Baterai lithium-ion - cara mengisi daya, perangkat, fitur dengan benar. MAX1555. Pengisi daya USB untuk baterai Li-Po Isi daya baterai 3,7 V dari usb

Saat ini, salah satu format baterai paling populer untuk berbagai perangkat elektronik adalah 18650. Ini membutuhkan penanganan yang tepat selama pengoperasian. Daya tahan dan fungsionalitas sumber daya ini bergantung pada hal ini.

Cara mengisi baterai 18650 harus diperhatikan secara detail. Ini akan membantu untuk memahami nasihat para ahli.

karakteristik umum

Saat ini banyak sekali ukuran yang digunakan dan salah satu yang paling populer adalah baterai tipe 18650. Bentuknya silinder. Secara lahiriah, baterai seperti itu menyerupai baterai jari. Hanya tampilan yang disajikan berukuran sedikit lebih besar dari perangkat biasa.

Selama pengoperasian, pertanyaan pasti muncul tentang cara mengisi baterai 18650. Ini adalah prosedur sederhana. Namun, itu harus diambil dengan semua tanggung jawab. Daya tahan baterai tergantung pada pengisian yang benar.

Baterai jenis yang disajikan saat ini digunakan untuk memberi daya pada laptop, serta rokok elektronik. Ini membuat ukuran yang disajikan populer. Juga, baterai serupa dipasang di senter dan penunjuk laser. Paling sering, perangkat yang disajikan menghasilkan jenis lithium-ion. Baterai jenis ini telah terbukti efisiensi dan kemudahan penggunaannya.

Keanehan

Mempertimbangkan cara mengisi baterai 18650 untuk senter, rokok elektronik, dan perangkat lain, perlu dijelaskan prinsip operasinya. Ukuran yang disajikan tersedia dalam kategori baterai lithium-ion. Ini memiliki dimensi kecil. Tingginya hanya 65mm dan diameternya 18mm.

Di dalam perangkat ada elektroda logam di mana ion lithium bersirkulasi. Ini memungkinkan Anda untuk menghasilkan listrik ke peralatan listrik. Ketika muatan rendah atau tinggi, lebih banyak ion diproduksi di salah satu elektroda. Mereka tumbuh pada material, mengubah volume dan karakteristiknya.

Agar baterai dapat bekerja dalam waktu yang lama dan penuh, perlu untuk mencegah munculnya muatan yang dalam atau terlalu tinggi. Jika tidak, perangkat akan cepat rusak. Bergantung pada peringkat baterai, jenis pengisi daya khusus digunakan.

Perlindungan baterai

Saat ini, jenis baterai yang dihadirkan tersedia lengkap dengan pengontrol khusus atau mengandung mangan. Sebelumnya, baterai tanpa perlindungan diproduksi. Cara mengisi baterai 18650 dengan benar dalam hal ini harus anda ketahui demi keselamatan anda sendiri.

Faktanya adalah bahwa perangkat, yang tidak memiliki perlindungan khusus, dapat menjadi sangat panas jika diisi daya secara tidak benar atau terlalu lama. Dalam hal ini, korsleting dan bahkan kebakaran dapat terjadi, atau Saat ini, penggunaan struktur seperti itu telah terlupakan.

Semua baterai lithium-ion dirancang untuk melindungi dari fenomena negatif semacam itu. Paling sering, pengontrol khusus digunakan. Ini memonitor tingkat kapasitas baterai. Jika perlu, cukup lepaskan baterai. Dalam beberapa jenis struktur, mangan disertakan. Ini secara signifikan mempengaruhi reaksi kimia di dalamnya. Oleh karena itu, baterai semacam itu tidak memerlukan pengontrol.

Fitur pengisian daya

Banyak pembeli yang tertarik dengan cara mengisi baterai 18650 Li-Ion (3.7V). Anda perlu membiasakan diri dengan fitur-fitur dari proses semacam itu. Ini cukup sederhana. Pabrikan modern membuat perangkat khusus yang mengontrol pengisian baterai.

Baterai lithium-ion hampir tidak memiliki efek memori. Ini memberikan seperangkat aturan untuk pengisian dan pengoperasian baterai. Efek memori adalah penurunan kapasitas baterai secara bertahap saat baterai tidak sepenuhnya habis. Properti ini adalah karakteristik baterai jenis nikel-kadmium. Mereka harus dihancurkan sepenuhnya.

Sebaliknya, mereka tidak mentolerir debit yang dalam. Mereka perlu diisi hingga 80% dan habis hingga 14-20%. Dalam kondisi seperti itu, perangkat akan berfungsi selama dan seproduktif mungkin. Kehadiran papan khusus dalam desain memungkinkan Anda menyederhanakan proses ini. Ketika tingkat kapasitas turun ke nilai kritis (paling sering hingga 2,4 V), perangkat melepaskan baterai dari konsumen.

Mengisi daya

Banyak pembeli berbagai peralatan listrik yang tertarik dengan cara mengisi baterai 18650 Li-Ion (3.7V, 6800mah). Proses ini dilakukan dengan menggunakan perangkat khusus. Ini mulai mengisi daya pada tegangan 0,05 V, dan berakhir pada level maksimum 4,2 V. Di atas nilai ini, baterai jenis yang disajikan tidak dapat diisi.

Anda dapat mengisi baterai 18650 dengan arus 0,5-1A. Semakin besar, semakin cepat prosesnya. Namun, arus yang lebih halus lebih disukai. Sebaiknya jangan mempercepat proses pengisian kecuali jika baterai perlu segera digunakan.

Prosedur ini memakan waktu tidak lebih dari 3 jam. Perangkat kemudian akan mematikan baterai. Ini mencegahnya dari kepanasan dan kegagalan. Yang dijual adalah perangkat untuk mengisi daya yang tidak dapat mengontrol jalannya proses ini. Dalam hal ini, pengguna harus memantau implementasinya sendiri. Para ahli merekomendasikan untuk membeli perangkat yang mengontrol proses itu sendiri. Ini adalah metode yang aman.

Pilihan

Baterai tersedia dalam berbagai kapasitas. Ini mempengaruhi durasi operasi dan proses pengisian. Baterai 1100-2600 mAh memiliki kapasitas rendah. Yang paling populer di kategori ini adalah produk UltraFire. Pabrikan ini memproduksi senter berkualitas tinggi. Oleh karena itu, konsumen memiliki pertanyaan yang masuk akal tentang cara mengisi baterai UltraFire 18650.

Dalam hal ini, perlu diperhatikan bahwa perangkat dengan kapasitas hingga 2600 mAh harus diisi dengan arus 1,3-2,6 A. Proses ini dilakukan dalam beberapa tahap. Pada awal pengisian, baterai menerima arus sebesar 0,2-1 dari kapasitas baterai. Pada titik ini, tegangan dipertahankan sekitar 4,1 V. Tahap ini berlangsung sekitar satu jam.

Selama tahap kedua, tegangan dipertahankan pada tingkat yang konstan. Untuk beberapa produsen pengisi daya, prosedur ini dapat dilakukan dengan menggunakan arus bolak-balik. Perlu juga dicatat bahwa jika ada elektroda grafit dalam desain baterai, itu tidak dapat diisi dengan arus lebih besar dari 4,1 V.

Varietas pengisi daya

Ada teknik sederhana cara mengisi baterai, untuk melakukan ini, Anda perlu membeli perangkat jenis tertentu. Disajikan untuk dijual pilihan besar peralatan pengisian baterai jenis ini. Yang paling sederhana dan paling murah adalah perangkat untuk satu baterai. Level saat ini di dalamnya bisa mencapai 1 A.

Perangkat di mana beberapa baterai dapat ditempatkan sekaligus sangat populer. Paling sering, struktur seperti itu dilengkapi dengan indikator. Beberapa model juga dapat digunakan untuk jenis baterai lithium-ion lainnya. Sarang pendaratan mereka memiliki desain yang sesuai. Perangkat semacam itu dibedakan berdasarkan biaya yang dapat diterima dan fungsionalitas tinggi.

Yang juga dijual adalah pengisi daya universal. Mereka dapat mengisi baterai tidak hanya dari jenis lithium-ion, tetapi juga dari jenis lainnya. Unit tersebut harus dikonfigurasi dengan benar sebelum prosedur.

Perangkat buatan sendiri

Beberapa pengguna memiliki pertanyaan tentang cara mengisi baterai 18650 dalam keadaan darurat perangkat khusus tidak di tangan. Dalam hal ini, Anda bisa melakukannya sendiri. Yang lama akan melakukannya Pengisi daya dari telepon (misalnya, Nokia).

Anda perlu melepas selubung kabel dan melepaskan kabel minus (hitam) dan plus (merah). Menggunakan plastisin, Anda dapat memasang kontak kosong ke baterai. Polaritas yang benar harus diperhatikan. Selanjutnya, perangkat terhubung ke jaringan.

Pengisian daya ini dapat memakan waktu hingga satu jam. Ini akan cukup untuk menyediakan baterai pekerjaan yang benar teknologi.

Para ahli merekomendasikan untuk mengambil proses pengisian daya secara bertanggung jawab dan daya tahannya bergantung padanya. Mengosongkan baterai sepenuhnya dan mengisi daya hingga 100% tidak sepadan. Lebih baik batasi proses pengisian hingga 90%. Namun, secara berkala (setiap tiga bulan) Anda dapat mengosongkan dan mengisi penuh baterai. Ini diperlukan untuk melakukan kalibrasi pengontrol.

Anda dapat menyimpan baterai untuk waktu yang lama. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengisinya hingga 50%. Dalam keadaan ini, bisa sekitar satu bulan. Pada saat yang sama, ruangan tidak boleh terlalu panas atau terlalu dingin. Kondisi ideal dianggap menjaga suhu pada 15 ºС.

Dengan melihat cara pengisian baterai 18650, Anda dapat merawat dan mengoperasikan baterai dengan baik. Dalam hal ini, periode penggunaannya akan lebih lama.

Salah satu kriteria terpenting untuk pengoperasian yang benar, efisiensi yang baik, dan masa pakai baterai yang lama adalah pengisian daya yang benar. Ini berlaku untuk semua baterai, baik itu baterai industri besar dengan kapasitas yang agak besar, atau baterai kecil di tablet atau ponsel Anda.

Kebanyakan baterai memiliki apa yang disebut "efek memori" sampai batas tertentu. Terungkap dalam fakta bahwa baterai "mengingat" batas kapasitas pengoperasian.
Untuk itu sebenarnya sedang dilakukan pelatihan persiapan baterai. Sehubungan dengan adanya hasil di atas, tidak disarankan untuk mengisi baterai yang belum habis.
Dalam hal ini, baterai yang dapat diisi ulang, antara lain, "mengingat" batas yang dapat mereka jangkau.
Hasilnya adalah pengurangan kapasitas fisik baterai, pengosongan yang cepat, dan kerapuhan layanan.

Saat membeli baterai baru, disarankan untuk "melatih" baterai tersebut. Ini terdiri dari pengosongan / pengisian penuh baterai itu sendiri. Sederhananya, Anda perlu mengosongkan baterai, lalu mengisinya "sampai berhenti". Proses ini diulang 3-4 kali.
Setelah prosedur seperti itu, baterai akan bertahan lebih lama. Dengan semua ini, Anda sepertinya "mem-overclock" mereka, meningkatkan kapasitas potensial hingga batasnya.

Semakin sedikit baterai dikosongkan dan semakin sedikit pengosongan masing-masing, semakin lama umur layanannya.

Bagaimana baterai dapat diisi?

• Pilihan terbaik adalah mengisi daya arus searah 0,1 - 0,2 C selama 6-8 jam.

• Pengisian cepat - dalam 3-5 jam. sekitar sepertiga dari arus nominal.

• Pengisian daya yang dipercepat - dilakukan oleh arus yang sama dengan kapasitas nominal baterai itu sendiri, pemanasan dan penghancuran elemen dimungkinkan.

Jenis baterai lithium-ion yang lebih baru dengan kepadatan energi yang lebih tinggi dan ukuran yang lebih kecil (ketebalan sel dari 1 mm! Dengan fleksibilitas yang cukup). Gunakan hingga minus 20 derajat. Dan tidak adanya "efek memori" sama sekali.
Baterai jenis ini mudah meledak dan berbahaya jika diisi daya secara berlebihan, habis dengan cepat, atau korslet. Oleh karena itu, semua elemen dilengkapi dengan papan pengontrol pengisian dan pengosongan bawaan.
Jumlah siklus kerja di kisaran 900 charge-discharge penuh. Perlu dicatat bahwa pelepasan yang dalam dapat menonaktifkan baterai sepenuhnya. Direkomendasikan untuk mengosongkan baterai tersebut tidak lebih dari 40% dari kapasitas maksimumnya.
Pengisian dilakukan dengan tegangan 4,2 volt per sel, arus 1C, dan proses pengisian selesai pada arus 0,1-0,2C. Waktu pengisian sekitar 2 jam.

Sebagian besar tersedia dalam bentuk baterai penlight dan baterai disk berukuran kecil (tablet)
Tegangan suplai satu elemen adalah 1,37 volt
Self-discharge jenis ini sekitar 10% per bulan.
Mereka tunduk pada "efek memori" dan baterai semacam itu tidak disarankan untuk digunakan dalam mode buffer. Setelah baterai semacam itu tidak aktif dalam waktu lama, perlu dilakukan siklus pengisian-pengosongan dengan arus kira-kira kapasitas pengenalnya. Siklus pelepasan dari 1,36 volt ke 1 volt di bawah tidak disarankan.
Nilai arus pengisian dalam 0,1-1 dari kapasitas nominal elemen.
Dapat digunakan pada suhu hingga minus 50 derajat.

Baterai Pb (asam timbal).

Baterai RUPS

Pengisi daya ultra-kompak untuk baterai lithium 1S (3.7V/4.2V) dan 2S (7.4/8.4V) - terutama untuk semua jenis peralatan foto dan video dan berbagai senter yang tidak memiliki pengisian "bangkai" bawaan sendiri (serta untuk mengisi baterai tambahan). Kisaran tegangan operasi input adalah 5-18V (tegangan input harus setidaknya 1V lebih tinggi dari tegangan pada baterai yang sedang diisi).

Mengisi arus:

• untuk 3.7V - 0.75A
• untuk 7.4V - 1A

Arus pengisian daya ini bersifat universal secara optimal (dan yang paling penting, aman!!!) untuk sebagian besar baterai kamera foto dan video apa pun.

Untuk memperkirakan ukurannya, ada koin rubel di foto :)

Eksekusi tahan air. Pertahanan dari arus pendek dan pembalikan polaritas (benar-benar berfungsi - saya mengujinya sendiri! :)

Untuk "merangkak" ke kontak baterai, kontak penjepit yang dapat disesuaikan dari "katak Ketai" digunakan. Dimungkinkan (dengan "perayapan" yang sulit karena desain baterai) untuk menukar kontak plus dan minus dari "katak".

Dan, tentu saja, selalu ada opsi untuk menyambungkan ke kontak baterai "sebagai alternatif", misalnya dengan memasang konduktor dengan karet gelang atau pita listrik :)

Untuk baterai dengan kontak "sangat pintar" (dan ini biasanya baterai Sony), konektor dengan kabel juga dipasang untuk sedikit "memodernisasi" pengisi daya asli - solder konektor ini ke kontak keluaran pengisi daya asli.

Beralih antara 3.7V dan 7.4V dilakukan dengan membuka atau menutup kabel (lihat foto). Keadaan tertutup - 7.4V, terbuka - 3.7V (informasi ini juga "digambar" di papan tulis, untuk yang pelupa :)

Saya membuat konektor keluaran dari papan (yang ke baterai) kompatibel dengan seluruh keluarga pengisi daya universal seperti iMax (jenis konektor "laki-laki". DEKAN , dia adalah T-Plug ) — yaitu dapat digunakan di rumah (dan di dalam mobil) iMax (dengan "katak" yang sama dan kontak lainnya), dan dalam hiking murni - untuk ringan dan kompak, ambil saja syal ini alih-alih iMax, sedikit lebih besar dari koin rubel :)

Catatan penting:

Papan pengisi daya ini memiliki satu fitur (ini bukan "bug", tetapi "fitur" - tetapi masih perlu diperhitungkan) - bagian akhir pengisian daya yang SANGAT lambat (CV - Tegangan Konstan). Secara kasar, hingga sekitar 98% dari kapasitas baterai pengisian berlangsung cukup cerdas (dalam arus yang ditunjukkan), tetapi "penyelesaian" terakhir terjadi sangat lambat! Itu. dari saat baterai sebenarnya sudah diisi, dan hingga indikator LED menyala, menandakan akhir pengisian, bisa memakan waktu sangat lama!

Dan dalam beberapa kasus (kebanyakan untuk baterai 7.4V dari foto dan video), Anda tidak bisa menunggu LED menyala sama sekali - seperti, misalnya, di baterai Pentax SLR saya ... Faktanya adalah itu baterai memiliki papan penyeimbang, "pendarahan » tegangan hingga 8.3V - sementara papan pengisi daya menunggu 8.4V dipasang :) Dan pada akhirnya, tidak pernah menunggu ... :)

Bagaimana cara menghadapinya? Ya, sangat mudah!

Pertama, Anda bisa memperkirakan waktu pengisian (dan kami tahu arus pengisian, kapasitas baterai juga tertulis di sana). Misalnya kita mengisi baterai dengan tegangan 7.4V (sebutan 7.2V atau 8.4V semuanya sama :) dan berkapasitas 1600mAh. Karenanya, dengan arus pengisian daya sekitar 1A, baterai dapat dianggap terisi daya dalam waktu sekitar satu setengah jam.

Kedua, Anda cukup menyentuh throttle di papan pengisi daya dengan jari Anda (ini adalah bagian bulat besar di papan, yang terbesar dari semua bagian :) Jika hangat saat disentuh, maka pengisian aktif masih sedang berlangsung. Tetapi jika suhunya sedikit berbeda dari suhu umum seluruh papan (jelas tidak terasa dengan jari), maka pengisian aktif selesai, dan Anda dapat melepaskan baterai dengan aman.

Hal utama di sini adalah mengingat kebenaran sederhana: undercharge kecil untuk baterai lithium-ion tidak hanya tidak berbahaya sama sekali, tetapi semuanya justru sebaliknya, ini sangat berguna untuk meningkatkan masa pakai mereka !!! Jadi jangan takut dengan baterai lithium yang kurang terisi, waspadalah terhadap pengisian yang berlebihan (untungnya, papan pengisi daya ini tidak memungkinkan Anda melakukan ini :)

Dipublikasikan pada 23.06.2012

Baterai lithium-ion bukanlah hal baru, dan banyak yang telah dibicarakan tentang cara mengisi dayanya. Saya akan menjelaskan contoh praktis muatan sel tunggal (3,7V) LiPo baterai menggunakan daya USB penyambung. Pengisian melalui USB- ini yang paling banyak cara yang nyaman Untuk perangkat seluler dan peralatan.

Namun, sebelum menjelaskan rangkaian pengisi daya, pertimbangkan baterainya sendiri. Ada akumulator sederhana, seperti ini:

Dan baterai dengan pengontrol muatan bawaan. Pengontrol dibuat dalam bentuk papan kecil yang disolder ke terminal baterai. Harap dicatat bahwa baterai semacam itu biasanya memiliki kontak berupa kabel.

Memang - itu logis: untuk menyediakan baterai dengan pengontrol muatan. Biar sedikit lebih mahal, tapi apalagi repot. Tapi apa yang tersembunyi di bawah nama ini: "charge controller"?

Ini hanyalah chip pelindung baterai dari tegangan berlebih, pelepasan berlebih, dan korsleting. Inti dari aksinya sederhana - pada tegangan atau arus selangit, sirkuit mikro mematikan kunci transistor, memutuskan baterai dari sirkuit. Terkadang output dari baterai semacam itu adalah 0V. Jangan khawatir, bukan berarti baterainya mati. Hanya saja baterainya habis hingga batas bawah dan charge controller mematikannya. Cukup untuk mengisinya.

Bagaimana cara mengisi baterai seperti itu? Jawaban: sama dengan LiPo baterai tanpa pengontrol muatan. LiPo Baterai dengan pengontrol pengisian daya hanyalah baterai dengan perlindungan tambahan. Baterai mana yang lebih baik - Anda yang memilih. Tetapi Anda harus ingat itu LiPo Baterai takut overcharging dan overdischarging. Dan jika masalah muatan berlebih diselesaikan oleh pengisi daya, maka kemungkinan pemakaian baterai di bawah batas yang diizinkan memaksa Anda untuk menggunakan LiPo baterai dengan pengontrol muatan.

Jadi, kami telah menentukan kedua opsi tersebut LiPo baterai - baik dengan maupun tanpa pengontrol muatan - memerlukan pengisi daya khusus. Apa yang akan terjadi jika LiPo baterai dengan bodohnya dicolokkan ke suplai 5V USB? Anda akan terkejut, tetapi baterainya akan terisi! Meski pada saat yang sama proses charging tidak bisa disebut normal, dan dengan charging seperti itu baterai tidak akan bertahan lama. Dan LiPo baterai dengan pengontrol muatan akan mati saat terisi penuh (perlindungan akan berfungsi). Meskipun saat ini baterai sudah cukup hangat, mungkin tidak ada yang perlu dikhawatirkan. Tetapi tanpa pengontrol pengisian daya, baterai dapat mengakhiri masa pakainya dalam sekejap, dan membakar komputer Anda, atau di mana pun Anda menempelkannya di sana, bersama dengan rumah / kantor / pabrik Anda.

Ada cara "Cina" yang murah untuk mengisi daya LiPo baterai (tetapi hanya dengan pengontrol muatan!) Melalui resistor pembatas arus. Hubungkan LED secara paralel dengan resistor. LED mati saat terisi penuh. Itu. ketika perlindungan dimulai. Metode ini digunakan pada mainan anak-anak China, ketika mainan yang bergerak/terbang/mengambang diisi oleh baterai unit remote control. Metode ini cocok jika paman Anda bekerja di pabrik baterai, dan Anda memiliki baterai ini "yah, hanya menumpuk" (c). Kami juga menolaknya, meskipun ... tidak: kami tetap menolaknya. Kami bukan orang Tionghoa dan kami tidak punya paman di pabrik baterai! Dan kami menyukai pengguna perangkat kami, oleh karena itu, untuk mengisi daya LiPo baterai kami akan benar.

Skema sederhana untuk mengisi baterai Llipo:

Untuk melakukan ini, kami mengambil sirkuit mikro khusus dan menyalakannya seperti yang ditunjukkan di. Harap dicatat bahwa sirkuit mikro memiliki dua input - USB(3.7-6V) dan DC(3,7-7V) untuk menghubungkan catu daya DC. Itu. setidaknya lurus.

Saya membuat tambalan uji kecil untuk . LED menyala saat mengisi daya dan padam saat baterai sedang diisi. Jika baterai tidak terhubung, LED mati.

Hasilnya, kami memiliki pengisi daya mini untuk LiPo baterai. Sirkuit semacam itu dapat dipasang di papan perangkat Anda dan diisi dari USB. Dalam kombinasi dengan LiPo menggunakan baterai dengan pengontrol muatan, kami mendapatkan perangkat dengan perlindungan penuh LiPo baterai dan pengisi daya yang benar. Bertahun-tahun melayani Anda LiPo!

Sulit untuk mengevaluasi karakteristik pengisi daya tertentu tanpa memahami bagaimana muatan contoh baterai li-ion seharusnya mengalir. Karena itu, sebelum langsung ke sirkuit, mari kita mengingat sedikit teorinya.

Apa itu baterai lithium

Bergantung pada bahan apa yang terbuat dari elektroda positif baterai lithium, ada beberapa jenisnya:

• dengan katoda litium kobaltat;
• dengan katoda berdasarkan besi fosfat lithiated;
• berdasarkan nikel-kobalt-aluminium;
• berdasarkan nikel-kobalt-mangan.

Semua baterai ini memiliki karakteristiknya sendiri, tetapi karena nuansa ini tidak terlalu penting bagi konsumen umum, maka tidak akan dibahas dalam artikel ini.

Selain itu, semua baterai li-ion diproduksi dalam berbagai ukuran dan faktor bentuk. Mereka dapat berupa versi casing (misalnya, baterai 18650 yang populer saat ini) atau dalam versi laminasi atau prismatik (baterai gel-polimer). Yang terakhir adalah kantong tertutup rapat yang terbuat dari film khusus, di mana elektroda dan massa elektroda berada.

Ukuran baterai li-ion yang paling umum ditunjukkan pada tabel di bawah ini (semuanya memiliki tegangan nominal 3,7 volt):

Proses elektrokimia internal berjalan dengan cara yang sama dan tidak bergantung pada faktor bentuk dan kinerja baterai, jadi semua yang disebutkan di bawah ini berlaku sama untuk semua baterai litium.

Cara mengisi baterai lithium-ion dengan benar

Cara paling benar untuk mengisi baterai litium adalah dengan mengisi daya dalam dua tahap. Metode inilah yang digunakan Sony di semua pengisi dayanya. Meskipun pengontrol muatan lebih kompleks, ini memberikan muatan baterai li-ion yang lebih lengkap tanpa mengurangi masa pakainya.

Di sini kita berbicara tentang profil pengisian baterai lithium dua tahap, disingkat CC / CV (arus konstan, tegangan konstan). Ada juga opsi dengan arus berdenyut dan bertahap, tetapi tidak dipertimbangkan dalam artikel ini. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang mengisi daya dengan arus pulsa.

Jadi, pertimbangkan kedua tahap pengisian daya secara lebih rinci.

1. Pada tahap pertama arus muatan konstan harus disediakan. Nilai saat ini adalah 0,2-0,5C. Untuk pengisian yang dipercepat, diperbolehkan untuk meningkatkan arus hingga 0,5-1,0C (di mana C adalah kapasitas baterai).

Misalnya, untuk baterai 3000 mAh, nilai saat ini muatan pada tahap pertama adalah 600-1500 mA, dan arus muatan yang dipercepat dapat berada di kisaran 1,5-3A.

Untuk memastikan arus pengisian yang konstan dari nilai yang diberikan, rangkaian pengisi daya (charger) harus dapat menaikkan tegangan pada terminal baterai. Nyatanya, pada tahap pertama, memori bekerja seperti penstabil arus klasik.

Penting: jika Anda berencana untuk mengisi baterai dengan built-in protection board (PCB), maka saat mendesain sirkuit pengisi daya, Anda perlu memastikan voltase bergerak menganggur sirkuit tidak pernah bisa melebihi 6-7 volt. Jika tidak, papan perlindungan mungkin gagal.

Pada saat tegangan pada baterai naik ke nilai 4,2 volt, baterai akan memperoleh sekitar 70-80% dari kapasitasnya (nilai kapasitas spesifik akan tergantung pada arus muatan: dengan muatan yang dipercepat akan sedikit berkurang , dengan biaya nominal - lebih sedikit). Momen ini adalah akhir dari tahap pertama muatan dan berfungsi sebagai sinyal untuk transisi ke tahap kedua (dan terakhir).

2. Tahap pengisian kedua adalah pengisian baterai tegangan konstan, tetapi secara bertahap mengurangi (jatuh) arus.

Pada tahap ini, pengisi daya mempertahankan tegangan 4,15-4,25 volt pada baterai dan mengontrol nilai arus.

Saat kapasitas meningkat, arus pengisian akan berkurang. Segera setelah nilainya turun menjadi 0,05-0,01С, proses pengisian dianggap selesai.

Nuansa penting dalam pengoperasian pengisi daya yang benar adalah pemutusan total dari baterai setelah pengisian selesai. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa baterai lithium sangat tidak diinginkan berada di bawah tegangan tinggi untuk waktu yang lama, yang biasanya disediakan oleh pengisi daya (yaitu 4,18-4,24 volt). Hal ini menyebabkan degradasi komposisi kimia baterai yang dipercepat dan, sebagai akibatnya, penurunan kapasitasnya. Long stay berarti puluhan jam atau lebih.

Selama tahap kedua pengisian daya, baterai berhasil mendapatkan sekitar 0,1-0,15 lebih banyak dari kapasitasnya. Total daya baterai mencapai 90-95%, yang merupakan indikator yang sangat baik.

Kami telah mempertimbangkan dua tahap utama pengisian daya. Namun, liputan masalah pengisian baterai litium tidak akan lengkap jika satu tahap pengisian lagi tidak disebutkan - yang disebut. prabayar.

Tahap pra-pengisian (pre-charge)- tahap ini hanya digunakan untuk baterai yang sangat kosong (di bawah 2,5 V) untuk mengembalikannya ke mode operasi normal.

Pada tahap ini, muatan disediakan oleh arus konstan yang dikurangi hingga tegangan baterai mencapai 2,8 V.

Tahap awal diperlukan untuk mencegah pembengkakan dan penurunan tekanan (atau bahkan ledakan dengan api) baterai yang rusak, yang, misalnya, mengalami korsleting internal di antara elektroda. Jika arus muatan yang besar segera melewati baterai seperti itu, ini pasti akan menyebabkan pemanasannya, dan betapa beruntungnya.

Manfaat lain dari pra-pengisian adalah pemanasan awal baterai, yang penting saat mengisi daya suhu rendah lingkungan (di ruangan yang tidak dipanaskan selama musim dingin).

Pengisian cerdas harus dapat memantau voltase pada baterai selama tahap awal pengisian dan, jika voltase tidak naik dalam waktu lama, menyimpulkan bahwa baterai rusak.

Semua tahapan pengisian baterai lithium-ion (termasuk tahap pra-pengisian) secara skematis ditunjukkan dalam grafik ini:

Melebihi nominalnya tegangan pengisian 0,15V dapat mengurangi masa pakai baterai menjadi dua. Mengurangi voltase muatan sebesar 0,1 volt mengurangi kapasitas baterai yang terisi daya sekitar 10%, tetapi memperpanjang umurnya secara signifikan. Tegangan baterai yang terisi penuh setelah dikeluarkan dari pengisi daya adalah 4,1-4,15 volt.

Untuk meringkas hal di atas, kami menguraikan tesis utama:

1. Berapa arus untuk mengisi baterai li-ion (misalnya, 18650 atau lainnya)?

Arus akan tergantung pada seberapa cepat Anda ingin mengisi daya dan dapat berkisar dari 0,2C hingga 1C.

Misalnya, untuk baterai 18650 berkapasitas 3400 mAh, arus pengisian minimumnya adalah 680 mA, dan maksimumnya adalah 3400 mA.

2. Berapa lama untuk mengisi daya, misalnya, baterai isi ulang 18650 yang sama?

Waktu pengisian secara langsung bergantung pada arus pengisian dan dihitung dengan rumus:

T \u003d C / I mengisi daya.

Misalnya waktu pengisian baterai kita yang berkapasitas 3400 mAh dengan arus 1A akan menjadi sekitar 3,5 jam.

3. Bagaimana cara mengisi baterai lithium polymer dengan benar?

Semua baterai litium diisi dengan cara yang sama. Tidak masalah apakah itu polimer litium atau ion litium. Bagi kami konsumen, tidak ada perbedaan.

Apa itu dewan perlindungan?

Papan pelindung (atau PCB - papan kontrol daya) dirancang untuk melindungi dari korsleting, pengisian daya berlebih, dan pelepasan daya baterai lithium yang berlebihan. Biasanya, perlindungan panas berlebih juga terpasang di dalam modul perlindungan.

Untuk alasan keamanan, dilarang menggunakan baterai litium pada peralatan rumah tangga jika tidak memiliki papan pelindung bawaan. Karena itu, semua baterai ponsel selalu memiliki papan PCB. Terminal keluaran baterai terletak langsung di papan:

Papan ini menggunakan pengontrol muatan berkaki enam pada mikrukh khusus (analog JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600, dll.). Tugas pengontrol ini adalah melepaskan baterai dari beban saat baterai benar-benar habis dan melepaskan baterai dari pengisian saat mencapai 4.25V.

Di sini, misalnya, adalah diagram papan pelindung baterai BP-6M yang disertakan dengan ponsel Nokia lama:

Jika kita berbicara tentang 18650, maka mereka dapat diproduksi dengan dan tanpa papan pelindung. Modul perlindungan terletak di area terminal negatif baterai.

Papan menambah panjang baterai 2-3 mm.

Baterai tanpa modul PCB biasanya dilengkapi dengan baterai yang dilengkapi dengan sirkuit pelindungnya sendiri.

Baterai apa pun dengan perlindungan dapat dengan mudah diubah menjadi baterai yang tidak terlindungi hanya dengan membuangnya.

Hingga saat ini, kapasitas maksimal baterai 18650 adalah 3400 mAh. Baterai dengan pelindung harus memiliki sebutan yang sesuai pada casing ("Dilindungi").

Jangan bingung papan PCB dengan modul PCM (PCM - modul pengisian daya). Jika yang pertama hanya berfungsi untuk melindungi baterai, maka yang terakhir dirancang untuk mengontrol proses pengisian - mereka membatasi arus pengisian daya pada tingkat tertentu, mengontrol suhu dan, secara umum, memastikan keseluruhan proses. Papan PCM adalah apa yang kami sebut pengontrol biaya.

Saya harap sekarang tidak ada pertanyaan lagi, bagaimana cara mengisi baterai 18650 atau baterai lithium lainnya? Kemudian kami beralih ke beberapa pilihan solusi rangkaian siap pakai untuk pengisi daya (pengontrol muatan yang sama).

Skema pengisian baterai li-ion

Semua sirkuit cocok untuk mengisi daya baterai lithium apa pun, tinggal memutuskan arus pengisian dan basis elemen.

LM317

Skema pengisi daya sederhana berdasarkan chip LM317 dengan indikator pengisian daya:

Rangkaiannya sederhana, seluruh pengaturan diturunkan ke pengaturan tegangan keluaran menjadi 4,2 volt menggunakan resistor pemangkas R8 (tanpa baterai yang terhubung!) Dan mengatur arus muatan dengan memilih resistor R4, R6. Kekuatan resistor R1 setidaknya 1 watt.

Segera setelah LED padam, proses pengisian dapat dianggap selesai (arus pengisian tidak akan pernah berkurang hingga nol). Tidak disarankan untuk menyimpan baterai dalam waktu lama setelah terisi penuh.

Chip lm317 banyak digunakan dalam berbagai stabilisator tegangan dan arus (tergantung pada rangkaian switching). Itu dijual di setiap sudut dan harganya satu sen secara umum (Anda dapat mengambil 10 buah hanya dengan 55 rubel).

LM317 hadir dalam berbagai kasus:

Penetapan pin (pinout):

Analog dari chip LM317 adalah: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (dua yang terakhir adalah produksi dalam negeri).

Arus pengisian daya dapat ditingkatkan hingga 3A jika Anda menggunakan LM350, bukan LM317. Benar, itu akan lebih mahal - 11 rubel / potong.

Papan sirkuit tercetak dan unit sirkuit ditunjukkan di bawah ini:

Transistor KT361 Soviet lama dapat diganti dengan yang serupa transistor pnp(misalnya, KT3107, KT3108 atau borjuis 2N5086, 2SA733, BC308A). Itu dapat dihapus sama sekali jika indikator pengisian daya tidak diperlukan.

Kerugian dari rangkaian: tegangan suplai harus dalam kisaran 8-12V. Hal ini disebabkan fakta bahwa untuk operasi normal sirkuit mikro LM317, perbedaan antara tegangan baterai dan tegangan suplai harus minimal 4,25 volt. Dengan demikian, tidak mungkin untuk menyalakannya dari port USB.

MAX1555 atau MAX1551

MAX1551/MAX1555 adalah pengisi daya khusus untuk baterai Li+ yang dapat bekerja dari USB atau dari adaptor daya terpisah (misalnya, pengisi daya telepon).

Satu-satunya perbedaan antara rangkaian mikro ini adalah bahwa MAX1555 memberikan sinyal untuk indikator kemajuan pengisian daya, dan MAX1551 - sinyal bahwa daya menyala. Itu. 1555 masih lebih disukai dalam banyak kasus, jadi 1551 sekarang sulit ditemukan untuk dijual.

Penjelasan rinci tentang chip ini dari pabrikan -.

Tegangan input maksimum dari adaptor DC adalah 7 V, saat diberi daya dari USB adalah 6 V. Ketika tegangan suplai turun menjadi 3,52 V, sirkuit mikro mati dan muatan berhenti.

Sirkuit mikro itu sendiri mendeteksi di input mana tegangan suplai ada dan terhubung dengannya. Jika daya disuplai melalui bus USB, maka arus muatan maksimum dibatasi hingga 100 mA - ini memungkinkan Anda menyambungkan pengisi daya ke port USB komputer mana pun tanpa takut jembatan selatan terbakar.

Saat ditenagai oleh catu daya terpisah, arus pengisian tipikal adalah 280 mA.

Chip memiliki perlindungan panas berlebih bawaan. Tetapi bahkan dalam kasus ini, rangkaian tetap bekerja, mengurangi arus muatan sebesar 17mA untuk setiap derajat di atas 110°C.

Ada fungsi pra-pengisian (lihat di atas): selama tegangan baterai di bawah 3V, sirkuit mikro membatasi arus pengisian hingga 40 mA.

Sirkuit mikro memiliki 5 pin. Berikut adalah diagram pengkabelan yang khas:

Jika ada jaminan bahwa tegangan pada keluaran adaptor Anda tidak boleh melebihi 7 volt dalam keadaan apa pun, maka Anda dapat melakukannya tanpa stabilizer 7805.

Opsi pengisian daya USB dapat dirakit, misalnya, yang satu ini.

Sirkuit mikro tidak memerlukan dioda eksternal atau transistor eksternal. Secara umum, tentu saja, mikruhi yang apik! Hanya saja mereka terlalu kecil, tidak nyaman untuk disolder. Dan harganya masih mahal ().

LP2951

Stabilizer LP2951 diproduksi oleh National Semiconductors (). Ini menyediakan penerapan fungsi pembatas arus bawaan dan memungkinkan Anda untuk menghasilkan tingkat tegangan pengisian yang stabil untuk baterai lithium-ion pada keluaran sirkuit.

Nilai tegangan muatan adalah 4,08 - 4,26 volt dan diatur oleh resistor R3 saat baterai dilepas. Ketegangannya sangat akurat.

Arus muatan adalah 150 - 300mA, nilai ini dibatasi oleh sirkuit internal chip LP2951 (tergantung pabrikan).

Gunakan dioda dengan arus balik kecil. Misalnya, bisa jadi salah satu seri 1N400X yang bisa Anda dapatkan. Dioda digunakan sebagai dioda pemblokiran untuk mencegah arus balik dari baterai ke chip LP2951 saat tegangan input dimatikan.

Pengisi daya ini menghasilkan arus pengisian yang cukup rendah, sehingga baterai 18650 apa pun dapat diisi sepanjang malam.

Sirkuit mikro dapat dibeli baik dalam paket DIP maupun dalam paket SOIC (biayanya sekitar 10 rubel per buah).

MCP73831

Chip ini memungkinkan Anda membuat pengisi daya yang tepat, selain itu, harganya lebih murah daripada MAX1555 yang hyped.

Sirkuit switching tipikal diambil dari:

Keuntungan penting dari rangkaian ini adalah tidak adanya resistor kuat dengan resistansi rendah yang membatasi arus muatan. Di sini, arus diatur oleh resistor yang terhubung ke output ke-5 dari rangkaian mikro. Ketahanannya harus berada di kisaran 2-10 kOhm.

Rakitan pengisi daya terlihat seperti ini:

Sirkuit mikro memanas dengan cukup baik selama pengoperasian, tetapi ini tampaknya tidak mengganggu. Itu menjalankan fungsinya.

Berikut varian PCB lainnya dengan smd led dan konektor micro usb:

LTC4054 (STC4054)

Sangat sederhana, ide bagus! Mengizinkan pengisian daya dengan arus hingga 800 mA (lihat). Benar, ini cenderung menjadi sangat panas, tetapi dalam kasus ini, perlindungan panas berlebih bawaan mengurangi arus.

Rangkaian dapat sangat disederhanakan dengan membuang satu atau bahkan kedua LED dengan transistor. Maka akan terlihat seperti ini (setuju, tidak ada tempat yang lebih mudah: sepasang resistor dan satu conder):

Salah satu opsi PCB tersedia di . Papan dirancang untuk elemen ukuran 0805.

Saya = 1000/R. Anda tidak boleh langsung menyetel arus besar, lihat dulu seberapa banyak sirkuit mikro akan memanas. Untuk keperluan saya, saya mengambil resistor 2,7 kOhm, sedangkan arus muatan ternyata sekitar 360 mA.

Tidak mungkin radiator dapat disesuaikan dengan rangkaian mikro ini, dan bukan fakta bahwa ini akan efektif karena ketahanan panas yang tinggi dari transisi wadah kristal. Pabrikan merekomendasikan untuk membuat heat sink "melalui kabel" - membuat trek setebal mungkin dan meninggalkan foil di bawah casing sirkuit mikro. Dan secara umum, semakin banyak foil "bumi" yang tersisa, semakin baik.

Ngomong-ngomong, sebagian besar panas dihilangkan melalui kaki ke-3, jadi Anda bisa membuat trek ini sangat lebar dan tebal (isi dengan solder berlebih).

Paket chip LTC4054 dapat diberi label LTH7 atau LTADY.

LTH7 berbeda dari LTADY karena yang pertama dapat mengangkat baterai yang sangat mati (yang voltasenya kurang dari 2,9 volt), sedangkan yang kedua tidak bisa (Anda perlu mengayunkannya secara terpisah).

Chip tersebut keluar dengan sangat sukses, sehingga memiliki banyak analog: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS610 2, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Sebelum menggunakan salah satu analog, periksa lembar data.

TP4056

Sirkuit mikro dibuat dalam paket SOP-8 (lihat), ia memiliki heat sink logam di perutnya yang tidak terhubung ke kontak, yang memungkinkan pembuangan panas dengan lebih efisien. Memungkinkan Anda mengisi baterai dengan arus hingga 1A (arus tergantung pada resistor pengaturan arus).

Diagram koneksi membutuhkan lampiran yang sangat minimum:

Rangkaian menerapkan proses pengisian klasik - pengisian pertama dengan arus konstan, kemudian dengan tegangan konstan dan arus turun. Semuanya ilmiah. Jika Anda membongkar pengisian daya secara bertahap, maka Anda dapat membedakan beberapa tahapan:

1. Memantau voltase baterai yang terhubung (ini terjadi setiap saat).
2. Tahap pra-pengisian (jika baterai habis di bawah 2,9 V). Pengisian arus 1/10 dari resistor prog R terprogram (100mA pada prog R = 1,2 kOhm) ke level 2,9 V.
3. Mengisi daya dengan arus konstan maksimum (1000mA pada R prog = 1,2 kOhm);
4. Saat baterai mencapai 4,2 V, tegangan baterai ditetapkan pada level ini. Penurunan arus pengisian secara bertahap dimulai.
5. Ketika arus mencapai 1/10 dari R prog yang diprogram oleh resistor (100mA pada R prog = 1,2 kOhm), pengisi daya mati.
6. Setelah pengisian selesai, pengontrol terus memantau voltase baterai (lihat poin 1). Arus yang dikonsumsi oleh rangkaian pemantauan adalah 2-3 μA. Setelah voltase turun menjadi 4.0V, pengisian daya menyala kembali. Dan dalam lingkaran.

Arus muatan (dalam ampere) dihitung dengan rumus Saya = program 1200/R. Maksimum yang diizinkan adalah 1000 mA.

Tes nyata pengisian daya dengan baterai 18650 pada 3400 mAh ditunjukkan pada grafik:

Keuntungan dari sirkuit mikro adalah arus muatan diatur hanya oleh satu resistor. Resistor resistansi rendah yang kuat tidak diperlukan. Plus, ada indikator proses pengisian, serta indikasi akhir pengisian. Saat baterai tidak tersambung, indikator akan berkedip sekali setiap beberapa detik.

Tegangan suplai rangkaian harus berada dalam 4,5 ... 8 volt. Semakin dekat ke 4.5V - semakin baik (sehingga chip lebih sedikit panas).

Kaki pertama digunakan untuk menghubungkan sensor suhu yang terpasang di dalam baterai ion lithium(biasanya ini adalah terminal tengah baterai ponsel). Jika tegangan keluaran di bawah 45% atau di atas 80% dari tegangan suplai, maka pengisian daya dihentikan. Jika Anda tidak membutuhkan pengontrol suhu, letakkan saja kaki itu di tanah.

Perhatian! Sirkuit ini memiliki satu kelemahan signifikan: tidak adanya sirkuit perlindungan balik baterai. Dalam hal ini, pengontrol dijamin akan terbakar karena melebihi arus maksimum. Dalam hal ini, tegangan suplai sirkuit langsung jatuh ke baterai, yang sangat berbahaya.

Segelnya sederhana, dilakukan dalam satu jam di atas lutut. Jika waktu terbatas, Anda dapat memesan modul yang sudah jadi. Beberapa produsen modul jadi menambahkan perlindungan terhadap arus berlebih dan kelebihan muatan (misalnya, Anda dapat memilih papan mana yang Anda butuhkan - dengan atau tanpa perlindungan, dan dengan konektor yang mana).

Anda juga dapat menemukan papan yang sudah jadi dengan kontak yang ditarik di bawah sensor temperatur. Atau bahkan modul pengisian daya dengan beberapa chip TP4056 secara paralel untuk meningkatkan arus pengisian daya dan dengan perlindungan polaritas terbalik (contoh).

LTC1734

Ini juga desain yang sangat sederhana. Arus muatan diatur oleh resistor R prog (misalnya, jika Anda meletakkan resistor 3 kΩ, arusnya akan menjadi 500 mA).

Sirkuit mikro biasanya ditandai pada casing: LTRG (seringkali dapat ditemukan di ponsel lama dari Samsung).

Transistor akan cocok p-n-p apapun, yang utama adalah dirancang untuk arus pengisian tertentu.

Tidak ada indikator pengisian daya pada diagram ini, tetapi pada LTC1734 dikatakan bahwa pin "4" (Prog) memiliki dua fungsi - mengatur arus dan memantau akhir pengisian baterai. Misalnya, rangkaian dengan kontrol akhir pengisian daya menggunakan pembanding LT1716 ditampilkan.

Komparator LT1716 dalam hal ini dapat diganti dengan LM358 yang murah.

TL431 + transistor

Mungkin sulit untuk membuat sirkuit dari komponen yang lebih mudah diakses. Di sini yang paling sulit adalah menemukan sumber tegangan referensi TL431. Tetapi mereka sangat umum sehingga ditemukan hampir di mana-mana (jarang yang dilakukan sumber daya tanpa sirkuit mikro ini).

Nah, transistor TIP41 dapat diganti dengan yang lain dengan arus kolektor yang sesuai. Bahkan KT819 Soviet lama, KT805 (atau KT815 yang kurang bertenaga, KT817) bisa digunakan.

Pengaturan sirkuit turun ke pengaturan tegangan keluaran (tanpa baterai !!!) menggunakan pemangkas pada level 4,2 volt. Resistor R1 menetapkan nilai maksimum arus pengisian.

Skema ini sepenuhnya mengimplementasikan proses dua tahap pengisian baterai lithium - pengisian pertama dengan arus searah, kemudian beralih ke fase stabilisasi tegangan dan penurunan arus yang lancar hingga hampir nol. Satu-satunya kelemahan adalah pengulangan sirkuit yang buruk (berubah-ubah dalam pengaturan dan menuntut komponen yang digunakan).

MCP73812

Ada lagi microchip yang diabaikan dari Microchip - MCP73812 (lihat). Atas dasar itu ternyata sangat pilihan anggaran pengisian daya (dan murah!). Seluruh kit hanyalah satu resistor!

Omong-omong, sirkuit mikro dibuat dalam wadah yang nyaman untuk penyolderan - SOT23-5.

Satu-satunya negatif adalah menjadi sangat panas dan tidak ada indikasi pengisian daya. Itu juga entah bagaimana tidak bekerja dengan sangat andal jika Anda memiliki catu daya rendah (yang menyebabkan penurunan tegangan).

Secara umum, jika indikasi pengisian daya tidak penting bagi Anda, dan arus 500 mA cocok untuk Anda, maka MCP73812 adalah pilihan yang sangat bagus.

NCP1835

Solusi terintegrasi penuh ditawarkan - NCP1835B, memberikan stabilitas tegangan pengisian yang tinggi (4,2 ± 0,05 V).

Mungkin satu-satunya kekurangan sirkuit mikro ini adalah ukurannya yang terlalu kecil (paket DFN-10, ukuran 3x3 mm). Tidak semua orang mampu memberikan penyolderan berkualitas tinggi untuk elemen miniatur semacam itu.

Dari keuntungan yang tak terbantahkan, saya ingin mencatat yang berikut:

1. Jumlah minimum bagian body kit.
2. Kemampuan untuk mengisi daya baterai yang benar-benar habis (pre-charge current 30mA);
3. Definisi akhir pengisian.
4. Arus pengisian yang dapat diprogram - hingga 1000 mA.
5. Indikasi pengisian daya dan kesalahan (mampu mendeteksi baterai yang tidak dapat diisi ulang dan memberi sinyal ini).
6. Perlindungan pengisian jangka panjang (dengan mengubah kapasitansi kapasitor C t, Anda dapat mengatur waktu pengisian maksimum dari 6,6 hingga 784 menit).

Biaya sirkuit mikro tidak semurah itu, tetapi tidak terlalu besar (~ $ 1) untuk menolak menggunakannya. Jika Anda berteman dengan besi solder, saya sarankan memilih opsi ini.

Lagi Detil Deskripsi ada di .

Apakah mungkin mengisi baterai lithium-ion tanpa pengontrol?

Ya kamu bisa. Namun, ini akan membutuhkan kontrol yang ketat atas arus dan voltase pengisian daya.

Secara umum, tidak akan berfungsi untuk mengisi baterai, misalnya 18650 kami tanpa pengisi daya sama sekali. Anda masih perlu membatasi arus muatan maksimum, jadi setidaknya memori paling primitif, tetapi masih diperlukan.

Pengisi daya paling sederhana untuk baterai lithium apa pun adalah resistor yang dipasang seri dengan baterai:

Resistansi dan disipasi daya resistor bergantung pada tegangan catu daya yang akan digunakan untuk mengisi daya.

Mari, sebagai contoh, hitung resistor untuk catu daya 5 volt. Kami akan mengisi baterai 18650 dengan kapasitas 2400 mAh.

Jadi, pada awal pengisian, penurunan tegangan pada resistor adalah:

U r \u003d 5 - 2.8 \u003d 2.2 Volt

Misalkan catu daya 5V kami diberi peringkat untuk arus maksimum 1A. Sirkuit akan mengkonsumsi arus terbesar di awal pengisian daya, ketika tegangan pada baterai minimal dan 2,7-2,8 Volt.

Perhatian: perhitungan ini tidak memperhitungkan kemungkinan bahwa baterai dapat habis sangat dalam dan voltase di atasnya bisa jauh lebih rendah, hingga nol.

Dengan demikian, resistansi resistor yang diperlukan untuk membatasi arus pada awal muatan pada level 1 Ampere adalah:

R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 ohm

Daya Disipasi Resistor:

P r \u003d I 2 R \u003d 1 * 1 * 2.2 \u003d 2.2 W

Pada akhir pengisian baterai, ketika tegangan mendekati 4,2 V, arus pengisian akan menjadi:

Saya mengisi daya \u003d (U un - 4.2) / R \u003d (5 - 4.2) / 2.2 \u003d 0.3 A

Artinya, seperti yang bisa kita lihat, semua nilai tidak melampaui batas yang diperbolehkan baterai ini: arus awal tidak melebihi arus muatan maksimum yang diizinkan untuk baterai ini (2,4 A), dan arus akhir melebihi arus di mana baterai tidak lagi memperoleh kapasitas (0,24 A).

Kerugian utama dari pengisian semacam itu adalah kebutuhan untuk terus memantau voltase baterai. Dan matikan muatan secara manual segera setelah voltase mencapai 4,2 Volt. Faktanya adalah bahwa baterai litium tidak dapat mentolerir tegangan berlebih jangka pendek dengan sangat baik - massa elektroda mulai menurun dengan cepat, yang pasti menyebabkan hilangnya kapasitas. Pada saat yang sama, semua prasyarat untuk kepanasan dan depresurisasi dibuat.

Jika baterai Anda memiliki papan pelindung bawaan, yang telah dibahas sedikit lebih tinggi, maka semuanya disederhanakan. Setelah tegangan tertentu pada baterai tercapai, papan itu sendiri akan melepaskannya dari pengisi daya. Namun, metode pengisian daya ini memiliki kelemahan yang signifikan, yang telah kita bicarakan.

Perlindungan yang terpasang pada baterai tidak akan memungkinkannya untuk diisi ulang dalam keadaan apa pun. Yang harus Anda lakukan hanyalah mengontrol arus pengisian daya agar tidak melebihi nilai yang diizinkan untuk baterai ini (sayangnya, papan pelindung tidak dapat membatasi arus pengisian daya).

Mengisi daya dengan catu daya laboratorium

Jika Anda memiliki catu daya dengan perlindungan arus (batasan) yang Anda inginkan, maka Anda diselamatkan! Catu daya seperti itu sudah merupakan pengisi daya lengkap yang mengimplementasikan profil pengisian daya yang benar, yang kami tulis di atas (CC / CV).

Yang perlu Anda lakukan untuk mengisi daya li-ion adalah menyetel catu daya ke 4,2 volt dan menyetel batas arus yang diinginkan. Dan Anda dapat menghubungkan baterai.

Awalnya, saat baterai masih kosong, catu daya laboratorium akan beroperasi dalam mode proteksi arus (yaitu, akan menstabilkan arus keluaran pada level tertentu). Kemudian, ketika tegangan pada bank naik ke set 4.2V, catu daya akan beralih ke mode stabilisasi tegangan, dan arus akan mulai turun.

Ketika arus turun menjadi 0,05-0,1C, baterai dapat dianggap terisi penuh.

Seperti yang Anda lihat, PSU laboratorium adalah pengisi daya yang hampir sempurna! Satu-satunya hal yang tidak dapat dilakukan secara otomatis adalah membuat keputusan untuk mengisi penuh baterai dan mematikannya. Tapi ini hal sepele, yang bahkan tidak perlu diperhatikan.

Bagaimana cara mengisi baterai litium?

Dan jika kita berbicara tentang baterai sekali pakai yang tidak dimaksudkan untuk diisi ulang, maka jawaban yang benar (dan hanya benar) untuk pertanyaan ini adalah TIDAK.

Faktanya adalah bahwa setiap baterai lithium (misalnya, CR2032 biasa dalam bentuk tablet datar) ditandai dengan adanya lapisan pasif internal yang menutupi anoda lithium. Lapisan ini mencegah anoda bereaksi secara kimiawi dengan elektrolit. Dan pasokan arus eksternal menghancurkan lapisan pelindung di atas, menyebabkan kerusakan pada baterai.

Ngomong-ngomong, jika kita berbicara tentang CR2032 baterai yang tidak dapat diisi ulang, yaitu LIR2032 yang sangat mirip dengannya, sudah menjadi baterai yang lengkap. Itu dapat dan harus diisi ulang. Hanya tegangannya bukan 3, tapi 3.6V.

Cara mengisi baterai lithium (apakah itu baterai ponsel, 18650 atau baterai li-ion lainnya) telah dibahas di awal artikel.