650 в современном обществе быстро становится популярным. Основным его плюсом является многократная зарядка до 500 раз. Формой он похож на пальчиковую батарейку вида «АА». Размеры в зависимости от степени защиты варьируют. В данной статье рассмотрим данный девайс более подробно.

Аккумулятор 18650

Многие пользователи иногда путают этот АКБ с обычным элементом питания на 1,5 вольта. Но это неправильно, его напряжение гораздо больше. Да и габариты другие.

18650 battery что это?

Это аккумуляторная батарея с возможностью многоразовой зарядки. Некоторые виды обладают встроенным портом и возможностью получать заряд от USB разъема. Подобное решение очень удобно.

Таким образом из выше приведенного определения становится понятным что за батарейки tr18650.

Характеристики батарейки 18650

Ниже представляем вашему вниманию основные параметры данного элемента питания.

Напряжение

Проанализировав ряд интернет магазинов был сделан вывод. Большинство элементов питания типа 18650 имеют 3,6 вольт. Но есть варианты и с 3,7 в. В момент полной зарядки вольтаж увеличивается до 4,2-4,3 в.

Сколько ампер в аккумуляторе 18650

Сила тока зависит от конкретной модели АКБ.

Итак, сколько ампер в батарейки 18650? По некоторым данным она содержит от 0,5 ампер и выше.

Емкость батареи 18650

Максимальная емкость батарей 18650 достигает 3600 mAh. Минимальная равна 1500 mAh. Чаще всего батареи, повышенной емкость, используют для квадракоптеров и других энергетически затратных устройств.

Как определить емкость аккумуляторной батареи 18650?

Данный параметр определяется с помощью специального тестера. Так же его можно посмотреть на этикетке. Или измерить мультиметром.

Внутреннее сопротивление аккумулятора 18650 Samsung 25R, в комнатных температурных условиях составляет 0.022-0.025 ома.

Размеры литьевого аккумулятора 18650

Габариты данного источника питания зависят от производителя и наличия защиты. Если отсутствуют защитные элементы, то размер будет меньше.

Размеры батареи от компании Robitin на 3600 mAh:

• Длина: 64,93 мм
• Диаметр 18,20 мм

Таким образом типоразмера 18650 значительно больше обычной пальчиковой батарейки.

Цвет

На рынках могут быть как самые обычные цвета, так и эксклюзивные. Например, можно встретить батарейки шоколадки 18650 коричневого цвета.

Основные плюсы

1. Простота в обслуживании.
2. Малый удельный вес.
3. Низкий уровень саморазряда.
4. Высокая энергетическая плотность.
5. Аккумулятор 18650 не имеет эффекта памяти.
6. Срок службы от 7-10 лет.

Тип батареи 18650

Выделяют три основных типа это:

• Литий-железо-фосфатные, еще их называют феррофосфатные, так же LFP, LiFePO4, IFR. (Lithium Iron Phosphate).
• Литий-марганцевые (Lithium Manganese Oxide). Они же IMR, LiMn2O4, NMC, LiNiMnCoO2, LiMnO2, INR. Высоко токовые.
• Литий-кобальтовые (Lithium Cobalt Oxide). К ним относят LiCoO2, NCR, ICR. Имеют высокую емкость.

Первый тип батарей считается наиболее безопасным. Их работа достаточно стабильна и имеет высокий КПД. Имеют железо фосфатный катод. Это говорит о том, что у нее нулевая токсичность. К тому же батарея терпима к высоким температурам.

К сожалению, данный тип аккумуляторов 18650 не имеет контроллер заряда. При сильной деформации корпуса данные батареи могут взорваться или воспламенится. Но это бывает в очень редких случаях. Данный тип 18650 слабо чувствительны к некорректной работе. Например, снижению сопротивления.

Второй тип достаточно востребован потребителем. Проявляют себя как стабильно работающие элементы питания. Многие производители пишут, что данные тип 18650 безопасен. Но на самом деле это не совсем так. У них нет контроллера заряда.

Основным плюсом подобных аккумуляторов является работа с низким сопротивлением длительное время. По сравнению с кобальтовым типом марганцевые служат дольше. Емкость и сила тока у них сбалансированы. Максимальный ток зарядки равен 4,2 вольта. Не стоит пренебрегать силой тока от этого может ухудшится батарея и произойти взрыв. Уровень тока влияет на время подзарядки.

Выдерживают разряд в 2,5 вольта. Анод выполнен из графита. При маленьком сопротивлении и высоком токе может выходить газ. Данные батареи являются достаточно качественными и рекомендуются в повсеместном использовании.

Третий тип имеет самую большую емкость в отличие от выше перечисленных. Их система может быть непредсказуемой. Данные аккумуляторные батареи 18650 нельзя заряжать быстрой зарядкой. Запрещено использовать в устройствах оказывающих большую нагрузку на АКБ.

Если знаете, что определенная техника быстро разряжает аккумулятор li 18650, не ставьте их туда. В противном случае не избежать возгорание электролита. Основное устройство, в котором их применяют на данный момент - это электронные сигареты. Напряжение для зарядки 4,2 в. Если увеличить вольтаж может произойти перезарядка, а это нежелательно. Нельзя использовать мощные зарядки - это может ухудшить химический состав элемента питания.

Таким образом только, что было описано какие бывают аккумуляторы 18650.

Расшифровка надписей на батареи

Стандартов в маркировке, хороших аккумуляторов 18650 нет. Каждый производитель ставит свои отметки. Но все же имеется некоторая расшифровка.

1) Самый первый знак означает по какой технологии был разработан этот АКБ (I - литий-ионная технология).

2) Следующий знак - это химический состав, из чего сделан АКБ (F/C/M/ - железофосфатная химия, кобальтовая, марганцевая).

3) R - означает многозарядный аккумулятор 18650.

Номер 18650 означает следующий формфактор:

• Первые 2-е цифры диаметр.
• Следующая пара говорит какую длину имеет данный элемент.
• Самая последняя оповещает что аккумулятор имеет цилиндрическую форму.

Буквы/цифры - это особая разметка энергетической плотности (емкости). Каждый изготовитель пишет ее по-своему.

Варианты:

• Samsung INR18650-20R (литий-ионный аккум с марганцевой химией, высокотоковый, 2000mah).
• Samsung ICR18650-26F (литий-ионный аккум с кобальтовой химией, 2600mah).
• Panasonic NCR18650PF (NCR – разновидность кобальтовой химии, это серединка между первым и вторым вариантом, или химия LiNiCoO2, без применения марганца. Под существующие типы не подходит, получилась некая смесь. Положительная сторона – повышенная плотность энергии с низкими порогами до 2,5-2,75V). Используется LiNiMnCoO2 химия. То есть это IMR высоко токовый выполнен на основе марганца, но создатель оставил прежнюю метку.
• Sanyo UR18650FM – Сони обычно штампует марки на свой лад. Это литий ионный аккумулятор с емкостью 2600 mAh.

Какой аккумулятор 18650 лучше и как его выбрать?

Если исходить из соображений безопасности, то лучшие аккумуляторы 18650 это литий железо фосфатные. Они мало токсичны и в меньшей степени могут взорваться. Когда батарея нужна для фонаря, подойдет любой тип. Но помните, если зарядное устройство не надежное, лучше элемент питания, не имеющий защиты не заряжать.

При выборе аккумулятора 18650 определитесь для каких целей он нужен. Если вы собираетесь использовать его в устройствах по типу ноутбука, велосипеда, накопительной батареи, то лучше отдать предпочтение не защищенному типу. Такие виды производят Panasonic, Samsung, LG, Sony. Обычно у них плоские боковые грани.

Защищенные элементы питания имеют специальную микро плату установленную внутрь корпуса. Такой инструмент позволяет не дать батарейке перезарядится. Кроме этого защищает от короткого замыкания. В фонаре подобный тип стоит использовать, если имеется последовательное соединение из двух таких батарей.

Аккумуляторы 18650 с большой емкостью Panasonic 3600 (NCR18650G) и Sanyo 3500 mAh неплохо подойдут для ноутбуков. Самыми дешевыми и ходовыми являются Panasonic 3100 mAh.

При выборе ориентируйтесь на типы АКБ, указанные в разделе выше!

На что стоит еще обратить внимание?

• Номинальный ток.
• Какой может быть нагрев, как греется.
• Напряжение.
• Энергетическая емкость.

Устройство аккумулятора 18650

Внутри и снаружи данная батарея имеет следующее устройство:

1. Предохранитель.
2. Прокладку.
3. Положительный вывод.
4. Токо съемник анода.
5. Клапан для сброса давления.
6. Изоляцию как правило из целлофана.
7. Положительный электрод.
8. Сепаратор.
9. Изоляцию.
10. Отрицательный вывод.
11. Корпус.
12. Отрицательный электрод.

Обычно аккумулятор 18650 состоит из анода, выполненного из меди и катода, сделанного из алюминия. Встроенные электроды между собой разделены специальным сепаратором. Данный агрегат имеет пористую структуру. Он пропитан электролитом. Электроды тщательно упакованы в плотном цилиндрическом корпусе. Положительно заряженные ионы лития, находящиеся в сепараторе, проникают в кристаллическую решетку графита. Этот элемент присоединен к минусовому полюсу элемента питания. На плюсе образуется потенциал эл тока.

Где плюс у батарейки 18650?

Не так просто определить где находится отрицательный вывод. Очень часто по внешнему виду определить практически невозможно.

Полярность батареек 18650 определяется следующим образом:

• Визуально.
• Тестером.

Ряд подобных элементов имеет маркировку плюса и минуса. Порой положительный полюс значится там, где есть широкая черная полоса. Как на рисунке ниже.

Но когда нет никакого цветового обозначения обратите внимание на торцы li ion батарейки 18650. Защищенный конец или полюс с прорезями будет являться плюсом. Соответственно противоположный будет минусом. Так же где плюс там имеется круговая канавка, с краю некая вогнутость.

Таким образом разобрались где плюс, а где минус.

Второй вариант - это взять обычный тестер и в режиме измерения напряжения проверить полярность. Красный щуп идет на плюс, черный на минус. Если на табло будет показатель с минусом просто поменяйте щупы местами.

Как зарядить аккумулятор 18650?

Выполнять подзарядку элемент питания 18650 li ion следует частенько. В противном случае он может потерять свою прежнюю резвость.

1. Выполнение зарядки происходит с вольтажа 0,05 в, а заканчивать следует, когда напряжение достигает уровня в 4,2 вольта. Так батарея будет в целости.
2. Зарядка может быть осуществлена при токе 0,5-1 Ампер. Поэтому каким током заряжать li ion аккумулятор 18650, теперь понятно. Первое значение является самым сбалансированным. Второе сделает процесс зарядки быстрее. Но не стоит увеличивать силу тока без всякой необходимости.
3. Батареи 18650 подзаряжаться должны не больше 3-х часов. Иначе химия может пострадать. Хорошо если встроена защита. В этом случае АКБ сам отключится.
4. Не нужно чтобы аккумулятор сильно разряжался. Прежние характеристики будет проблематично вернуть. Время от времени его нужно подзаряжать.
5. В первый раз следует выполнить 5 циклов заряда и 5 циклов разряда.

Как зарядить аккумулятор 18650 без зарядного устройства?

Без подзарядника выполнить наполнение АКБ энергией можно только через USB пор. Для этого в вашей батареи должен быть специальный разъем. Подробности в видео.

Зарядное устройство для батареек 18650

Зарядить своими руками данный элемент питания можно с помощью стандартного зарядника. Обычно устройство с 1 гнездом способно давать заряд силой тока 1 Ампер. Подобный аппарат будет удобен для тех людей, которые выполняют заряд один раз в 12 месяцев.

Подключение модуля зарядки батареи 18650 выполняйте строго, соблюдая полярность.

Те зарядные устройства, которые имеют 2 гнезда под батареи с 4,2 в. Если увеличить вольтаж АКБ умрет. К счастью есть индикатор, который следит за процессом.

В розничной торговле могут встретится смешанные типы зарядников. Они предназначены как для аккумулятора 18650, так и для обычных никель кадмиевых батарей.

Устройства, которые имеют высокую стоимость оснащены более богато. В них есть реле и все возможные индикаторы контроля. Поэтому зарядка для литий ионных аккумуляторов 18650 будет более надежной.

Что делать если 18650 не заряжается?

1. Проверьте дату изготовления, возможно его срок уже иссяк.
2. Подумайте сколько циклов заряда и разряда уже вы сделали. Если больше чем указано в характеристиках АКБ, то он уже отслужил.
3. Проверьте исправно ли зарядное устройство. Возможно перемололся провод.
4. Обратите внимание на контакты. Есть вероятность нарушения соприкосновения батареи и жестяной пластины. Причиной может быть налет, ржавчина или окисление.
5. Проверьте есть ли электричество в доме.

Эти пять пунктов помогут понять почему не заряжается аккумулятор 18650.

Как зарядить аккумулятор 18650 зарядкой от телефона?

Ниже в видео изложена инструкция как правильно можно это сделать. Вот что потребуется:

1. Мобильная зарядка ТР 4056.
2. Паяльник.
3. Провода.
4. USB провод с подходящим разъемом.
5. Зарядник для телефона.

После сбора устройства остается подсоединить его к ЗУ телефона с помощью USB кабеля.

А вот зарядка 18650 от солнечной батареи возможна если создать специальное устройство выдающее нужный ток. Но в действительности придется постараться чтобы воплотить конструкцию в жизнь. Готовой разработки пока нет.

Смотрите видео о том, как собрать крутую батарею с солнечными панелями.

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

Как сделать зарядник для батареек 18650?

Зарядка для li ion аккумуляторов может быть выполнена на микросхеме LM 317. Ниже представлена схема и как она выглядит в сборе.

В видео представлен пример создания ЗУ для данного элемента питания.

Как разрядить аккумулятор 18650?

Выполним безопасную разрядку. Для этого потребуется:

• Лампа накаливания на 12 вольт.
• 2 провода.
• АКБ для разрядки.

Теперь остается припаять провода к лампе и подсоединить к нашему аккумулятору 18650. Будет происходить плавная разрядка.

Так же выполнять разрядку можно специальным устройством, которое изображено в видео ниже.

Максимальный ток разряда может доходить до 35 А. Но лучше это скорее миф, чем реальность. Лучше всего использовать щадящий режим и разряжать током в 1 ампер.

Ток разрядки не должен быть больше 2ух-кратного значения емкости (2С). К примеру АКБ, с емкостью 2000 mah будет равен 4000 mAh. Напряжение не должно находится меньше 2,5 вольт.

Как проверить батарейку 18650 на работоспособность?

Для проверки используется обычный мультиметр. Данным прибором замеряем напряжение и определяем вольтаж элемента питания. Нормальный аккумулятор 18650 содержит 3,6-3,7 вольт.

Если аккумулятор в момент заряда начинает сильно греться, и его температура достигает более 40 градусов, лучше от него избавится.

Считается что при напряжении менее 1 вольта, данные АКБ уже нужно выбросить. Но если заряд он принимает поэксплуатировать батарею еще можно.

Чем заменить аккумуляторную батарейку 18650?

В действительности данный аккумулятор мало чем заменим. Можно попробовать использовать 3-4 батарейки типа АА. Но прослужат они мало. К тому же вольтаж будет очень сильно разнится. Поэтому будьте внимательны! Да и в корпус устройства 3 штуки не поместятся, придется впаивать провода и цеплять к контактам.

Есть второе название у этого элемента питания 168 А. Но на самом деле аналогов данной батареи почти нет. Можно попробовать еще тип 18700.

Как сделать батарею из аккумуляторов 18650?

Для этого следует подготовить следующее:

1. Нужное количество аккумуляторов 18650.
2. Провода или жестяные тонкие пластины.
3. Разъем для вывода питания. Или просто два провода желательно черного и красного цвета.
4. Изоленту или контейнер, в котором батареи будут надежно зафиксированы.

Сборка батареи из аккумуляторов 18650 осуществляется по следующему принципу. Отрицательный торец нужно соединить с положительным. Стоит определится какое соединение нужно, параллельное или последовательное . Первое экономит место в длину, ну а второе в ширину. На рисунке ниже показано как выглядит второе соединение. Это батарея от ноутбука.

Схема последовательного скрепления АКБ.

Параллельное соединение:

Подробности сборки смотрите в видео.

Применение 18650 аккумуляторов

Итак, где используются аккумуляторы 18650? Данная батарея применяется в разных технических устройствах. Ниже представлен их список:

1. Батарейка 18650 вставляется в фонарик.
2. Она нужна для вейпа или электронных сигарет.
3. Может идти как внешний аккумулятор со сменными батареями 18650. По сути это повербанк (power bank) на аккумуляторах 18650.
4. Квадракоптерах.
5. Радиоуправляемых игрушках.
6. Страйкбольных приводах.
7. Устройствах с электромоторами.
8. Ноутбуках.
9. Шуруповертах.
10. Дрелях.
11. Плеерах.
12. Электрических велосипедах.
13. Переносных телефонных трубках.

Оплетка для батареек 18650

В момент приобретение данного аккумулятора не стоит пренебрегать упаковкой. Кейс для батареек 18650 выполняет защитную функцию. Предотвращает от случайного попадания влаги и касания с металлом. Кроме этого в боксе батарейку 18650 достаточно легко переносить.

Выглядит оплетка следующим образом:

Сколько стоят аккумуляторы 18650?

Расценки на данный девайс везде разные. Здесь все зависит от конкретной компании, характеристик АКБ и собственно магазина.

На данный момент ценник на аккумуляторы емкостью 3500 mAh колеблется в районе 1800 р. На Алиэкспресс он равен 1000 – 2000 р. Но сами понимаете ждать придется долго.

АКБ емкостью 2500 mAh стоит 200 – 1400 р.

Отличие 18650 от аа батарейки

Основная разница заключается в следующем:

1. Размер. Он на пару миллиметров может быть больше. Все зависит от конкретной модели.
2. Заряд. Уровень вольтажа составляет 3,7 вольта. В момент накопления энергии доходит до 4,2-4,3 в.
3. Аккумуляторный тип. То есть многократно подзаряжается. Обычно 500 – 1000 раз.

Если желаете заменить аа на аккумулятор 18650 обязательно сверьте напряжение. Соединив две батареи типа АА получим 3 вольта. А этот девайс выдает около 3,7 в. Поэтому лучше использовать его в фонариках и технике, которая сможет выдержать превышение напряжения.

Им можно заменить три батареи АА или ААА типа, но здесь опять же будет ни хватать энергии. Снова нужно подумать какие устройства будут работать от пониженного напряжения. Радио приемник и плеер вполне могут потянуть, а вот двигатель или нагревательный элемент будет слабовато работать.

Литий ионный аккумулятор 18650 подвержен старению

Процесс износа происходит в независимости от того, применяется ли аккумулятор li ion 18650 или нет. Существует такое мнение что через несколько лет с момента изготовления их надо выкинуть. Один раз в год батарея теряет заряда целых 10%. Прежде чем брать посмотрите в каком году она была изготовлена.

Еще один минус - это невозможность хранить длительное время разряженными. Это приводит к порче. Старение зависит и от температуры, которая их окружает. Они могут прекрасно работать от -20 до + 20 градусов. Некоторые виды способны функционировать и на +50.

Что означает защищенный аккумулятор?

Как правило литий ионные элементы питания должны иметь напряжение от 2,5-4,2 вольта. Что оно не отклонялось существует специальная защита. Она выполнена в виде небольшой платы с радио элементами. Данный девайс крепится к отрицательному полюсу батареи.

Плата защищает от перегрузки и замка. Она припаивается к минусу с помощью специальной металлической ленты. Такие элементы попадают на рынок под различными брендами. Эта микросхема немного удлиняет данный вид источников питания. Если имеется два слова Short-circuit и Protection значит АКБ находится под защитой.

Так же существует механическая защита. Она срабатывает, когда в устройстве скапливается большое количество газов.

Таблица характеристик 18650

Ремонт аккумулятора 18650

Периодически выходит из строя защитная плата. Это электронную начинку можно убрать и продолжить эксплуатацию элемента питания.

Пошаговый план действий:

1. Уберите оболочку из целлофана.
2. После этого увидите проводник, идущий от положительного полюса до микросхемы. Все это дело прячется под минусом. В момент экстренной ситуации плата разрывает данный контакт.
3. Снимите плату и удалите проводник. Если нужно точечную сварку можно зачистить наждачной бумагой.
4. Стоит убрать оболочку на столько, чтобы контакт прибора касался контакта батареи.
5. Теперь замотайте скотчем или специальной пленкой на клейкой основе и можете пользоваться.

После выполнения этих действий аккумулятор 18650 потеряет 1 миллиметр.

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.

Принес пару недель назад 6 макитовских девайсов в ремонт.

4 шуруповёрта, 1 лобзик и 1 шлифмашинку.

Прямо коробку целую. Тяжелую.

Озвучили мне цену ремонта. Оказалось, только один шуруповёрт имело экономический смысл восстанавливать. Остальные пошли на запчасти.

Вобщем, сама собой пришла пора замены парка ручного аккумуляторного инструмента.

Вот и закупил сразу для всех столяров новые шуруповёрты с Li-ion аккумуляторами.

Сразу проблема.

Парни привыкли к Ni-cd аккумуляторам, а Li-ion требуют совсем другого подхода. Прямо до противоположности.

И, понятно, речь ведь идет не только о том, как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта. Если его неправильно разряжать и/или хранить – тоже мало хорошего для него будет.

Поэтому просмотрел пару десятков сайтов и пару часов видео.

Выкинул всю шелуху и сделал самую «сухую» без «воды» выжимку.

Как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта и другие важные правила его эксплуатации

1. Помните — Li — ion до противоположности отличаются от Ni — Cd !
2. Ставьте Li-ion на зарядку уже при остаточном заряде 20-50% .
3. Важно! Нельзя допускать разряда Li-ion ниже 10-20% . Это критическая величина. Чем меньше разряд, тем дольше Li-ion будет работать —

1. Li-ion работает оптимально в диапазоне от -10 до +45°С. Заряжать при температуре от +10 до +30°С.
2. 1 раз в 4 месяца проводите полный цикл разряд-заряд для калибровки датчика уровня заряда в контроллерах аккумуляторов. То есть разряжайте почти до 100% и ставьте на зарядку на 12 часов.
3. Хранить Li-ion нужно на заряде 40-60% .
   Хранить заряженные на 100% Li-ion нельзя, так как он в этом случае навсегда потеряет 20% емкости за 3 месяца.
   При правильном хранении – при заряде 40-60% — Li-ion безвозвратно потеряет за те же 3 месяца всего 1% емкости.
4. Если шуруповёрт укомплектован двумя Li-ion, то один зарядите до 40-60% и храните как резервный. Раз в месяц используйте его как рабочий – заряжайте до 100%, разряжайте до 40-60% и снова оставляйте на хранение.
   Второй Li-ion — основной рабочий. Поработали — в конце каждого дня ставьте его на подзарядку, даже если он разряжен менее чем на 10%.

Резервный Li-ion применяйте в случае если основной рабочий Li-ion разрядился в результате интенсивной работы и нет времени ждать его зарядки.

Вот и все. Теперь вы знаете как заряжать Li-ion аккумулятор для шуруповерта.

Я вручил такую каждому столяру, да еще повесил в цехе на доску объявлений.

И вот еще может быть вопрос – почему я перешел с Ni-cd на Li-ion аккумуляторные шуруповёрты?

Вот преимущества Li-ion аккумуляторов перед Ni-cd:

• минимум в 2 раза большая удельная емкость;
• саморазряд меньше в несколько раз;
• отсутствие эффекта памяти, что дает возможность дозарядки в любой момент;
• выдерживает в среднем в два раза больше циклов «заряда-разряда», то есть проживет в два раза дольше.

Есть ли недостатки?

Не знаю таких.

Пишут что:

• Li-ion подвержены старению.
  Ну так а Ni-cd вечные что-ли? Тоже стареют.
• у Li-ion низкая устойчивость при работе в условиях низких температур.
  Всё это в прошлом. Сейчас Li-ion делают такие, что они работают и при -10°С стопудово. А в некоторых источниках указывается, что и при -30°С могу работать;
• Li-ion требуют использования только оригинального зарядного устройства.
  Ну а что тут такого? Все шуруповерты продаются как раз со своим оригинальным ЗУ в комплекте.
• у Li-ion высокая стоимость.
  Да вот уже не сказал бы. Недавно заходил в магазин. Ni-cd аккумуляторов ниже 1 т.р. не видел. А на AliExpress можно целый шуруповерт купить с Li-ion за 3 т.р.

Ну и, наконец, если вы работаете с шуруповертом профессионально – не сомневайтесь особо – рассыпется он одновременно с Li-ion батареей. Так что покупать отдельно Li-ion аккумулятор скорее всего не придется.

Как раз при разумном невандальном использовании на пару-тройку лет должно шуруповерта хватить.

И, да, еще одно важное правило. Не экономьте на мощности шуруповерта. Она соответствует вольтажу батареи. Берите с Li-ion батареей на 20 вольт минимум. Крутить будет как зверь.

А кУпите слабенький – толку мало от него будет, и радости от копеечной экономии не будет тоже.

Я вообще набрал шуруповертов с батареями Li-ion на 25 вольт. Столяры не нарадуются. Особенно после Ni-cd на 14 вольт.

Вроде всё. Остались вопросы, не согласны с чем-то – пишите в комменты.

P.S.S. После прочтения статьи появились вопросы, замечания, возражения? Пишите их в комментариях ниже. Постараюсь ответить на все.

Прогресс идет вперед, и на смену традиционно используемым NiCd (никель-кадмиевым) и NiMh (никель-металлогидридным) всё чаще приходят литиевые аккумуляторы.
При сравнимом весе одного элемента, литий имеет большую ёмкость, кроме того, напряжение элемента у них в три раза выше - 3,6 V на элемент, вместо 1,2 V.
Стоимость литиевых аккумуляторов стала приближаться к обычным щелочным батареям, вес и размер намного меньше, да к тому же их можно и нужно заряжать. Производитель говорит, 300-600 циклов выдерживают.
Размеры есть разные и подобрать нужный не составляет труда.
Саморазряд настолько низкий, что лежат годами и остаются заряженными, т.е. устройство остается рабочим когда оно нужно.

«С» значит Capacity

А можно сделать самому простое или не очень простое зарядное устройство, в зависимости от вашего опыта и возможностей.

Схема простого зарядного устройства на LM317

Рис. 5.

Необходимый ток зарядки для конкретного литий-ионного (Li-Ion) и литий-полимерного (Li-Pol) аккумулятора выбирается путём изменения сопротивления Rx.
Сопротивление Rx приблизительно соответствует следующему отношению: 0,95/Imax.
Указанное на схеме значение резистора Rx соответствует току в 200 мА, это примерное значение, зависит так же от транзистора.

Надо снабдить радиатором в зависимости от тока заряда и входного напряжения.
Входное напряжение должно быть выше напряжения аккумулятора минимум на 3 Вольта для нормальной работы стабилизатора, что для одной банки составляет?7-9 V.

Схема простого зарядного устройства на LTC4054

Рис. 6.

Рис. 7. У этого мелкого 5-ногого чипа маркировка «LTH7» или «LTADY»

Вдаваться в мельчайшие подробности работы с микросхемой я не буду, всё есть в даташите. Опишу только самые необходимые особенности.
Ток заряда до 800 мА.
Оптимальное напряжение питания от 4,3 до 6 Вольт.
Индикация заряда.
Защита от КЗ на выходе.
Защита от перегрева (снижение тока заряда при температуре больше 120°).
Не заряжает аккумулятор при напряжении на нём ниже 2,9 V.

Ток заряда задается резистором между пятым выводом микросхемы и землей по формуле

I=1000/R,
где I - ток заряда в Амперах, R - сопротивление резистора в Омах.

Индикатор разрядки литиевого аккумулятора

Рис. 8.

Нюанс долговечности

Эксплуатация и меры предосторожности

Невыполнение первых трех пунктов приводит к пожару, остальных - к полной или частичной потере ёмкости.

Из практики многолетнего использования могу сказать, что ёмкость аккумуляторов изменяется мало, но увеличивается внутреннее сопротивление и аккумулятор начинает работать меньше по времени при больших токах потребления - создаётся впечатление, что ёмкость упала.
По этому я обычно ставлю ёмкость побольше, какую позволяют габариты устройства, и даже старые банки, которым лет по десять, работают вполне прилично.

Для не очень больших токов подходят старые аккумуляторы от сотовых.

Где я применяю литиевые батареи

Маленькие батареи ставлю в детские игрушки, часы и т.д., где с завода стояли 2-3 «таблеточных» элемента. Там где нужно ровно 3V добавляю один диод последовательно и получается как раз.

Ставлю в светодиодные фонарики.

В тестер вместо дорогой и малоёмкой «Кроны 9V» установил 2 банки и забыл все проблемы и лишние затраты.

Вообще ставлю везде, где получается, вместо батареек.

Где я покупаю литий и полезности по теме

На счёт ёмкости китайцы обычно врут и она меньше написанной.

Честные Sanyo 18650

Читая "советы по эксплуатации" аккумуляторов на форумах невольно задумываешься - то ли люди физику с химией в школе прогуливали, то ли думают что правила эксплуатации свинцовых и ионных аккумуляторов одинаковые.
Начнем пожалуй с принципов работы Li-Ion аккумулятора. На пальцах все предельно просто - есть отрицательный электрод (сделаный обычно из меди), есть положительный (из алюминий), между ними находится пористое вещество (сепаратор), пропитанный электролитом (он предотвращает "самовольный" переход ионов лития между электродами):

Принцип работы основан на возможности ионов лития встраиваться в кристаллическую решетку различных материалов - обычно графита или оксида кремния - с образованием химических связей: соответственно при зарядке ионы встраиваются в кристаллическую решетку, тем самым накапливая заряд на одном электроде, при разрядке соответственно переходят обратно к другому элетроду, отдавая нужный нам электрон (кому интересно более точное объяснение происходящих процессов - гуглим интеркаляцию). В качестве электролита используются водосодержащие растворы, не содержащие свободного протона и устойчивые в широком диапазоне напряжений. Как видно в современных аккумуляторах все сделано достаточно безопасно - металлического лития нет, взрываться нечему, по сепаратору бегают только ионы.
Теперь, когда с принципом работы все стало более-менее понятно, перейдем к самым распростаренным мифам о Li-Ion аккумуляторах:

1. Миф первый. Li-Ion аккумулятор в устройстве нельзя разряжать до нуля процентов.
   На деле все звучит правильно и согласуется с физикой - при разрядке до ~2.5 В Li-Ion аккумулятор начинает очень быстро деградировать, и даже одна такая разрядка может существенно (до 10%!) уменьшить его емкость. К тому же при разряде до такого напряжение штатным зарядником зарядить его уже не получится - при падении напряжения ячейки аккумулятора ниже ~3 В "умный" контроллер отключит ее как поврежденную, а если такие ячейки все - аккумулятор можно нести на помойку.
   Но тут есть одно очень важное но, о котором все забывают: в телефонах, планшетах и других мобильных устройствах рабочий диапазон напряжений на аккумуляторе это 3.5-4.2 В. При опускании напряжения ниже 3.5 В индикатор показывает ноль процентов заряда и аппарат выключается, но до "критических" 2.5 В еще очень далеко. Это подтверждается тем что если подсоединить к такому "разряженному" аккумулятору светодиод то он может гореть еще долгое время (может кто-то помнит что раньше продавались телефоны с фонариками, которые включались кнопкой независимо от системы. Так вот там лампочка продолжала гореть и после разрядки и выключения телефона). То есть как видно при штатном использовании разрядки до 2.5 В не происходит, а значит разряжать акум до нуля процентов вполне можно.
2. Миф второй. При повреждении Li-Ion аккумуляторы взрываются.
   Все мы помним "взрывной" Samsung Galaxy Note 7. Однако это скорее исключение из правил - да, литий очень активный металл, и взорвать его в воздухе нетрудно (а в воде он и сам очень ярко горит). Однако в современных аккумуляторах используется не литий, а его ионы, которые куда менее активны. Так что чтобы произошел взрыв нужно сильно постараться - или повредить заряжающийся аккумулятор физически (устроить короткое замыкание), или заряжать очень высоким напряжением (тогда он сам повредится, однако скорее всего контроллер банально сгорит сам и не даст заряжать аккумулятор). Поэтому если у вас вдруг в руках оказался поврежденный или дымящийся аккумулятор - не стоит бросать его на стол и убегать из комнаты с криками "мы все умрем" - просто положите его в металлическую тару и вынесите на балкон (чтобы не дышать химией) - аккумулятор будет тлеть какое-то время и потом потухнет. Главное - не заливать водой, ионы конечно менее активные чем литий, но все же какое-то количество водорода при реакции с водой так же выделится (а он любит взрываться).
3. Миф третий. При достижении на Li-Ion аккумуляторе 300(500/700/1000/100500) циклов он становится небезопасен и его нужно срочно менять.
   Миф, к счастью все меньше и меньше гуляющий по форумам и не имеющий под собой вообще никакого физического или химического объяснения. Да, во время эксплуатации электроды окисляются и коррозируют, что уменьшает емкость аккумулятора, но ничем кроме меньшего времени автономной работы и нестабильного поведения на 10-20% заряда это вам не грозит.
4. Миф четвертый. С Li-Ion аккумуляторами нельзя работать на морозе.
   Это скорее рекомендация, чем запрет. Многие производители запрещают использовать телефоны при отрицательное температуре, да и многие сталкивались с быстрым разрядом и вообще отключением телефонов на холоде. Объяснение этому очень простое: электролит - это водосодержащий гель, а что происходит с водой при отрицательных температурах все знают (да, она замерзает если что), тем самым выводя некоторую область аккумулятора из работы. Это приводит к падениею напряжения, а контроллер начинает считать это разрядкой. Аккумулятору это не полезно, но и не смертельно (после нагрева емкость вернется), так что если вам позарез нужно пользоваться телефоном в мороз (именно пользоваться - достать из теплого кармана, посмотреть время и спрятать назад не считается) то лучше зарядите его на 100% и включите любой процесс, нагружающий процессор - так охлаждение будет происходить медленнее.
5. Миф пятый. Вздувшийся Li-Ion аккумулятор опасен, его нужно срочно выкинуть.
   Это не совсем миф, скорее предосторожность - вздувшийся аккумулятор может банально лопнуть. С химической точки зрения все просто: при процессе интеркаляции происходит разложение электродов и электролита, в результате чего выделяется газ(так же он может выделяться и при перезарядке, но об этом чуть ниже). Но его выделяется крайне мало, и чтобы аккумулятор казался вздутым должно пройти несколько тсотен (если не тысяч) циклов перезарядки (если конечно он не бракованный). Проблем избавиться от газа нет - достаточно проткнуть клапан (в некоторых аккумуляторах он сам открывается при избыточном давлении) и стравить его (дышать им не рекомендую), после чего можно замазать дырку эпоксидной смолой. Конечно былую емкость это аккумулятору не вернет, но хотя бы теперь он точно не лопнет.
6. Миф шестой. Li-Ion аккумуляторам вреден перезаряд.
   А вот это уже не миф, а суровая реальность - при перезарядке велик шанс что аккумулятор вздуется, лопнет и загорится - поверьте, мало удовольствия быть забрызганным кипящим электролитом. Поэтому во всех аккумуляторах стоят контроллеры, банально не дающие зарядить аккумулятор выше определенного напряжения. Но тут надо быть крайне осторожным в выборе аккумулятора - контроллеры китайских поделок зачастую могут сбоить, а фейерверк из телефона в 3 часа ночи думаю вас не обрадует. Разумеется, такая же проблема есть и в брендовых аккумуляторах, но во-первых там такое случается гораздо реже, а во-вторых вам по гарантии поменяют весь телефон. Обычно этот миф порождает следующий:
7. Миф седьмой. При достижении 100% нужно снимать телефон с зарядки.
   Из шестого мифа это кажется разумным, но на деле нет смысла вставать посреди ночи и снимать устройство с зарядки: во-первых сбои контроллера крайне редки, а во-вторых даже при достижении 100% на индикаторе аккумулятор еще некоторое время дозаряжается до самого-самого максимума низкими токами, что добавляет еще 1-3% емкости. Так что на деле не стоит так сильно перестраховываться.
8. Миф восемь. Заряжать устройство можно только оригинальным зарядником.
   Миф имеет место быть по причине некачественности китайских зарядников - при нормальном напряжении в 5 +- 5% вольт они могут выдавать и 6, и 7 - контроллер, конечно, какое-то время будет сглаживать такое напряжение, однако в будущем оно в лучшем случае приведет к сгоранию контроллера, в худшем - к взрыву и (или) выходу из строя материнской платы. Бывает и обратное - под нагрузкой китайский зарядник выдает 3-4 вольта: это приведет к тому что аккумулятор не сможет зарядиться полностью.