1991 yilda.

Entsiklopedik YouTube

1 / 5

Lityum-ionli batareyalarning xarakteristikalari tarkibiy qismlarning kimyoviy tarkibiga bog'liq va quyidagi chegaralarda o'zgarib turadi:

bitta hujayra kuchlanishi:
- nominal: 3.7 (maksimal voltaji 4.35 bo'lgan batareyalar uchun nominal kuchlanish 3.8 ga teng) (quvvati o'rtasiga batareyaning quvvatining beshdan biriga teng bo'lgan oqim bilan ishlaganda);
- maksimal: 4.23 yoki 4.4 (4.35 batareyalar uchun);
- minimal: 2,5-2,75-3,0 (quvvat va maksimal voltajga bog'liq);
o'ziga xos energiya sarfi: 110 ... 243 Vt / kg;
ichki qarshilik: 5 ... 15 Ohm /;
quvvati 80% ga yetguncha zaryadlash / tushirish davrlari soni: 600;
tez zaryadlash vaqti: 15 min ... 1 soat;
xona haroratida o'z-o'zidan tushirish: oyiga 3%;
quvvatga nisbatan yuk oqimi Dan taqdim etilgan:
- doimiy: 65 gacha Dan;
- zarba: 500 gacha Dan;
- maqbul: 1 gacha Dan;
ish harorati oralig'i: -20 ° C dan +60 ° C gacha (eng maqbul +20 ° C);

Zaryad olayotganda haddan tashqari kuchlanish tufayli batareya yonib ketishi mumkin, shuning uchun akkumulyator batareyasiga batareyani zaryadlash tekshiruvi o'rnatilgan. batareyani himoya qiladi haddan tashqari kuchlanishdan. Shuningdek, ushbu tekshirgich ixtiyoriy ravishda batareyaning haroratini boshqarishi, uni haddan tashqari qizib ketganda o'chirib qo'yishi, zaryadsizlanish chuqurligini va oqim sarfini cheklashi mumkin. Biroq, barcha batareyalar himoyalanmaganligini yodda tutish kerak. Narxlarni pasaytirish yoki quvvatni oshirish uchun ishlab chiqaruvchilar uni o'rnatmasligi mumkin.

Lityum batareyalar bir nechta katakchalarni ketma-ket ulashda maxsus talablarga ega. Bunday ko'p bankli batareyalar uchun zaryadlovchi qurilmalar bilan ta'minlangan muvozanatlash sxemasihujayralar. Balanslashning mohiyati shundaki, qutilarning elektr xossalari biroz boshqacha bo'lishi mumkin va boshqalar boshqalardan oldin to'liq quvvatga ega bo'lishlari mumkin. Bunday holda, qolgan qismini zaryadlashni davom ettirish bilan birga, ushbu qutini zaryadlashni to'xtatish kerak. Ushbu funktsiyani akkumulyatorni muvozanatlash moslamasi bajaradi. U zaryad oqimi uning yonidan o'tishi uchun u zaryadlangan kavanozni boshqaradi.

Batareyaning mavjudligini aniqlash uchun zaryadlovchi qurilmalar 4.05-4.2 oralig'ida so'nggi zaryad kuchlanishini saqlab turishi mumkin.

Qurilma

Lityum-ionli akkumulyator elektrolitlar singdirilgan g'ovakli separator bilan ajratilgan elektrodlardan (alyuminiy folga katod moddasi va mis folga anod materialidan) iborat. Elektrodlar to'plami muhrlangan holda joylashtiriladi, katodlar va anodlar joriy kollektor terminallariga ulanadi. Badanga ba'zida favqulodda vaziyatlarda yoki ish sharoitlari buzilganida ichki bosimni engillashtiradigan xavfsizlik klapani o'rnatilgan. Li-ionli batareyalar ishlatiladigan katot materialining turiga qarab farqlanadi. Lityum-ionli batareyadagi zaryad tashuvchisi - bu kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishi bilan boshqa materiallarning (masalan, grafit, oksidlar va metall tuzlari) kristall panjarasiga qo'shilish (interkalatsiya) qobiliyatiga ega bo'lgan musbat zaryadlangan lityum ionidir, masalan: LiC 6 hosil bo'lishi bilan grafitga, metall oksidlari (LiMnO 2) va tuzlar (LiMn RON).

Dastlab, metall lityum salbiy plitalar sifatida ishlatilgan, keyin ko'mir kokasi. Keyinchalik grafit ishlatila boshlandi. Kobalt oksidlaridan foydalanish batareyalarni sezilarli darajada past haroratlarda ishlashiga imkon beradi, bitta batareyaga tushirish / zaryadlash davrlarini ko'paytiradi. Lityum temir fosfat batareyalarining ko'payishi ularning nisbatan arzonligi bilan bog'liq. Lityum-ionli batareyalar boshqaruv va boshqarish tizimi - BMS yoki BMS (batareyalarni boshqarish tizimi) va maxsus zaryadlash / tushirish moslamalari bilan jihozlangan to'plamda ishlatiladi.

Hozirgi vaqtda lityum-ionli batareyalarni seriyali ishlab chiqarishda katod materiallarining uchta klassi qo'llaniladi:

litiy kobaltat LiCoO 2 va izostrukturali litiy nikelat asosidagi qattiq eritmalar
litiy marganets shpineli LiMn 2 O 4
lityum ferrofosfat LiFePO 4.

Lityum-ionli batareyalarning elektrokimyoviy sxemalari:

litiy-kobalt LiCoO 2 + 6C → Li 1-x CoO 2 + LiC 6
lityum ferro-fosfat LiFePO 4 + 6C → Li 1-x FePO 4 + LiC 6

O'z-o'zidan zaryadsizlanish darajasi va zaryadlash / tushirish davrlarining ko'pligi tufayli Li-ion batareyalari muqobil energiyada foydalanish uchun eng maqbuldir. Bundan tashqari, I&C tizimidan tashqari, ular inverterlar (kuchlanish konvertorlari) bilan jihozlangan.

Foyda

Yuqori energiya zichligi (hajmi).
O'z-o'zidan tushirish darajasi past.
Xizmat bepul.

kamchiliklar

1. Birinchi avlod Li-ion batareyalari portlovchi ta'sirga duch kelgan. Buning sababi shundaki, ular lityum metall anoddan foydalanganlar, bu erda bir nechta zaryadlash / tushirish sikllari jarayonida fazoviy shakllanishlar (dendritlar) paydo bo'lib, elektrodlarning yopilishiga va natijada yong'in yoki portlashga olib keldi. Ushbu kamchilik anodli materialni grafit bilan almashtirish orqali nihoyat yo'q qilindi. Xuddi shunday jarayonlar kobalt oksidiga asoslangan lityum-ionli batareyalar katotlarida ham ish sharoitlari buzilganda (ortiqcha zaryadlash) sodir bo'lgan. Lityum-ferro-fosfat batareyalar ushbu kamchiliklardan to'liq mahrum. Bundan tashqari, barcha zamonaviy lityum-ion batareyali zaryadlovchilar haddan tashqari zaryad tufayli haddan tashqari zaryadlash va qizib ketishning oldini oladi.

Saqlash hajmini yo'qotish:

Harorat, ⁰C	40% zaryad bilan, yiliga%	100% zaryad bilan, yiliga%
0	2	6
25	4	20
40	15	35
60	25	Uchun 40% uch oy

Past haroratlarda zaryadsizlanish energiya chiqishini kamaytiradi, ayniqsa 0 ⁰C dan past haroratlarda. Shunday qilib, haroratning +20 ⁰C dan +4 ⁰C gacha pasayishi bilan ta'minlanadigan energiya ta'minotining pasayishi, etkazib beriladigan energiyaning ~ 5-7% gacha pasayishiga olib keladi, zaryadsizlanish haroratining 0 ⁰C dan pastroq pasayishi energiyaning o'nlab foizga yo'qolishiga olib keladi va erta charchashga olib kelishi mumkin. manba. Lityum-ionli batareyalar kimyosi zaryadlash haroratiga sezgir bo'lib, ~ +20 ⁰C haroratda maqbuldir va +5 ⁰C dan past haroratlarda tavsiya etilmaydi.

Xotira effekti

Pol Sherer instituti (Shveytsariya) olimlari tomonidan o'tkazilgan tadqiqotlar natijalariga ko'ra lityum-ionli batareyalar xotira ta'siriga ega ekanligi aniqlandi. Tadqiqot mualliflari ta'kidlaganidek, Li-Ion batareyalari uchun:

... aslida bu ta'sir juda oz: voltajning nisbiy og'ishi mingga bir necha birlikni tashkil qiladi.

Asl matn (ing.)
Ta'siri aslida juda kichik: kuchlanishdagi nisbiy og'ish mingga bir necha qismni tashkil qiladi.

Biz faqat batareyaning ishlashiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi haqida emas, balki effektning asosiy mavjudligi to'g'risida gaplashamiz.

Tadqiqotning asosiy g'oyasi shu kabi ta'sirni topish edi.

Asl matn (ing.)
Ammo asosiysi uni umuman izlash g'oyasi edi.

Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, to'liq bo'lmagan zaryadlash va keyinchalik zaryadsizlanishning tez-tez aylanishlari alohida "xotira mikroeffektlari" paydo bo'lishiga olib keladi va keyinchalik qo'shiladi. Buning sababi shundaki, litiy ionini ajratish va qayta tortib olish jarayonlari batareyaning ishlashiga asos bo'lib, zaryad to'liq bo'lmagan taqdirda dinamikasi yomonlashadi.

Zaryad olayotganda lityum ionlari birma-bir litiy ferrofosfatning zarralarini qoldiradi, ularning hajmi o'nlab mikrometrga teng. Katod moddasi har xil lityum tarkibidagi zarrachalarga ajrala boshlaydi. Batareya elektrokimyoviy potentsialning oshishi fonida zaryadlanadi. Muayyan daqiqada u chegara qiymatiga etadi. Bu katot materialidan qolgan lityum ionlarini chiqarilishini tezlashtiradi, ammo ular endi batareyaning umumiy kuchlanishini o'zgartirmaydi.

Agar akkumulyator to'liq zaryadlanmagan bo'lsa, unda chegara holatiga yaqin bo'lgan ma'lum miqdordagi zarralar katodda qoladi. Ular deyarli lityum ionlarini chiqarish uchun to'siqqa etishdi, ammo uni engib o'tishga vaqtlari bo'lmadi. Chiqarish paytida erkin lityum ionlari o'z joylariga qaytib, ferrofosfat ionlari bilan qayta birikishga moyil. Shu bilan birga, katod yuzasida ular tarkibida allaqachon lityum bo'lgan chegara holatidagi zarralar ham uchraydi. Qayta olish qiyin va elektrodning mikroyapısı buzilgan.

Hozirgi vaqtda muammoni hal qilishning ikkita usuli mavjud: batareyalarni boshqarish tizimining algoritmlari o'zgarishi va yuzasi kattalashgan katodlarning rivojlanishi.

Batareyaning uzoq umr ko'rishida va to'g'ri ishlashida uning ishlashi muhim rol o'ynaydi. Ko'pgina mutaxassislar batareyaning ishlash muddatini uzaytirishga yordam beradigan ikkita oddiy qoidani aniqlaydilar:

Qarish

Lityum-polimer va lityum-ionli batareyalarni zaryadlashning harorat rejimi ularning quvvatiga ta'sir qiladi: sovuq yoki issiq havoda quvvat olganda quvvat pasayadi. Chuqur deşarj lityum-ionli batareyani butunlay yo'q qiladi. Bundan tashqari, batareyalarning hayotiy tsikli ishlab chiqaruvchi tomonidan belgilanganidan yuqori bo'lgan oqimlar bilan keyingi zaryadlash va zaryadlashdan oldin uning tushirish chuqurligidan ta'sirlanadi. Ular zaryadlanish kuchlanishiga juda sezgir. Agar u atigi 4 foizga ko'paytirilsa, batareyalar tsikldan tsiklga qadar ikki barobar tezroq quvvatini yo'qotadi. Zaryadlovchi oqimi akkumulyator va zaryadlovchi o'rtasidagi kuchlanish farqiga va batareyaning o'zi va unga etkazilgan simlarning qarshiligiga bog'liq. Shuning uchun zaryadlanish kuchlanishining 4% ga ortishi zaryadlash oqimining 10 barobar ko'payishiga olib kelishi mumkin. Bu batareyaga salbiy ta'sir qiladi. U haddan tashqari qizib ketishi va yomonlashishi mumkin. Li-ionli batareyalarni saqlashning maqbul shartlariga akkumulyator quvvatining 40% zaryadida va 0 ... 10 ° S haroratda erishiladi. Lityum batareyalar ishlatilmaganda ham eskiradi. 2 yildan keyin batareya quvvati taxminan 20% ni yo'qotadi. Shunga ko'ra, batareyani "zaxirada" sotib olish yoki uning manbasini "tejash" bilan haddan ziyod haddan tashqari olishning hojati yo'q. Sotib olayotganda, ma'lum bir quvvat manbai allaqachon qancha vaqt bo'lganligini bilish uchun ishlab chiqarish sanasini ko'rib chiqishga arziydi. Agar ishlab chiqarilgan kundan boshlab ikki yildan ortiq vaqt o'tgan bo'lsa, sotib olishdan bosh tortish yaxshiroqdir.

Past haroratlarda quvvatning pasayishi

Atrof muhit harorati 0 ° C dan pastga tushganda, lityum-ionli batareyaning quvvati 40-50% gacha kamayadi. Kiyiladigan elektronika egalari past haroratlarda texnologiyani qo'llashning salbiy ta'siriga eng kam duch kelishadi va uchuvchisiz uchish apparatlari, robotlashtirilgan tizimlar va kosmik texnologiyalarni ishlab chiqarish bilan shug'ullanadigan sanoat segmentlari yangi isitiladigan batareyalarga juda muhtoj. Ushbu muammoni hal qilish uchun ichki isitiladigan batareyalar dizayni ishlab chiqilgan.

Portlash xavfi

Lityum batareyalar kamdan-kam hollarda portlaydi. Miniatyurali batareyalardan ham yonishning intensivligi shuki, bu jiddiy oqibatlarga olib kelishi mumkin. Aviakompaniyalar va xalqaro tashkilotlar lityum batareyalar va ular bilan jihozlarni havo transportida tashishni cheklash choralarini ko'rmoqda.

Lityum batareyaning o'z-o'zidan yonishini an'anaviy usulda o'chirish juda qiyin. Nosoz yoki shikastlangan batareyaning issiqlik tezlashishi jarayonida nafaqat to'plangan elektr energiyasining chiqishi, balki o'z-o'zini isitish, kislorod va yonuvchi gazlar uchun energiya chiqaradigan bir qator kimyoviy reaktsiyalar ham sodir bo'ladi. Shuning uchun, yonib ketgan akkumulyator havoga kirmasdan yonishga qodir va atmosfera kislorodidan ajratish vositasi uni o'chirishga yaroqsiz. Bundan tashqari, lityum metall yonuvchan vodorod gazini hosil qilish uchun suv bilan faol reaksiyaga kirishadi, shuning uchun lityum batareyalarni suv bilan o'chirish faqat lityum elektrod massasi kichik bo'lgan batareyalar uchun samarali bo'ladi. Umuman olganda, yong'in chiqqan lityum batareyani o'chirish samarasiz. Söndürmenin maqsadi batareyaning haroratini pasaytirish va olov tarqalishini oldini olishdir

Uzoq vaqt davomida kislota batareyasi avtonom ob'ektlar va mexanizmlarni elektr toki bilan ta'minlashga qodir bo'lgan yagona qurilma edi. Katta maksimal oqim va minimal ichki qarshilikka qaramay, bunday batareyalar bir qator kamchiliklarga ega bo'lib, ularni katta miqdordagi elektr energiyasini iste'mol qiladigan qurilmalarda yoki yopiq xonalarda ishlatishni cheklab qo'ydi. Shu nuqtai nazardan, lityum-ionli batareyalar kamchiliklari bo'lsa ham, avvalgilarining ko'plab salbiy fazilatlaridan mahrum.

Jilovlash

Lityum ion batareyasi nima?

Birinchi lityum batareyalar 50 yil oldin paydo bo'lgan. Bunday mahsulotlar an'anaviy akkumulyator bo'lib, unda lityum anot o'rnatilgan bo'lib, energiya samaradorligi darajasini oshirdi. Bunday mahsulotlar juda yuqori ishlash xususiyatlariga ega edi, ammo eng jiddiy kamchiliklardan biri katod qizib ketganda lityum yoqilish ehtimoli yuqori bo'lgan. Ushbu xususiyatni hisobga olgan holda, olimlar vaqt o'tishi bilan toza elementni metall ionlari bilan almashtirdilar, buning natijasida xavfsizlik sezilarli darajada oshdi.

Zamonaviy li-ionli batareyalar juda ishonchli va ko'plab zaryadli deşarj davrlariga bardosh bera oladi. Ular minimal xotira ta'siriga ega va nisbatan engil. Ushbu xususiyatlar tufayli lityum batareya ko'plab qurilmalarda keng dastur topdi. Mahsulot akkumulyator batareyasi sifatida, maishiy texnika uchun batareyalar ko'rinishida, shuningdek yuqori samarali tortish quvvat manbai sifatida ishlatilishi mumkin.

Bugungi kunda bunday qurilmalar bir nechta kamchiliklarga ega:

yuqori narx;
chuqur chiqindilarni yoqtirmang;
past haroratlarda o'lishi mumkin;
haddan tashqari qizib ketganda quvvatni yo'qotish.

Li-ionli batareyalar qanday ishlab chiqariladi

Lityum-ionli batareyalar bir necha bosqichda ishlab chiqariladi:

Elektrodlarni ishlab chiqarish.
Elektrodlarni batareyaga birlashtirish.
Himoya kartasini o'rnatish.
Batareyani qutiga o'rnatish.
Elektrolit bilan to'ldirish.
Sinov va zaryadlash.

Ishlab chiqarishning barcha bosqichlarida texnologiya va xavfsizlik choralariga rioya qilish kerak, bu esa oxir-oqibat sifatli mahsulot olishga imkon beradi.

Lityum-ionli batareyalarda katot sifatida, uning yuzasida lityum o'z ichiga olgan moddasi bo'lgan folga ishlatiladi.

Batareyaning maqsadiga qarab, quyidagi lityum birikmalardan foydalanish mumkin:

LiCoO2;
LiNiO2;
LiMn2O4.

AA va AAA o'lchamdagi silindrli quvvat manbalarini ishlab chiqarishda asosiy elektrod rulonga o'raladi, u anoddan ajratuvchi bilan ajratiladi. Qatlamning minimal qalinligi bo'lgan katodli katta maydon bilan mahsulotning yuqori energiya sarfiga erishish mumkin.

Li-ion batareyasining ishlash printsipi va

Lityum-ion batareyasi quyidagicha ishlaydi:

Batareyaning kontaktlariga to'g'ridan-to'g'ri elektr toki tushganda, lityum kationlari anod materialiga o'tadi.
Chiqarish jarayonida lityum ionlari anoddan chiqib, dielektrikka 50 nm chuqurlikka kirib boradi.

Lityum-ionli batareyaning "hayotida" bunday tsikllar 3000 ga etishi mumkin, shu bilan birga batareya zaryadlash jarayonida to'plangan deyarli barcha elektr tokini berishi mumkin. Chuqur deşarj plitalarning oksidlanishiga olib kelmaydi, bu kislotali batareyalar bilan taqqoslaganda bunday mahsulotlarni yaxshi ajratib turadi.

Hamma li-ionli batareyalar ham chuqur zaryadga toqat qilmaydi. Agar bunday akkumulyator telefonga yoki kameraga o'rnatilgan bo'lsa (AAA turi), batareyani chuqur zaryadsizlanganda, xavfsizlik sababli, boshqaruv paneli batareyani zaryadlash imkoniyatini bloklaydi, shuning uchun uni maxsus zaryadlovchisiz zaryadlash mumkin bo'lmaydi. Agar bu qayiq dvigateli uchun tortish lityum batareyasi bo'lsa, unda chuqur tushirish u uchun dahshatli bo'lmaydi.

Barmoq tipidagi batareyalardan farqli o'laroq, murakkab batareyalar parallel yoki ketma-ket ulangan bir nechta alohida elektr manbalaridan iborat. Ulanish usuli qaysi elektr indikatorini oshirish kerakligiga bog'liq.

Li-ionli batareyalarning o'lchamlari va turlari

Lityum-ionli batareyalar keng qo'llaniladi. Elektr tokining bunday manbalari turli xil uy jihozlari, gadjetlar va hattoki avtoulovlarda qo'llaniladi. Bundan tashqari, sanoat lityum-ionli batareyalar katta quvvat va yuqori kuchlanish bilan ishlab chiqariladi. Eng mashhur lityum batareyalarning quyidagi turlari:

Ism	Diametri, mm	Uzunlik, mm	Imkoniyatlar, mAh
10180	10	18	90
10280	10	28	180
10440 (AAA)	10	44	250
14250 (AA / 2)	14	25	250
14500	14	50	700
15270 (CR2)	15	27	750-850
16340 (CR123A)	17	34.5	750-1500
17500 (A)	17	50	1100
17670	17	67	1800
18500	18	50	1400
18650 (168A)	18	65	2200-3400
22650	22	65	2500-4000
25500 (C turi)	25	50	2500-5000
26650	26	50	2300-5000
32600 (D turi)	34	61	3000-6000

Bunday belgilarning dastlabki ikkita raqami mahsulotning diametrini, ikkinchi juftligi - uzunligini ko'rsatadi. Batareyalar silindrsimon bo'lsa, oxirgi "0" o'rnatiladi.

Silindrsimon akkumulyatorlardan tashqari sanoat 9v kuchlanishli "" tipidagi batareyalarni va 12v, 24v, 36v va 48v kuchlanishli kuchli sanoat batareyalarini ishlab chiqaradi.

Stacker batareyasi

Mahsulotga qo'shiladigan elementlarga qarab, batareykada quyidagi belgilar bo'lishi mumkin:

ICR tarkibidagi kobalt;
IMR - - - - marganets;
INR - - - - nikel va marganets;
NCR - - - - nikel va kobalt.

Lityum batareyalar nafaqat kattaligi va kimyoviy qo'shimchalari, balki birinchi navbatda quvvati va kuchlanishi bilan farq qiladi. Ushbu ikkita parametr ularni ma'lum turdagi elektr qurilmalarida ishlatish imkoniyatini aniqlaydi.

Li-ionli batareyalar qayerda ishlatiladi?

Lityum-ionli batareyalarda deyarli to'liq hajmda elektr energiyasini chiqaradigan va quvvatni pasaytirmasdan ko'plab zaryadlash / zaryadsizlantirish davrlarini bajaradigan batareyaga kerak bo'lgan alternativa yo'q. Bunday qurilmalarning afzalligi ularning nisbatan past og'irligidadir, chunki bunday qurilmalarda qo'rg'oshin panjaralarini ishlatishga hojat yo'q.

Yuqori ishlash xususiyatlarini hisobga olgan holda, bunday mahsulotlardan foydalanish mumkin:

Boshlang'ich batareyalar sifatida. Ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradigan yangi ishlanmalar tufayli avtomobillar uchun litiy batareyalar har yili arzonlashmoqda. Afsuski, bunday batareyalarning narxi juda yuqori bo'lishi mumkin, shuning uchun ko'plab avtomobil egalari bunday batareyani sotib ololmaydilar. Lityum-ionli batareyalarning kamchiliklari minus 20 darajadan past haroratlarda quvvatning sezilarli darajada pasayishini o'z ichiga oladi, shuning uchun shimoliy hududlarda bunday mahsulotlarning ishlashi maqsadga muvofiq bo'lmaydi.
Tortish moslamalari sifatida. Lityum-ionli batareyalar chuqur chiqindilarni osongina toqat qilishi mumkinligi sababli, ular ko'pincha qayiq elektr motorlari uchun tortish sifatida ishlatiladi. Agar dvigatel kuchi unchalik katta bo'lmasa, unda bitta zaryad 5-6 soatlik doimiy ish uchun etarli bo'ladi, bu baliq ovlash yoki qayiqda sayohat qilish uchun etarli. Tortish lityum-ionli batareyalar, shuningdek, yopiq joylarda ishlaydigan har xil yuklash uskunalariga (elektr stakerlar, elektr forkliftlar) o'rnatiladi.
Uy jihozlarida. Lityum-ionli batareyalar turli xil maishiy qurilmalarda standart batareyalar o'rniga ishlatiladi. Bunday mahsulotlar 3.6v - 3.7v kuchlanishiga ega, ammo odatdagi 1,5 voltli tuz yoki gidroksidi batareyani almashtiradigan modellar mavjud. Shuningdek, siz 3v (15270,) kuchlanishli batareyalarni topishingiz mumkin, ular 2 ta standart batareyalar o'rniga o'rnatilishi mumkin.

Bunday mahsulotlar asosan kuchli qurilmalarda qo'llaniladi, unda oddiy tuz batareyalari juda tez zaryadsizlanadi.

Tortish batareyasi

Li ionli batareyalardan foydalanish qoidalari

Lityum batareyaning ishlash muddatiga ko'plab omillar ta'sir qiladi, ularning bilimlari resursni sezilarli darajada oshiradi. Ushbu turdagi batareyadan foydalanishda quyidagilar kerak:

Batareyani to'liq zaryadsizlantirishga harakat qiling. Batareyaning bunday effektlarga nisbatan yuqori qarshiligiga qaramay, undan barcha "sharbatlarni" siqib chiqarmaslik maqsadga muvofiqdir. Bunday batareyalarni UPS va yuqori quvvatli elektr dvigatellari bilan ishlashga alohida e'tibor berish kerak. Agar batareya to'liq zaryadsizlangan bo'lsa, uni darhol qayta tiklash kerak, ya'ni maxsus zaryadlovchiga ulangan bo'lishi kerak. Batareyani chuqur zaryadsizlantirish holatida uzoq vaqt turgandan keyin ham chayqash mumkin, buning uchun 12 soat davomida yuqori sifatli zaryadlash kerak, keyin batareyani zaryadsizlantirish kerak.
Haddan tashqari zaryad qilmang. Haddan tashqari zaryadlash mahsulotning ishlashiga salbiy ta'sir qiladi. O'rnatilgan tekshirgich har doim ham batareyani o'z vaqtida uzib qo'yolmaydi, ayniqsa zaryadlash sovuq xonada amalga oshirilganda.

Haddan tashqari zaryadlash va ortiqcha zaryaddan tashqari, batareyani haddan tashqari mexanik stressdan himoya qilish kerak, bu esa batareyaning ichki qismlarini oqishi va yonib ketishiga olib kelishi mumkin. Shu sababli, toza lityum miqdori 1 g dan oshadigan batareyalarni pochta orqali jo'natishda taqiq mavjud.

U tornavida, noutbuk va telefonlar uchun akkumulyator sifatida ishlatiladi

Lityum-ionli batareyalarni qanday saqlash kerak

Agar lityum-ionli batareyalarni uzoq muddatli saqlashga ehtiyoj bo'lsa, mahsulotga salbiy ta'sirini kamaytirish uchun siz quyidagi tavsiyalarga rioya qilishingiz kerak:

Mahsulotni faqat quruq, salqin joyda saqlang.
Batareyani elektr qurilmadan chiqarib olish kerak.
Saqlashdan oldin batareyani zaryadlash kerak. Ichki korroziya jarayonlari hosil bo'lmaydigan minimal kuchlanish har bir hujayra uchun 2,5 Voltni tashkil qiladi.

Bunday akkumulyatorlarning o'z-o'zidan zaryadsizlanishini hisobga olsak, batareyani shu tarzda bir necha yil davomida saqlash mumkin, ammo bu davrda hujayraning quvvati kamayishi muqarrar.

Lityum-ionli batareyalarni yo'q qilish

Lityum-ionli batareyalar tarkibida sog'liq uchun xavfli moddalar mavjud va ularni hech qachon uyda ajratib bo'lmaydi. Batareya tugagandan so'ng uni keyingi ishlov berish uchun topshirish kerak. Ixtisoslashgan yig'ish punktlarida eski lityum akkumulyator uchun pul kompensatsiyasini olishingiz mumkin, chunki bunday mahsulotlarda qayta ishlatilishi mumkin bo'lgan qimmat elementlar mavjud.

Lityum batareyalarning turlari va ularning dizayn xususiyatlari qanday?

Lityum batareyalar bugungi bozorda bir nechta turli xil joylarni egallab olgan. Ular asosan barcha turdagi elektronika, ko'chma asboblar va mobil qurilmalarda, maishiy texnika va boshqalarda qo'llaniladi. Hatto avtomobillar uchun 12 voltli lityum batareyalar mavjud. Garchi ular hali avtomobilsozlik sohasida keng qo'llanilmagan. Lityum batareyalardan milliy iqtisodiyotning turli sohalarida foydalanish bozorda ushbu batareyalarning ko'plab navlari paydo bo'lishiga olib keldi. Lityum batareyalarning asosiy turlarini bugungi maqolada ko'rib chiqamiz.

Bu erda Li akkumulyator batareyalarining ishlash printsipi va ularning kelib chiqish tarixi haqida yozmaymiz. Bu haqda ko'proq ma'lumotni ko'rsatilgan havoladagi maqolada o'qishingiz mumkin. Haqida materiallarni alohida o'qishingiz mumkin. Va ushbu materialda men Li batareyalarining xususiyatlarini va maqsadlariga qarab har xil turlarini to'liq ko'rib chiqmoqchiman.

Shunday qilib, lityum batareyalarning quvvati va quvvati haqida. Bu erda bo'linish o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi. Turli xil oqim oqimlari bilan har xil quvvatli batareyalarni ishlab chiqarish uchun ishlab chiqaruvchilar bir qator parametrlarni o'zgartiradilar. Masalan, ular folga ustidagi elektrod pastasi qatlamining qalinligini boshqaradi (rulonli konstruksiyada). Ko'pgina hollarda, bu elektrod qatlami mis (minus elektrod) va alyuminiy (ortiqcha) folga bilan qo'llaniladi. Elektrod qatlamidagi bu o'sish tufayli batareyaning o'ziga xos parametrlari oshadi.

Biroq, faol massani qurishda, Supero'tkazuvchilar asosning (folga) qalinligini kamaytirish kerak. Natijada, batareya qizib ketmasdan kamroq oqim o'tkazishi mumkin. Bundan tashqari, elektrod massasi qatlamining ko'payishi elementning qarshiligining oshishiga olib keladi. Qarshilikni kamaytirish uchun ko'pincha faol massa uchun ko'proq faol va tarqalgan moddalar ishlatiladi. Ishlab chiqaruvchilar ma'lum parametrlarga ega batareyalarni ishlab chiqarishda ushbu parametrlar bilan "o'ynashadi". Yupqa folga va qalin massa bilan ishlaydigan akkumulyator batareyasi yuqori energiyani saqlash qiymatlarini namoyish etadi. Va uning kuchi past bo'ladi va aksincha. Va bu mahsulot hajmini o'zgartirmasdan sozlanishi mumkin.

Sig'im va zaryadsizlanish oqimining har xil qiymatiga ega batareyalar quyidagi parametrlarni o'zgartirish orqali olinadi:

Folga qalinligi;
Ajratuvchi qalinligi;
Ijobiy va salbiy elektrod materiallari;
Faol massaning zarracha kattaligi;
Elektrod qalinligi.

Shu bilan birga, yuqori quvvatga mo'ljallangan batareyalar modellari katta o'lchamdagi va og'irlikdagi oqim o'tkazgichlari bilan jihozlangan. Bu haddan tashqari issiqlikning oldini olish uchun qilingan. Bundan tashqari, oqim oqimini oshirish uchun elektrolitga yoki elektrod massasiga qo'shiladigan barcha turdagi moddalar ishlatiladi. Katta quvvatga ega batareyalarda oqim o'tkazgichlari odatda kichik bo'ladi. Ular 2C gacha bo'lgan zaryadsizlanish oqimi uchun hisoblab chiqiladi (odatda batareyaning zaryad-oqimi uning quvvatidan ko'rsatilgan) va zaryadlash oqimi 0,5 C gacha. Yuqori quvvatli lityum batareyalar uchun ushbu qiymatlar mos ravishda 20C va 40C gacha.

Yuqori quvvatga ega lityum batareyalar modellari boshlang'ichlarni quvvatlantirish uchun mo'ljallangan, yuqori quvvatga ega - har xil ko'chma uskunalarni quvvatlantirish uchun. Lityum batareyalarni ishlab chiqarishga kelsak, har qanday elektronika ishlab chiqaruvchilari ularni maxsus firmalarga buyurtma qilishadi. Ular taklif qilingan shartlarni hisobga olgan holda ularni ishlab chiqadilar va keyinchalik ularni ommaviy ishlab chiqarishga joylashtiradilar. Zamonaviy lityum batareyalarni ishlab chiqishda quyidagi parametrlar hisobga olinadi:

Imkoniyatlar;
Standart va maksimal deşarj oqimi;
O'lchamlari;
Qurilma ichidagi joylashish shartlari;
Ish harorati;
Resurs (zaryad-razryad tsikllari soni) va boshqalar.

Lityum akkumulyator batareyalarining turli xil dizaynlari

Dizayn xususiyatlari bo'yicha lityum batareyalarni ikki usulga bo'lish mumkin:

Korpus dizayni;
Elektrod dizayni.

Elektrod dizayni

Rulo turi

Quyidagi rasmda rulonli dizaynga ega Li─Ion batareyasi ko'rsatilgan.

Rulo tuzilishi elementlari ikki turda ishlab chiqariladi:

Virtual plastinka atrofida elektrodlar rulosi o'ralgan. Bir tanaga parallel ravishda bog'langan bir nechta rulonlarni joylashtirish mumkin;
Silindrsimon. Turli xil balandliklar va diametrlar.

Yig'ish dizayni kichik quvvat va quvvatga ega batareyani talab qiladigan joyda ishlatiladi. Ushbu texnologiya juda ko'p mehnat talab qilmaydi, chunki elektrod chiziqlari va ajratgichning burilishi to'liq avtomatlashtirilgan. Ushbu dizaynning nochorligi elektrodlardan yomon issiqlik tarqalishidir. Aslida, issiqlik faqat elementning oxiri orqali chiqariladi.

Elektrodlar to'plamidan

Prizmatik batareyalarni ishlab chiqarishda alohida elektrodlar yig'iladigan lityum batareyalar qo'llaniladi.

Bu erda issiqlik elektrodning uchidan ham chiqariladi. Ishlab chiqaruvchilar faol massaning tarkibi va tarqalishini sozlash orqali issiqlik tarqalishini yaxshilashga harakat qilmoqdalar.

Korpus dizayni

Silindrsimon

Silindrli lityum batareyalarga e'tibor qaratish lozim. Ular turli xil maishiy texnika va elektronikada keng qo'llaniladi. Batareya xujayralari ayniqsa mashhur.

Silindrsimon korpusning afzalliklari sifatida mutaxassislar uzoq muddatli ish paytida hajm o'zgarmasligini chaqirishadi. Buning sababi, batareyani zaryadsizlantirish jarayonida uning hajmini biroz o'zgartirishi. Bunday korpusdagi elektrodlarning dizayni har doim rulonli turga ega. Kamchiliklarga issiqlikning yomon tarqalishi kiradi.

Silindrli lityum batareyalar quyidagi oqim o'tkazgichlariga ega bo'lishi mumkin:

Vida;
Muntazam aloqa maydonchalari.

Amaldagi iste'mol uchun yuqori talablar mavjud bo'lgan joylarda vida burg'ulash ishlatiladi. Bu yuqori deşarj oqimi va katta quvvat (20 Ahdan yuqori) bo'lgan batareyadir. Ko'plab sinovlar shuni ko'rsatadiki, vintli silindrli lityum batareyalar 10-15C dan yuqori bo'lmagan oqimlarga bardosh beradi. Va bu qisqa muddatli yukning qiymatlari, unda element tezda qizib ketadi. Uzoq muddatli ish paytida ular 2 - 3C oqim oqimlariga bardosh bera oladilar. Asosan ko'chma elektr asboblarida ishlatiladi.

Yostiqsimon akkumulyator batareyalari odatda batareyalarni hosil qilish uchun ishlatiladi. Buning uchun ular kontaktli payvandlash yordamida lenta bilan payvandlanadi. Ba'zida ishlab chiqaruvchilar allaqachon o'zlarini lehimlash uchun barglari bo'lgan elementlarni ishlab chiqaradilar. Bundan tashqari, barglarning turi lehim turiga qarab har xil bo'lishi mumkin.

Silindrsimon lityum batareyalarning standart o'lchamlarini belgilashda ularning o'lchamlari odatda mavjud. Masalan, 18650 lityum ion hujayralarining balandligi 65 mm va diametri 18 mm.

Muayyan zaryadlovchining xususiyatlarini baholash, li-ion batareyasining namunali zaryadining qanday oqishi kerakligini tushunmasdan qiyin. Shuning uchun, to'g'ridan-to'g'ri diagrammalarga o'tishdan oldin, nazariyani biroz eslaylik.

Lityum batareyalar nima?

Lityum batareyaning ijobiy elektrodi qaysi materialdan tayyorlanganiga qarab, ularning bir nechta navlari mavjud:

lityum kobaltat katot bilan;
litiylangan temir fosfat asosidagi katot bilan;
nikel-kobalt-alyuminiy asosida;
nikel-kobalt-marganetsga asoslangan.

Ushbu batareyalarning barchasi o'ziga xos xususiyatlarga ega, ammo bu nuances umumiy iste'molchi uchun muhim ahamiyatga ega emasligi sababli, ular ushbu maqolada ko'rib chiqilmaydi.

Shuningdek, barcha li-ionli batareyalar har xil standart o'lchamlarda va form-faktorlarda ishlab chiqariladi. Ular kassa dizaynida ham bo'lishi mumkin (masalan, bugungi kunda mashhur 18650) va laminatlangan yoki prizmatik dizaynda (gel-polimer batareyalar). Ikkinchisi elektrodlar va elektrod massasini o'z ichiga olgan maxsus plyonkadan tayyorlangan hermetik muhrlangan sumkalardir.

Li-ion batareyalarining eng keng tarqalgan o'lchamlari quyidagi jadvalda keltirilgan (ularning barchasi nominal zo'riqishida 3,7 volt):

Belgilash	Standart o'lcham	Shunga o'xshash o'lcham
XXYY0, Qaerda XX - diametrni mm bilan ko'rsatish, YY - mm qiymati, 0 - silindr shaklida bajarilishini aks ettiradi	10180	2/5 AAA
	10220	1/2 AAA (Ø AAA ga to'g'ri keladi, lekin uzunlikning yarmi)
	10280
	10430	AAA
	10440	AAA
	14250	1/2 AA
	14270	Ø AA, uzunligi CR2
	14430	Ø 14 mm (AA kabi), lekin undan qisqa
	14500	AA
	14670
	15266, 15270	CR2
	16340	CR123
	17500	150S / 300S
	17670	2xCR123 (yoki 168S / 600S)
	18350
	18490
	18500	2xCR123 (yoki 150A / 300P)
	18650	2xCR123 (yoki 168A / 600P)
	18700
	22650
	25500
	26500	Dan
	26650
	32650
	33600	D.
	42120

Ichki elektrokimyoviy jarayonlar xuddi shu tarzda davom etadi va batareyaning form faktoriga va dizayniga bog'liq emas, shuning uchun quyida aytilganlarning barchasi barcha lityum batareyalarga teng taalluqlidir.

Lityum-ionli batareyalarni qanday to'g'ri zaryad qilish kerak

Lityum batareyalarni zaryadlashning eng to'g'ri usuli ikki bosqichda zaryadlashdir. Bu Sony tomonidan barcha zaryadlovchilarda qo'llaniladigan usul. Zaryadlovchining yanada murakkab boshqaruvchisiga qaramay, bu li-ionli batareyalar uchun ularning ishlash muddatini buzmasdan to'liq quvvatni ta'minlaydi.

Bu erda biz CC / CV (doimiy oqim, doimiy voltaj) deb qisqartirilgan lityum batareyalarning ikki bosqichli zaryadlash profili haqida gapiramiz. Shuningdek, impulsli va pog'onali oqimlarga ega variantlar mavjud, ammo ular ushbu maqolada ko'rib chiqilmaydi. Impulsni zaryadlash haqida ko'proq o'qishingiz mumkin.

Shunday qilib, keling, zaryadlashning ikkala bosqichini ham batafsil ko'rib chiqaylik.

1. Birinchi bosqichda doimiy zaryadlash oqimi ta'minlanishi kerak. Hozirgi qiymati 0,2-0,5C. Tezlashtirilgan zaryadlash uchun oqimni 0,5-1,0C gacha oshirishga ruxsat beriladi (bu erda C - batareyaning quvvati).

Masalan, 3000 mA / soat quvvatga ega akkumulyator uchun birinchi bosqichda nominal zaryad oqimi 600-1500 mA ni tashkil qiladi va tezlashtirilgan zaryad oqimi 1,5-3A oralig'ida bo'lishi mumkin.

Berilgan qiymatning doimiy zaryad oqimini ta'minlash uchun zaryadlovchi davri (zaryadlovchi) akkumulyator terminallaridagi kuchlanishni oshirishi kerak. Aslida, birinchi bosqichda zaryadlovchi klassik oqim stabilizatori kabi ishlaydi.

Muhim: agar siz batareyalarni o'rnatilgan himoya taxtasi (PCB) bilan zaryad qilishni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, u holda xotira sxemasini loyihalashda elektronning ochiq elektron kuchlanishi hech qachon 6-7 voltdan oshmasligi kerak. Aks holda, himoya taxtasi shikastlanishi mumkin.

Batareyadagi kuchlanish 4,2 voltgacha ko'tarilganda, batareya quvvati taxminan 70-80% ga ega bo'ladi (quvvatning o'ziga xos qiymati zaryad oqimiga bog'liq bo'ladi: tezlashtirilgan zaryad bilan u biroz kamroq bo'ladi, nominal bilan - biroz ko'proq). Ushbu moment zaryadlashning birinchi bosqichi tugaydi va ikkinchi (va oxirgi) bosqichga o'tish uchun signal bo'lib xizmat qiladi.

2. Zaryadlashning ikkinchi bosqichi - bu doimiy voltajli, lekin tokning asta-sekin kamayib boradigan (tushayotgan) akkumulyatori.

Ushbu bosqichda zaryadlovchi batareyada 4,15-4,25 volt kuchlanishni saqlaydi va oqim qiymatini boshqaradi.

Imkoniyatlar oshgani sayin zaryad oqimi kamayadi. Uning qiymati 0,05-0,01C ga tushishi bilanoq, zaryadlash jarayoni tugallangan hisoblanadi.

Zaryadlovchining to'g'ri ishlashining muhim nuancei uning zaryadlangandan so'ng batareyadan to'liq uzilishi hisoblanadi. Buning sababi, lityum batareyalar uchun uzoq vaqt davomida yuqori kuchlanish ostida bo'lishi juda istalmaganligi, bu odatda zaryadlovchi bilan ta'minlanadi (ya'ni 4.18-4.24 volt). Bu batareyaning kimyoviy tarkibini tez pasayishiga va natijada uning quvvatini pasayishiga olib keladi. Uzoq vaqt qolish o'nlab soat yoki undan ko'proq vaqtni anglatadi.

Zaryadlashning ikkinchi bosqichida akkumulyator yana 0,1-0,15 quvvatga ega bo'ladi. Batareyaning umumiy zaryadlanishi 90-95% ga etadi, bu juda yaxshi ko'rsatkich.

Biz zaryadlashning ikkita asosiy bosqichini ko'rib chiqdik. Biroq, lityum batareyalarni zaryadlash masalasini yoritish to'liq bo'lmagan bo'lar edi, agar zaryadlashning yana bir bosqichi haqida so'z yuritilmagan bo'lsa. zaryadlash.

Oldindan quvvat olish bosqichi (oldindan quvvat olish) - ushbu bosqich faqat chuqur ishdan chiqarilgan batareyalar uchun (2,5 V dan past) ularni normal ish sharoitlariga qaytarish uchun ishlatiladi.

Ushbu bosqichda zaryad batareyadagi kuchlanish 2,8 V ga yetguncha kamaytirilgan qiymatning doimiy oqimi bilan ta'minlanadi.

Zararlangan batareyalarning shishishi va bosimining pasayishi (yoki hatto olov bilan portlash) ni oldini olish uchun dastlabki bosqich zarur, masalan, elektrodlar orasidagi ichki qisqa tutashuv. Agar bunday batareyadan katta zaryad oqimi zudlik bilan o'tib ketsa, bu muqarrar ravishda uning isishiga olib keladi va keyin qanday baxtli bo'ladi.

Zaryadlashning yana bir foydasi batareyani oldindan qizdirishdir, bu esa atrof-muhitning past haroratida (sovuq mavsumda isitilmaydigan xonada) zaryadlashda muhim ahamiyatga ega.

Aqlli zaryadlash zaryadlashning dastlabki bosqichida batareyadagi kuchlanishni boshqarishi kerak va agar kuchlanish uzoq vaqt ko'tarilmasa, batareyaning nosozligi haqida xulosa qilish kerak.

Lityum-ionli batareyani zaryadlashning barcha bosqichlari (oldindan zaryadlash bosqichini o'z ichiga olgan holda) ushbu grafikda sxematik tarzda tasvirlangan:

Nominal zaryadlash kuchlanishidan 0,15 V ga oshib ketish batareyaning ishlash muddatini ikki baravar qisqartirishi mumkin. Zaryadlanish kuchlanishini 0,1 voltga tushirish zaryadlangan batareyaning quvvatini taxminan 10% ga kamaytiradi, lekin uning ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytiradi. To'liq zaryadlangan batareyaning zaryadlovchidan chiqarilgandan keyin uning kuchlanishi 4,1-4,15 voltni tashkil qiladi.

Yuqoridagilarni umumlashtirish uchun biz asosiy tezislarni bayon qilamiz:

1. Li-ion batareyasini zaryad qilish uchun oqim qanday (masalan, 18650 yoki boshqa biron bir narsa)?

Oqim uni qanchalik tez zaryad qilishni xohlaganingizga bog'liq va 0,2C dan 1C gacha bo'lishi mumkin.

Masalan, quvvati 3400 mA / soat bo'lgan 18650 akkumulyator uchun minimal zaryad oqimi 680 mA, maksimal esa 3400 mA ni tashkil qiladi.

2. Masalan, xuddi shu 18650 ta qayta zaryadlanadigan batareyalarni zaryadlash uchun qancha vaqt ketadi?

Zaryadlash vaqti to'g'ridan-to'g'ri zaryad oqimiga bog'liq va quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

T \u003d C / I zaryad.

Masalan, 3400 mA / soat quvvatga ega batareyamizni 1A oqimi bilan zaryadlash vaqti taxminan 3,5 soatni tashkil qiladi.

3. Lityum polimer batareyasini qanday qilib to'g'ri zaryad qilish kerak?

Barcha lityum batareyalar bir xil quvvat oladi. Lityum polimermi yoki lityum ionmi, farqi yo'q. Biz iste'molchilar uchun farq yo'q.

Himoya taxtasi nima?

Himoya taxtasi (yoki PCB - quvvatni boshqarish taxtasi) lityum batareyaning qisqa tutashuvidan, ortiqcha zaryadidan va ortiqcha zaryadidan himoya qilish uchun mo'ljallangan. Haddan tashqari issiqlikdan himoya qilish, qoida tariqasida, himoya modullariga o'rnatiladi.

Xavfsizlik nuqtai nazaridan, lityum batareyalarni maishiy texnika vositalarida, agar ular o'rnatilgan himoya taxtasi bo'lmasa, ulardan foydalanish taqiqlanadi. Shuning uchun, uyali telefonlarning barcha batareyalari doimo tenglikni kartasiga ega. Batareyaning chiqish terminallari to'g'ridan-to'g'ri taxtada joylashgan:

Ushbu taxtalarda ixtisoslashgan mikruh (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 va boshqalar analoglari) asosida olti oyoqli zaryad tekshiruvi ishlatiladi. Ushbu tekshirgichning vazifasi batareyani to'liq zaryadsizlanganda batareyani yukdan uzish va 4.25V ga etganida batareyani zaryadlashdan ajratishdir.

Masalan, eski Nokia telefonlari bilan ta'minlangan BP-6M batareyasini himoya qilish platasining diagrammasi:

Agar biz 18650 haqida gapiradigan bo'lsak, u holda ular himoya taxtali yoki bo'lmasdan ishlab chiqarilishi mumkin. Himoya moduli batareyaning salbiy terminali hududida joylashgan.

Taxta batareyaning uzunligini 2-3 mm ga oshiradi.

PCBsiz batareyalar odatda o'zlarining himoya qilish davrlariga ega batareyalarga kiradi.

Har qanday himoyalangan batareya osongina himoyasiz batareyaga aylanadi, shunchaki uni ichishingiz kerak.

Bugungi kunga kelib, 18650 batareyasining maksimal quvvati 3400mAh. Himoyalangan batareyalar kassada belgilanishi kerak ("Himoyalangan").

PCB kartasini quvvatni zaryadlash moduli (PCM) bilan aralashtirmang. Agar birinchisi faqat batareyani himoya qilish uchun xizmat qilsa, ikkinchisi zaryadlash jarayonini boshqarish uchun mo'ljallangan - ular zaryad oqimini ma'lum darajada cheklaydi, haroratni nazorat qiladi va umuman, butun jarayonni ta'minlaydi. PCM kartasi biz zaryad tekshiruvi deb ataymiz.

Umid qilamanki, endi hech qanday savol qolmaydi, 18650 batareyani yoki boshqa lityum batareyani qanday zaryad qilish kerak? Keyin biz zaryadlovchilar uchun tayyor bo'lgan elektron sxemalarning kichik tanloviga murojaat qilamiz (xuddi shu zaryad tekshirgichlari).

Li-ionli batareyalarni zaryadlash sxemalari

Barcha sxemalar har qanday lityum batareyani zaryad qilish uchun javob beradi, faqat zaryad oqimi va element bazasi to'g'risida qaror qabul qilish qoladi.

LM317

LM317 mikrosxemasi asosida zaryadlovchi ko'rsatkichiga ega oddiy zaryadlovchining diagrammasi:

O'chirish oddiy, barcha sozlash trimmer qarshiligi R8 (ulangan batareyasiz!) Yordamida 4,2 voltsli chiqish voltajini o'rnatishga va R4, R6 rezistorlarini tanlab zaryad oqimini o'rnatishga kamayadi. R1 qarshiligining kuchi kamida 1 Vatt.

LED o'chib qolishi bilanoq, zaryadlash jarayoni tugallangan deb hisoblanadi (zaryad oqimi hech qachon nolga tushmaydi). Batareyani to'liq zaryadlangandan keyin uni ushbu zaryadda uzoq vaqt ushlab turish tavsiya etilmaydi.

Lm317 mikrosxemasi turli xil kuchlanish va oqim stabilizatorlarida (kommutatsiya zanjiriga qarab) keng qo'llaniladi. U har bir burchakda sotiladi va umuman bir tiyin turadi (siz 10 donani atigi 55 rublga olishingiz mumkin).

LM317 turli xil uylarga ega:

PIN-kodni tayinlash (pinout):

LM317 mikrosxemasining analoglari: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (oxirgi ikkitasi mahalliy ishlab chiqarish).

LM317 o'rniga LM350 olsangiz, zaryad oqimi 3A ga ko'tarilishi mumkin. To'g'ri, bu qimmatroq bo'ladi - 11 rubl / dona.

Bosilgan elektron karta va yig'ilish quyida ko'rsatilgan:

Qadimgi sovet tranzistor KT361 shunga o'xshash p-n-p tranzistor bilan almashtirilishi mumkin (masalan, KT3107, KT3108 yoki burjua 2N5086, 2SA733, BC308A). Agar zaryadlash ko'rsatkichi kerak bo'lmasa, uni butunlay olib tashlash mumkin.

O'chirishning nochorligi: besleme zo'riqishida 8-12 V gacha bo'lishi kerak. Buning sababi, LM317 mikrosxemasining normal ishlashi uchun batareyadagi kuchlanish va besleme zo'riqishidagi farq kamida 4,25 volt bo'lishi kerak. Shunday qilib, u USB portidan ishlamaydi.

MAX1555 yoki MAX1551

MAX1551 / MAX1555 USB yoki alohida quvvat adapteri (masalan, telefon zaryadlovchi qurilmasi) bilan quvvatlanishi mumkin bo'lgan Li + akkumulyatorlari.

Ushbu mikrosxemalar orasidagi yagona farq shundaki, MAX1555 zaryadlash jarayoni ko'rsatkichi uchun signal beradi va MAX1551 quvvat yoqilganligi to'g'risida signal beradi. O'sha. Aksariyat hollarda 1555-ni afzal ko'rish mumkin, shuning uchun 1551-ni sotuvda topish qiyin.

Ishlab chiqaruvchidan ushbu mikrosxemalarning batafsil tavsifi -.

Shahar adapteridan maksimal kirish kuchlanishi 7 V, USB dan quvvat olganda - 6 V. Besleme zo'riqishida 3,52 V ga tushganda, mikrosxem o'chadi va zaryad to'xtaydi.

Mikrosxemaning o'zi besleme zo'riqishida mavjudligini aniqlaydi va unga ulanadi. Agar quvvat YUSB avtobusi orqali ta'minlansa, u holda maksimal zaryad oqimi 100 mA bilan cheklanadi - bu sizga janubiy ko'prikni yoqishdan qo'rqmasdan zaryadlovchini istalgan kompyuterning USB portiga joylashtirishga imkon beradi.

Alohida quvvat manbai bilan quvvat olganda, zaryad oqimi odatda 280mA ni tashkil qiladi.

Mikrosxemalar ichki qizib ketishdan himoya qiladi. Shunday bo'lsa-da, zanjir 110 ° C dan yuqori bo'lgan har bir daraja uchun zaryad oqimini 17 mA ga kamaytirib, ishlashni davom ettiradi.

Zaryadlash funktsiyasi mavjud (yuqoriga qarang): batareyadagi kuchlanish 3V dan past bo'lsa, mikrosxemalar zaryad oqimini 40 mA ga qadar cheklaydi.

Mikrosxemada 5 ta pin mavjud. Mana odatdagi ulanish diagrammasi:

Agar sizning adapteringizdagi kuchlanish hech qanday holatda 7 voltdan oshmasligi kafolati bo'lsa, siz 7805 stabilizatorisiz qilishingiz mumkin.

USB zaryadlash opsiyasini, masalan, shu ustiga yig'ish mumkin.

Mikrosxemaga tashqi diodlar va tashqi tranzistorlar kerak emas. Umuman olganda, albatta, ajoyib mikruhi! Faqat ular juda kichik, lehimlash noqulay. Va ular ham qimmat ().

LP2951

LP2951 stabilizatori milliy yarim o'tkazgichlar tomonidan ishlab chiqarilgan (). U o'rnatilgan oqim cheklash funktsiyasini ta'minlaydi va lityum-ion batareyasining barqaror kuchlanish darajasini zanjir chiqqanda hosil bo'lishiga imkon beradi.

Zaryadlanish kuchlanishi 4,08 - 4,26 voltni tashkil qiladi va batareyani ajratganda R3 qarshiligi bilan o'rnatiladi. Tanglik juda aniq ushlab turiladi.

Zaryad oqimi 150 - 300mA, bu qiymat LP2951 mikrosxemasining ichki sxemalari bilan cheklanadi (ishlab chiqaruvchiga qarab).

Kichkina teskari oqim bilan dioddan foydalaning. Masalan, siz sotib olishingiz mumkin bo'lgan 1N400X seriyasining har qanday bo'lishi mumkin. Diyot kirish voltaji uzilganda batareyadan LP2951 mikrosxemasiga teskari oqimni oldini olish uchun blokirovka qiluvchi diyot sifatida ishlatiladi.

Ushbu zaryad juda past zaryadlovchi oqimni ta'minlaydi, shuning uchun har qanday 18650 batareyani bir kechada zaryadlash mumkin.

Mikrosxemani DIP paketida ham, SOIC paketida ham sotib olish mumkin (har bir dona narxi taxminan 10 rubl).

MCP73831

Mikroto'lqinli zaryadlovchi moslamalarni yaratishga imkon beradi, shuningdek, u hyped MAX1555 dan arzonroq.

Oddiy simi diagrammasi quyidagilardan olingan:

O'chirishning muhim afzalligi - zaryad oqimini cheklaydigan past qarshilikli quvvat rezistorlarining yo'qligi. Bu erda oqim mikrosxemaning 5-piniga ulangan qarshilik bilan o'rnatiladi. Uning qarshiligi 2-10 kΩ oralig'ida bo'lishi kerak.

Zaryadlash moslamasi quyidagicha ko'rinadi:

Mikroto'lqinli ish paytida juda yaxshi isitiladi, ammo bu unga xalaqit bermaydi. O'z vazifasini bajaradi.

Smd LED va micro USB ulagichga ega bo'lgan yana bir tenglikni variant:

LTC4054 (STC4054)

Juda oddiy sxema, ajoyib imkoniyat! 800 mA gacha bo'lgan oqim bilan quvvat olishga imkon beradi (qarang). To'g'ri, u juda qizib ketishga moyildir, ammo bu holda ichki qizib ketishdan himoya oqimni pasaytiradi.

Transistor bilan bitta yoki hatto ikkala LEDni chiqarib tashlash orqali sxemani juda soddalashtirish mumkin. Keyin shunday bo'ladi (tan olish kerak, bu hech qanday oson emas: bir juft rezistor va bitta kondensator):

PCB variantlaridan biri mavjud. Taxta 0805 standart o'lchamdagi elementlarga mo'ljallangan.

I \u003d 1000 / R... Siz darhol katta oqim o'rnatmasligingiz kerak, avval mikrosxemaning qancha qizishini ko'ring. O'z maqsadlarim uchun men 2,7 kOm qarshilikni oldim, zaryad oqimi taxminan 360 mA ga aylandi.

Ushbu mikrosxemaning radiatori moslasha olmasligi ehtimoldan yiroq emas va u kristalli kassaga o'tishning yuqori issiqlik qarshiligi tufayli samarali bo'lishi haqiqat emas. Ishlab chiqaruvchi issiqlik plyonkasini "pinalar orqali" qilishni tavsiya qiladi - yo'llarni iloji boricha qalin qilib, folga mikrosxemalar kassasi ostida qoldiring. Umuman olganda, "tuproqli" folga qancha ko'p bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi.

Aytgancha, issiqlikning katta qismi 3-oyoq orqali tarqaladi, shuning uchun siz ushbu yo'lni juda keng va qalin qilishingiz mumkin (uni ortiqcha lehim bilan to'ldiring).

LTC4054 to'plami LTH7 yoki LTADY yorliqli bo'lishi mumkin.

LTH7 LTADY-dan farq qiladi, chunki birinchisi yomon o'lik batareyani ko'tarishi mumkin (unda kuchlanish 2,9 voltsdan kam), ikkinchisi esa qila olmaydi (siz uni alohida burishingiz kerak).

Mikrosirkulyatsiya juda muvaffaqiyatli chiqdi, shuning uchun u bir qator analoglarga ega: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y480, P810, P86, V86, PT6 EC49016, CYT5026, Q7051. Analoglardan birini ishlatishdan oldin ma'lumotlar jadvalini tekshiring.

TP4056

Mikrosxem SOP-8 korpusida ishlab chiqarilgan (qarang), uning qornida kontaktlarga ulanmagan metall issiqlik kollektori mavjud, bu esa issiqlikni ancha samarali olib tashlashga imkon beradi. Batareyani 1A gacha bo'lgan quvvat bilan zaryad qilishingizga imkon beradi (oqim oqim sozlamalari qarshiligiga bog'liq).

Ulanish diagrammasi eng kam menteşeli elementlarni talab qiladi:

Sxema klassik zaryadlash jarayonini amalga oshiradi - avval doimiy oqim bilan, so'ngra doimiy voltaj va tushayotgan oqim bilan quvvatlanadi. Hammasi ilmiy. Agar siz zaryadlashni bosqichma-bosqich demontaj qilsangiz, unda siz bir necha bosqichlarni ajratishingiz mumkin:

Bog'langan batareyaning kuchlanishini kuzatish (bu doimiy ravishda sodir bo'ladi).
Oldindan zaryadlash bosqichi (agar batareya 2,9 V dan past bo'lsa). Dasturlashtirilgan rezistor R prog (R prog \u003d 1,2 kOm da 100mA) dan 2,9 V darajagacha zaryadlovchi oqimni 1/10.
Maksimal doimiy oqim bilan zaryadlash (R prog \u003d 1,2 kOhm da 1000mA);
Batareya 4,2 V ga yetganda, batareyadagi kuchlanish shu darajada o'rnatiladi. Zaryadlovchi oqimining bosqichma-bosqich pasayishi boshlanadi.
Oqim R prog qarshiligi bilan dasturlashtirilganning 1/10 qismiga yetganda (R prog \u003d 1,2kOhm da 100mA), zaryadlovchi o'chadi.
Zaryadlash tugagandan so'ng, tekshirgich batareyaning kuchlanishini kuzatishda davom etmoqda (1-bandga qarang). Kuzatuv davri tomonidan iste'mol qilinadigan oqim 2-3 mA ni tashkil qiladi. Kuchlanish 4,0V ga tushgandan so'ng, zaryad yana yoqiladi. Va shuning uchun aylanada.

Zaryad oqimi (amperda) formula bo'yicha hisoblanadi I \u003d 1200 / R prog... Ruxsat etilgan maksimal 1000 mA.

3400 mA / soat quvvatga ega 18650 batareyali haqiqiy zaryadlash sinovi grafikada ko'rsatilgan:

Mikrosxemaning afzalligi shundaki, zaryad oqimi faqat bitta qarshilik bilan o'rnatiladi. Kuchli past qarshilik rezistorlari talab qilinmaydi. Bundan tashqari, zaryadlash jarayonining ko'rsatkichi, shuningdek, zaryadlash tugaganligini ko'rsatuvchi ko'rsatkich mavjud. Batareya ulanmagan bo'lsa, indikator har bir necha soniyada yonib-o'chib turadi.

O'chirishning kuchlanishi 4,5 ... 8 volts atrofida bo'lishi kerak. 4,5V ga qanchalik yaqin bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi (shu bilan chip kamroq qiziydi).

Birinchi oyoq lityum-ionli batareyaga o'rnatilgan harorat sensori (odatda uyali telefon batareyasining o'rta qo'rg'oshinini) ulash uchun ishlatiladi. Chiqish kuchlanishi besleme zo'riqishida 45% dan past yoki 80% dan yuqori bo'lsa, u holda zaryadlash to'xtatiladi. Agar sizga haroratni boshqarish kerak bo'lmasa, shunchaki oyoqni erga qo'ying.

Diqqat! Ushbu sxema bitta muhim kamchilikka ega: batareyaning polaritesini teskari himoya qilish sxemasining yo'qligi. Bunday holda, tekshirgich maksimal oqimdan oshib ketganligi sababli yonib ketishi kafolatlanadi. Bunday holda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish to'g'ridan-to'g'ri batareyaga to'g'ri keladi, bu juda xavflidir.

Muhr oddiy, tizzada bir soat ichida amalga oshiriladi. Agar vaqt tugab qolsa, siz tayyor modullarga buyurtma berishingiz mumkin. Tayyor modullarning ayrim ishlab chiqaruvchilari haddan tashqari oqim va zaryadsizlanishdan himoyani qo'shadilar (masalan, siz qaysi kartani tanlashingiz mumkin - himoya bilan yoki bo'lmasdan va qaysi ulagich bilan).

Bundan tashqari, harorat sensori uchun qo'rg'oshinli kontaktli tayyor taxtalarni topishingiz mumkin. Yoki hatto zaryadlovchi oqimini oshirish uchun va teskari polaritdan himoya qilish uchun bir nechta parallel TP4056 mikrosxemalari bilan zaryadlovchi modul (misol).

LTC1734

Bundan tashqari, juda oddiy sxema. Zaryad oqimi qarshilik R prog tomonidan o'rnatiladi (masalan, 3 kΩ qarshilikni qo'ysangiz, oqim 500 mA bo'ladi).

Mikrosxemalar odatda kassada belgilanadi: LTRG (ularni Samsung-ning eski telefonlarida topish mumkin).

Transistor umuman har qanday p-n-p ni bajaradi, eng muhimi, u ma'lum bir zaryad oqimi uchun mo'ljallangan.

Ko'rsatilgan diagrammada zaryadlash ko'rsatkichi yo'q, lekin LTC1734 pimi "4" (Prog) ikkita funktsiyaga ega - oqimni sozlash va batareyaning zaryadining oxirini nazorat qilish. Misol tariqasida, LT1716 komparatori yordamida zaryadning oxirini boshqarish bilan sxema ko'rsatilgan.

LT1716 komparatori bu holda arzon LM358 bilan almashtirilishi mumkin.

TL431 + tranzistor

Ehtimol, arzonroq tarkibiy qismlarni ishlab chiqarish qiyin. Bu erda qiyin qism TL431 voltaj ma'lumotnomasini topadi. Ammo ular shunchalik keng tarqalganki, ular deyarli hamma joyda topilgan (kamdan-kam hollarda har qanday elektr ta'minoti ushbu mikrosxemasiz amalga oshiriladi).

TIP41 tranzistorini boshqa kollektor oqimi bilan almashtirish mumkin. Hatto eski Sovet KT819, KT805 (yoki unchalik kuchli bo'lmagan KT815, KT817) ham ishlaydi.

O'chirish moslamasi 4.2 volt darajasida kesish qarshiligi yordamida chiqish kuchlanishini (batareyasiz !!!) o'rnatishga kamayadi. Rezistor R1 maksimal zaryad oqimini o'rnatadi.

Ushbu sxema lityum batareyalarni zaryadlashning ikki bosqichli jarayonini to'liq amalga oshiradi - birinchi navbatda, doimiy oqim bilan zaryadlash, keyin voltajni barqarorlashtirish bosqichiga o'tish va silliq oqim deyarli nolga tushishi. Birgina kamchilik - bu sxemaning takrorlanuvchanligi (sozlashda injiq va ishlatiladigan komponentlarga talabchan).

MCP73812

Microchip-ning yana bir beparvo qilingan mikrosxemasi mavjud - MCP73812 (qarang). Uning asosida juda byudjet zaryadlash opsiyasi olinadi (va arzon!). Butun tana to'plami faqat bitta qarshilik!

Aytgancha, mikrosxem SOT23-5 - lehim uchun qulay bo'lgan holda amalga oshiriladi.

Faqatgina salbiy narsa shundaki, u juda qiziydi va zaryad ko'rsatkichi yo'q. Agar siz kam quvvatli quvvat manbaiga ega bo'lsangiz (kuchlanish pasayishiga olib keladigan bo'lsa), bu qandaydir tarzda juda ishonchli ishlamaydi.

Umuman olganda, agar siz uchun zaryad ko'rsatkichi muhim bo'lmasa va 500 mA oqimi sizga mos bo'lsa, unda MCP73812 juda yaxshi variant.

NCP1835

To'liq integral echim taklif etiladi - zaryadlovchi kuchlanishning yuqori barqarorligini ta'minlaydigan NCP1835B (4,2 ± 0,05 V).

Ehtimol, ushbu mikrosxemaning birdan-bir kamchiligi uning o'ta kichraytirilgan o'lchamidir (DFN-10 sumkasi, 3x3 mm o'lchov). Bunday miniatyura elementlarini yuqori sifatli lehimlashni har kim ham ta'minlay olmaydi.

Shubhasiz afzalliklardan quyidagilarni ta'kidlashni istardim:

Tana to'plami qismlarining minimal soni.
To'liq zaryadsizlangan batareyani zaryad qilish qobiliyati (30 mA oqim bilan oldindan zaryadlash);
Zaryadlashning tugashini aniqlash.
Dasturlashtiriladigan zaryad oqimi - 1000 mA gacha.
Zaryadlash va xatolarni ko'rsatish (qayta zaryadlanmaydigan batareyalarni aniqlash va bu haqda signal berishga qodir).
Uzoq muddatli zaryaddan himoya (C t kondansatörünün sig'imini o'zgartirib, maksimal zaryad vaqtini 6,6 dan 784 daqiqagacha o'rnatishingiz mumkin).

Mikrosxemaning narxi unchalik arzon emas, lekin uni ishlatishdan bosh tortish uchun unchalik katta emas (~ $ 1). Agar siz lehimli temir bilan do'st bo'lsangiz, men ushbu variantni tanlashni maslahat beraman.

Batafsil tavsifda.

Lityum-ionli batareyani tekshirgichsiz zaryadlash mumkinmi?

Ha mumkin. Biroq, bu zaryadlovchi oqim va kuchlanish ustidan qattiq nazoratni talab qiladi.

Umuman olganda, batareyani zaryad qilish, masalan, zaryadlovchisiz bizning 18650, umuman ishlamaydi. Shunga qaramay, siz maksimal zaryad oqimini qandaydir tarzda cheklashingiz kerak, shuning uchun hech bo'lmaganda eng ibtidoiy zaryadlovchi, lekin hali ham talab qilinadi.

Har qanday lityum batareya uchun eng oddiy zaryadlovchi - bu batareyaga ketma-ket qarshilik:

Rezistorning qarshiligi va quvvatning tarqalishi zaryadlash uchun ishlatiladigan quvvat manbai voltajiga bog'liq.

Misol sifatida 5 voltli quvvat manbai uchun qarshilikni hisoblaymiz. 2400 mA / soat quvvatga ega 18650 batareyani quvvat olamiz.

Shunday qilib, zaryadlashning boshida qarshilikdagi kuchlanish pasayishi quyidagicha bo'ladi:

U r \u003d 5 - 2.8 \u003d 2.2 Volt

Bizning 5V quvvat manbai maksimal 1A oqim uchun mo'ljallangan deb taxmin qiling. Batareyadagi kuchlanish minimal bo'lgan va 2,7-2,8 Volt bo'lganida, zaryadning boshida zanjir eng katta oqimni iste'mol qiladi.

E'tibor bergan: ushbu hisob-kitoblarda batareyani juda zaryadsizlanishi va undagi kuchlanish nolga qadar ancha past bo'lishi ehtimoli hisobga olinmaydi.

Shunday qilib, 1 Amper darajasida zaryadning boshida oqimni cheklash uchun zarur bo'lgan qarshilik qarshiligi quyidagicha bo'lishi kerak:

R \u003d U / I \u003d 2.2 / 1 \u003d 2.2 Ohm

Rezistorning tarqalish kuchi:

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

Batareya zaryadining oxirida, uning kuchlanishi 4.2 V ga yaqinlashganda, zaryad oqimi quyidagicha bo'ladi:

Men zaryad olaman \u003d (U ip - 4.2) / R \u003d (5 - 4.2) / 2.2 \u003d 0.3 A

Ya'ni, biz ko'rib turganimizdek, barcha qiymatlar ma'lum bir batareya uchun ruxsat etilgan chegaradan tashqariga chiqmaydi: dastlabki oqim ma'lum bir batareya uchun ruxsat etilgan maksimal zaryad oqimidan (2,4 A) oshmaydi va oxirgi oqim batareyaning quvvatini olishni to'xtatadigan oqimdan oshib ketadi ( 0,24 A).

Bunday zaryadlashning asosiy kamchiligi - batareyadagi kuchlanishni doimiy ravishda kuzatib borish zarurati. Kuchlanish 4,2 V ga yetishi bilan zaryadni qo'lda uzing. Haqiqat shundaki, lityum batareyalar hatto qisqa muddatli haddan tashqari kuchlanishni ham toqat qilmaydi - elektrod massalari tezda pasayib keta boshlaydi, bu esa muqarrar ravishda quvvatni yo'qotishiga olib keladi. Shu bilan birga, haddan tashqari issiqlik va bosimni pasaytirish uchun barcha zarur shart-sharoitlar yaratilgan.

Agar sizning batareyangizda biroz yuqoriroq muhokama qilingan o'rnatilgan himoya taxtasi bo'lsa, unda hamma narsa soddalashtirilgan. Batareyada ma'lum bir kuchlanish paydo bo'lganda, taxta uni zaryadlovchidan avtomatik ravishda uzib qo'yadi. Biroq, ushbu zaryadlash usuli biz muhokama qilgan muhim kamchiliklarga ega.

Batareyaga o'rnatilgan himoya har qanday holatda uni qayta to'ldirishga imkon bermaydi. Sizga kerak bo'lgan narsa, zaryad oqimini ma'lum bir akkumulyator uchun ruxsat etilgan qiymatlardan oshmasligi uchun boshqarishdir (afsuski, himoya plitalari zaryad oqimini qanday cheklashni bilishmaydi).

Laboratoriya quvvat manbai bilan zaryadlash

Agar sizda oqimni cheklovchi himoya bilan quvvat manbai bo'lsa, unda siz saqlanasiz! Bunday quvvat manbai allaqachon biz yuqorida yozgan (CC / CV) to'g'ri zaryad profilini amalga oshiradigan to'liq quvvatli zaryadlovchi qurilmadir.

Li-ionni zaryad qilish uchun faqat elektr ta'minotida 4,2 voltni o'rnatish va kerakli oqim chegarasini o'rnatish kifoya. Va siz batareyani ulashingiz mumkin.

Dastlab, akkumulyator hali ham zaryadsizlanganda, laboratoriya quvvat manbai joriy himoya rejimida ishlaydi (ya'ni, ma'lum bir darajada chiqish oqimini barqaror qiladi). Keyin bankdagi kuchlanish belgilangan 4.2V ga ko'tarilganda, quvvat manbai voltajni barqarorlashtirish rejimiga o'tadi va oqim tusha boshlaydi.

Oqim 0,05-0,1C ga tushganda, batareyani to'liq zaryadlangan deb hisoblash mumkin.

Ko'rib turganingizdek, laboratoriya PSU deyarli ideal zaryadlovchi! U avtomatik ravishda qanday qilishni bilmaydigan yagona narsa bu batareyani to'liq zaryad qilish va o'chirish to'g'risida qaror qabul qilishdir. Ammo bu ahamiyatsiz narsadir.

Lityum batareyalarni qanday zaryad qilaman?

Va agar biz zaryadlashni mo'ljallamagan bir martalik akkumulyator haqida gapiradigan bo'lsak, unda bu savolga to'g'ri (va faqat to'g'ri) javob NONE.

Haqiqat shundaki, har qanday lityum batareyalar (masalan, tekis planshet shaklida keng tarqalgan CR2032) lityum anodni qoplaydigan ichki passivatsiya qatlami mavjudligi bilan tavsiflanadi. Ushbu qatlam anodning elektrolit bilan kimyoviy reaktsiyasini oldini oladi. Va tashqi oqimni etkazib berish batareyaning shikastlanishiga olib keladigan yuqoridagi himoya qatlamini yo'q qiladi.

Aytgancha, agar biz qayta zaryadlanmaydigan CR2032 batareyasi haqida gapiradigan bo'lsak, ya'ni unga juda o'xshash LIR2032 allaqachon to'liq batareyadir. U zaryadlanishi mumkin va kerak. Faqat uning kuchlanishi 3 emas, balki 3.6V.

Lityum batareyalarni qanday zaryad qilish mumkin (u telefon batareyasi, 18650 batareyasi yoki boshqa har qanday li-ion batareyasi) maqolaning boshida muhokama qilingan.

Mikroto'lqinlarni qaerdan sotib olish mumkin?

Siz, albatta, Chip-Dip-da xarid qilishingiz mumkin, ammo u erda u qimmat. Shuning uchun, men doimo bitta maxfiy do'konni qabul qilaman)) Eng muhimi, to'g'ri sotuvchini tanlash, keyin buyurtma tez va aniq keladi.

Sizga qulaylik uchun men eng ishonchli sotuvchilarni bitta jadvalda to'pladim, sog'liq uchun foydalaning:

ism	narx
LM317	5,5 rub / dona.	Sotib oling
LM350
LTC1734	42 rubl / dona.	Sotib oling
431 TL	85 kopek / dona.	Sotib oling
MCP73812	65 rub / dona.	Sotib oling
NCP1835	83 rub / dona.	Sotib oling
* Bepul etkazib berish bilan barcha IClar

Forumlarda akkumulyatorlarning "ishlash bo'yicha ko'rsatmalarini" o'qib, beixtiyor hayron bo'lasiz - yoki odamlar maktabda fizika va kimyo fanlarini chetlab o'tishadi yoki ular qo'rg'oshin va ion batareyalarini ishlatish qoidalari bir xil deb o'ylashadi.
Li-Ion batareyasining printsiplaridan boshlaylik. Barmoqlarda hamma narsa juda oddiy - manfiy elektrod (odatda misdan yasalgan), musbat (alyuminiydan yasalgan) bor, ular orasida elektrolit bilan to'yingan g'ovakli modda (ajratuvchi) mavjud (elektrodlar orasidagi lityum ionlarining "ruxsatsiz" o'tishiga yo'l qo'ymaydi):

Amaliyot printsipi lityum ionlarining turli xil materiallarning - odatda grafit yoki kremniy oksidining - kristalli panjarasiga kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishi bilan singdirilish qobiliyatiga asoslanadi: mos ravishda, zaryad olayotganda ionlar kristall panjaraga singib ketadi va shu bilan bitta elektrodga zaryad yig'adi, zaryadsizlanganda ular boshqa elektrodga qaytadilar. , bizga kerak bo'lgan elektronni berish (kim davom etayotgan jarayonlarni aniqroq tushuntirishdan manfaatdor - biz google interkalation). Elektrolitlar tarkibida erkin proton bo'lmagan va keng voltajda barqaror bo'lgan suv o'z ichiga olgan eritmalar mavjud. Ko'rib turganingizdek, zamonaviy batareyalarda hamma narsa xavfsiz tarzda amalga oshiriladi - metall lityum yo'q, portlash uchun hech narsa yo'q, faqat ajratuvchi orqali ionlar ishlaydi.
Endi ishlash printsipi bilan hamma narsa ozmi-ko'pi aniq bo'lib qoldi, endi Li-Ion batareyalari haqidagi eng keng tarqalgan afsonalarga o'tamiz:

Birinchi afsona. Qurilmadagi Li-Ion batareyasini nol foizgacha chiqarib bo'lmaydi.
Darhaqiqat, hamma narsa to'g'ri eshitiladi va fizika bilan rozi bo'ladi - ~ 2,5 V ga zaryad olganda, Li-Ion batareyasi juda tez tanazzulga uchraydi va hattoki bunday razryad uning quvvatini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin (10% gacha!). Bunga qo'shimcha ravishda, bunday voltajga tushganda, endi uni standart zaryadlovchi bilan zaryadlash mumkin bo'lmaydi - agar akkumulyator batareyasining kuchlanishi ~ 3 V dan pastga tushsa, "aqlli" kontroller uni shikastlangandek o'chirib qo'yadi va agar bunday hujayralar mavjud bo'lsa, batareyani axlat qutisiga qo'yish mumkin.
Ammo juda muhim bir narsa bor, lekin hamma buni unutadi: telefonlarda, planshetlarda va boshqa mobil qurilmalarda batareyadagi ishchi kuchlanish diapazoni 3,5-4,2 V. kuchlanish 3,5 V dan pastga tushganda indikator zaryadning nol foizini ko'rsatadi va qurilma o'chadi, lekin " tanqidiy "2,5 V hali ham juda uzoq. Buning tasdig'i shundaki, agar siz LEDni bunday "zaryadsizlangan" batareyaga ulasangiz, u uzoq vaqt yonishi mumkin (ehtimol kimdir chiroqlari bo'lgan telefonlar tizimidan qat'i nazar, tugma bilan yoqilgan, oldinroq sotilganligini eslaydi. Shunday qilib, u erda yorug'lik tugaganidan keyin ham yonib turaverdi va telefonni o'chiring). Ya'ni, siz ko'rib turganingizdek, odatdagi foydalanish paytida 2,5 V ga qadar zaryad bo'lmaydi, ya'ni Akumni nol foizga tushirish mumkin.
Ikkinchi afsona. Li-Ion batareyalari shikastlanganda portlab ketadi.
Barchamiz "portlovchi" Samsung Galaxy Note 7-ni eslaymiz, ammo bu qoidadan istisno - ha, lityum juda faol metall va uni havoda portlatish qiyin emas (va u suvda juda porlaydi). Biroq, zamonaviy batareyalar lityumdan foydalanmaydi, lekin uning faolligi ancha past bo'lgan ionlaridan. Shunday qilib, portlash sodir bo'lishi uchun siz qattiq harakat qilishingiz kerak - zaryad olayotgan batareyani jismonan shikastlang (qisqa tutashuvni tashkil qiling) yoki uni juda yuqori kuchlanish bilan zaryadlang (keyin u o'zi zarar ko'radi, lekin, ehtimol, tekshirgich o'zini o'zi yoqib yuboradi va batareyani zaryadlashga yo'l qo'ymaydi). Shuning uchun, agar sizning qo'lingizda to'satdan buzilgan yoki chekayotgan batareyangiz bo'lsa, uni stolga tashlamasligingiz va "hammamiz o'lamiz" deb qichqirgan xonadan qochishingiz kerak - shunchaki uni metall idishga solib, balkonga olib chiqing (kimyo bilan nafas olmaslik uchun) - batareya bo'ladi bir oz yonib turing va keyin tashqariga chiqing. Asosiysi, uni suv bilan to'kib yubormaslik kerak, ionlar lityumga qaraganda unchalik faol emas, ammo shunga qaramay, suv bilan reaksiyaga kirishish jarayonida vodorodning bir qismi ham ajralib chiqadi (va u portlashni yaxshi ko'radi).
Uchinchi afsona. Li-Ion batareyasi 300 (500/700/1000/100500) tsiklga yetganda, u xavfli bo'lib qoladi va uni zudlik bilan o'zgartirish kerak bo'ladi.
Afsona, xayriyatki, forumlar atrofida kamroq va kamroq yurish va umuman fizikaviy yoki kimyoviy tushuntirishlarga ega emas. Ha, ish paytida elektrodlar oksidlanadi va korroziyaga uchraydi, bu esa batareyaning quvvatini pasaytiradi, ammo bu sizga batareyaning ishlash muddati va zaryadning 10-20% gacha bo'lgan beqaror xatti-harakatlardan boshqa narsa bilan tahdid qilmaydi.
To'rtinchi afsona. Sovuq havoda Li-Ion batareyalari bilan ishlamang.
Bu taqiqdan ko'ra ko'proq tavsiya. Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar muzlash haroratida telefonlardan foydalanishni taqiqlashadi va ko'pchilik tez zaryadsizlanishni boshdan kechirgan va umuman sovuqda telefonlarni ajratib qo'ygan. Buning izohi juda sodda: elektrolit tarkibidagi suv tarkibidagi jel va har kim salbiy haroratda suvga nima bo'lishini biladi (ha, agar u muzlab qolsa), shu bilan batareyaning ba'zi joylarini ishdan olib tashlaydi. Bu kuchlanishning pasayishiga olib keladi va tekshirgich buni tushirish deb hisoblay boshlaydi. Bu batareyaga foydali emas, ammo halokatli emas (qizdirilgandan keyin quvvat qaytadi), shuning uchun agar siz sovuq havoda telefondan foydalanishga juda muhtoj bo'lsangiz (shunchaki foydalaning - iliq cho'ntagingizdan oling, vaqtni tomosha qiling va orqaga yashiring, hisoblanmaydi), keyin uni 100% zaryad qilganingiz ma'qul va protsessorni yuklaydigan har qanday jarayonni yoqing - bu sekinroq soviydi.
Beshinchi afsona. Shishgan Li-Ion batareyasi xavfli va uni zudlik bilan tashlash kerak.
Bu juda afsona emas, aksincha ehtiyotkorlik - shishgan akkumulyator korni yorishi mumkin. Kimyoviy nuqtai nazardan, hamma narsa oddiy: interkalatsiya jarayonida elektrodlar va elektrolitlar parchalanadi, natijada gaz chiqadi (u zaryadlash paytida ham chiqishi mumkin, ammo quyida keltirilgan). Ammo bu juda kam farq qiladi va batareyaning shishgan ko'rinishi uchun bir necha yuz (agar minglab bo'lmasa) zaryadlash davrlari o'tishi kerak (agar u nuqsonli bo'lmasa). Gazdan qutulishda hech qanday muammo yo'q - shunchaki valfni teshib qo'ying (ba'zi batareyalarda u ortiqcha bosim ostida o'zini ochadi) va uni qon bilan to'kib tashlang (nafas olishni tavsiya etmayman), shundan keyin siz teshikni epoksi bilan yopishingiz mumkin. Albatta, bu batareyani avvalgi quvvatiga qaytarmaydi, ammo hech bo'lmaganda endi u yorilib ketmaydi.
Oltinchi afsona. Li-Ion batareyalari ortiqcha quvvat olish uchun zararli.
Ammo bu endi afsona emas, balki qattiq haqiqat - qayta zaryad olayotganda, batareyaning shishishi, yorilishi va yonishi ehtimoli katta - menga ishoning, qaynab turgan elektrolit bilan sepishdan mamnuniyat yo'q. Shuning uchun, barcha batareyalarda batareyani ma'lum bir kuchlanishdan yuqori quvvatlantirishga imkon bermaydigan tekshirgichlar mavjud. Ammo bu erda siz batareyani tanlashda juda ehtiyot bo'lishingiz kerak - xitoylik hunarmandlarning tekshirgichlari ko'pincha ishlamay qolishi mumkin va menimcha, tungi soat 3 da telefondan otashinlar sizga yoqmaydi. Albatta, xuddi shu muammo markali batareyalarda ham mavjud, ammo birinchi navbatda, u erda bu juda kam sodir bo'ladi, ikkinchidan, butun telefon kafolat ostida almashtiriladi. Ushbu afsona odatda quyidagilarni keltirib chiqaradi:
Ettinchi afsona. 100% ga yetganda, siz telefonni zaryaddan olib tashlashingiz kerak.
Oltinchi afsonadan boshlab, bu oqilona ko'rinadi, lekin aslida tunda turish va qurilmani zaryaddan olib tashlash mantiqsiz: birinchi navbatda, tekshirgichning ishlamay qolishi juda kam uchraydi, ikkinchidan, ko'rsatkich 100% ga yetganda ham, batareya bir muncha vaqtgacha maksimal darajada zaryadlanadi. past oqimlar, bu quvvatning yana 1-3 foizini qo'shadi. Demak, aslida siz haddan tashqari qayta sug'urtalanmasligingiz kerak.
Mif sakkizinchi. Qurilmani faqat asl zaryadlovchi bilan zaryadlash mumkin.
Afsona Xitoy zaryadlovchilarining sifatsizligi sababli sodir bo'ladi - normal voltajda 5 + - 5% volts, ular 6 va 7 ni ishlab chiqarishi mumkin - kontroller, albatta, bunday kuchlanishni bir muncha vaqt yumshatadi, ammo kelajakda bu eng yaxshi holatda bo'ladi boshqaruvchining yonishiga, eng yomoni - anakartning portlashiga va (yoki) ishlamay qolishiga. Buning aksi ham sodir bo'ladi - yuk ostida, Xitoyning zaryadlovchi qurilmasi 3-4 voltni chiqaradi: bu batareyani to'liq zaryad qila olmasligiga olib keladi.

Bir qator noto'g'ri tushunchalardan ko'rinib turibdiki, hammasi ham ilmiy izohga ega emas va hatto batareyalarning xususiyatlarini yomonlashtiradi. Ammo bu mening maqolamni o'qib bo'lgach, siz boshingizni ko'tarib, bir necha dollar evaziga arzon Xitoy batareyalarini sotib olishingiz kerak degani emas - shunga qaramay, chidamliligi uchun asl nusxalarini asl nusxalarini yoki sifatli nusxalarini olish yaxshiroqdir.