Особенности зарядки литиевых аккумуляторов и зарядные устройства для них
Современный человек пользуется множеством электронных гаджетов. Это ноутбук, мобильный телефон, планшет, фотоаппарат и многие другие. Большинство этих устройств работают от литиевых аккумуляторов. Ведь мы ценим их именно за то, что это мобильные устройства. Однако за портативность приходится расплачиваться тем, что нужно постоянно заряжать аккумуляторы. Для этого вам потребуется зарядное устройство для литиевых аккумуляторов. В большинстве случаев зарядные устройства поставляются в комплекте с самим устройством. Этот тот же адаптер питания ноутбука или телефона. В идеале, конечно, для зарядки должно использоваться именно штатная зарядка. Но что делать, если она потеряна или вышла из строя. Нужно подобрать подходящее зарядное устройство. Что при этом учесть, обсудим в этой статье.
Содержание статьи
Общие требования к зарядке литиевых аккумуляторов
В общем случае зарядное устройство для литиевых аккумуляторов должно иметь на выходе напряжение 5 вольт и ток, величина которого соответствует (0,5─1)*Сн. Сн – это номинальная ёмкость аккумулятора. К примеру, для литиевого элемента ёмкостью 2200 мАч, зарядка должна выдавать ток от 1,1 ампера.
Литиевый аккумуляторный элемент 18650
Большинство зарядных устройств солидных производителей проводят зарядку Li аккумуляторов в несколько стадий. Первый этап идёт при постоянной величине тока 0,2─1 С и напряжении 4,1─4,2 В (здесь имеется в виду напряжение на 1 элемент или банку). Эта стадия продолжается примерно 40─50 минут. Второй этап проводится при постоянном напряжении. Есть устройства, которые для ускорения процесса зарядки, используют импульсный режим. Для литий─ионных систем с графитовой системой необходимо ограничивать напряжения значением 4,1 вольта на один элемент.
Если использовать напряжение выше 4,1 вольта, то можно увеличить энергетическую плотность аккумулятора. Но при этом начинаются окислительные реакции, которые сокращают срок службы батареи. В более поздних моделях Li─Ion аккумуляторов эта проблема была устранена добавками. И на них напряжение в процессе зарядки можно увеличивать до 4,2 вольта с отклонением 0,05 на один элемент.
Если говорить о литиевых аккумуляторах промышленного назначения и для военной сферы, то для них зарядные устройства поддерживают напряжение 3,9 вольта. Это обеспечивает длительный срок службы и надёжность.
Если зарядное устройство выдаёт ток 1С, то аккумулятор зарядится примерно за 2─3 часа. При достижении полного заряда и напряжение достигает величины отсечки, ток резко уменьшается и составляет несколько процентов от первоначального значения.
Стоит сказать, что при увеличении зарядного тока время зарядки практически не уменьшается. При более высоком токе быстрее растёт напряжение на первой стадии процесса, но второй этап подзарядки в этом случае идёт дольше.
Существуют зарядные устройства способные зарядить литиевую батарею примерно за час. Такое зарядное для литиевых аккумуляторов не имеет второго этапа и АКБ готова к работе уже после завершения первой стадии. Уровень заряда аккумуляторного элемента при этом будет составлять 70 процентов. Но, в силу природы батарей литиевого типа, для них это не критично.
Этапы зарядки литиевого аккумулятора
Советуем также прочитать материал, где описана переделка шуруповёрта на литиевые аккумуляторы 18650. Возможно, это пригодиться вам в хозяйстве.
На графике выше можно видеть три этапа зарядки Li аккумулятора:
- Первый. Через батарею протекает максимально возможный (1С) ток заряда. Эта стадия заканчивается при увеличении напряжения до порогового значения;
- Второй. Напряжение остаётся максимальным (4,1─4,2 вольта), а зарядный ток уменьшается до 3 процентов от первоначальной величины;
- Третий. Компенсирующий заряд при его хранении (проводится примерно раз в 20 дней).
На этапе хранения для литиевых аккумуляторов струйная зарядка невозможна из-за того, что это приводит к металлизации Li. Но кратковременные подзарядки постоянным током компенсируют потери заряда. Такая зарядка должна выполняться, когда напряжения элемента падает до 4,05 вольта. Процесс зарядки прекращается при 4,2 вольта.
И ещё один важный момент. Литиевые аккумуляторные элементы очень чувствительны к перезаряду. Даже при небольшой перезарядке на поверхности минусового электрода начинается металлизация лития. Он очень активен и взаимодействует с электролитом. В результате реакции на катоде происходит выделение кислорода, повышается давление. В результате может произойти разгерметизация элемента, воспламенение и даже небольшой взрыв.
Кроме того, если при заряде постоянно превышать предел по напряжению, срок службы литиевых батарей снижается. Поэтому в большинстве литиевых аккумуляторов помимо самих элементов присутствует плата защиты.
Плата защиты аккумулятора ноутбука
Плата защиты аккумулятора 18650
Плата контролирует процесс заряда и разряда элементов по нижнему и верхнему пределу напряжения. Часто используются температурные датчики отключающие элементы при 90 градусов по Цельсию. В некоторых видах батарей имеется механический клапан, открывающийся при увеличении давления внутри корпуса выше определённого предела.
Есть исключения. К примеру, аккумуляторы с наличием марганца в их составе не имеют такой защиты. Марганец сильно тормозит металлизацию на аноде и образование кислорода. Поэтому в такой защите нет необходимости.
Всё это нужно иметь в виду при выборе зарядного устройства. Если вы будете заряжать литиевую банку напрямую без контроллера, напряжение должно контролироваться постоянно. Но гораздо лучше использовать устройства с автоматическим контролем или заряжать батарею через плату защиты.
Вернуться к содержанию
Зарядные устройства для различных гаджетов
Зарядки для аккумуляторов смартфонов
Если вы лишились штатного зарядного устройства от своего телефона, вам поможет «лягушка». Это одно из наиболее распространённых устройств. Название зарядка получила за характерную форму.
Зарядка типа «лягушка»
Пользоваться ей проще простого. У зарядки есть 2 регулируемых по ширине контакта: плюс и минус. Вам нужно установить их в положение, подходящее для заряжаемого аккумулятора. Затем вставляется аккумулятор, чтобы был контакт с его выводами, и фиксируется верхней прижимной планкой. Естественно, что при установке нужно соблюдать полярность. Затем устройство вставляется в разъём 220 вольт и заряжается, пока индикатор не покажет окончание процесса.
Вернуться к содержанию
Зарядные устройства для элементов 18650
Литиевые элементы 18650 используются в фонариках, power bank, мобильных пусковых устройствах для авто и т. п. Для них существуют зарядные устройства, позволяющие заряжать сразу несколько элементов. Аккумуляторные элементы 18650 выпускаются как с защитной платой (контроллером), так и без неё.
Зарядное устройство для 18650
Такие зарядки встречаются специально под литиевые элементы, но в большинстве случаев их делают универсальными. То есть, в них можно заряжать Li, Ni─Cd, Ni─MH аккумуляторы. Для этого в них делают различные режимы, а также возможность настройки тока и напряжения.
Аккумуляторные элементы 18650 также работают в составе аккумуляторных батарей ноутбуков. Но чтобы их там зарядить по отдельности, потребуется разобрать АКБ. Это совершенно не подходит для постоянного использования. Кустарный способ описывался в статье «Как зарядить аккумулятор ноутбука без ноутбука». Но он также не слишком удобен. Так, что при выходе из строя адаптера питания ноутбука придётся ремонтировать его или покупать новый. Хотя если поискать в продаже, то наверняка можно найти док станции для зарядки батарей ноутбуков.
Вернуться к содержанию
Зарядки для аккумуляторов планшетов
В большинстве современных планшетов работают литий─полимерные аккумуляторные батареи.
Литий─полимерный аккумулятор планшета
Заряжать их отдельно от планшета достаточно проблематично, но возможно. Для этого можно использовать универсальные зарядные устройства типа iMax. Но и здесь могут возникнуть сложности. Некоторые производители выполняют подключение контактов батареи к планшету при помощи пайки. То есть, снять их для зарядки будет нельзя и придётся цепляться к контактам прямо на планшете.
Зарядка универсальным ЗУ
Рекомендуем также прочитать материал о том, как правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор.
Вернуться к содержанию
Опрос
Загрузка ...
Вот такие есть способы выйти из ситуации с зарядкой литиевого аккумулятора, когда отсутствует штатное зарядное устройство. Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию
(голосов: 3, в среднем: 4,33 из 5)
Загрузка...
