Зарядка литиевых аккумуляторов китайскими модулями
Литиевые аккумуляторы, характеристики, особенности
Литиевые аккумулятор (Li-Io, Li-Po) являются самыми популярными на данный момент перезаряжаемыми источниками электрической энергии. Литиевый аккумулятор имеет номинальное напряжение 3.7 Вольт, именно оно указывается на корпусе. Однако, заряженный на 100% аккумулятор имеет напряжение 4.2 В, а разряженный “в ноль” – 2.5 В, вообще нет смысла разряжать аккумулятор ниже 3 В, во-первых, он от этого портится, во-вторых, в промежутке от 3 до 2.5 В аккумулятор отдаёт всего пару процентов энергии. Таким образом, рабочий диапазон напряжений принимаем 3 – 4.2 Вольта. Мою подборку советов по эксплуатации и хранению литиевых аккумуляторов вы можете посмотреть вот в этом видео
Последовательно или параллельно?
При последовательном соединении суммируется напряжение на всех аккумуляторах, при подключении нагрузки с каждого аккумулятора идет ток, равный общему току в цепи, в общем сопротивление нагрузки задает ток разряда. Это вы должны помнить со школы. Теперь самое интересное, емкость. Емкость сборки при таком соединении по хорошему равна емкости аккумулятора с самой маленькой емкостью. Представим, что все аккумуляторы заряжены на 100%. Смотрите, ток разряда у нас везде одинаковый, и первым разрядится аккумулятор с самой маленькой емкостью, это как минимум логично. И как только он разрядится, дальше нагружать данную сборку будет уже нельзя. Да, остальные аккумуляторы еще заряжены. Но если мы продолжим снимать ток, то наш слабый аккумулятор начнет переразряжаться, и выйдет из строя. То есть правильно считать, что емкость последовательно соединенной сборки равна емкости самого малоемкого, либо самого разряженного аккумулятора. Отсюда делаем вывод: собирать последовательную батарею нужно во первых из одинаковых по емкости аккумуляторов, и во вторых, перед сборкой они все должны быть заряжены одинаково, проще говоря на 100%. Существует такая штука, называется BMS (Battery Monitoring System), она может следить за каждым аккумулятором в батарее, и как только один из них разрядится, она отключает всю батарею от нагрузки, об этом речь пойдёт ниже. Теперь что касается зарядки такой батареи. Заряжать ее нужно напряжением, равным сумме максимальных напряжений на всех аккумуляторах. Для литиевых это 4.2 вольта. То есть батарею из трех заряжаем напряжением 12.6 в. Смотрите что происходит, если аккумуляторы не одинаковые. Быстрее всех зарядится аккумулятор с самой маленькой емкостью. Но остальные то еще не зарядились. И наш бедный аккумулятор будет жариться и перезаряжаться, пока не зарядятся остальные. Переразряда, я напомню, литий тоже очень сильно не любит и портится. Чтобы этого избежать, вспоминаем предыдущий вывод.
Перейдем к параллельному соединению. Емкость такой батареи равна сумме емкостей всех аккумуляторов в нее входящих. Разрядный ток для каждой ячейки равен общему току нагрузки, деленному на число ячеек. То есть чем больше акумов в такой сборке, тем больший ток она может отдать. А вот с напряжением происходит интересная вещь. Если мы собираем аккумуляторы, имеющие разное напряжение, то есть грубо говоря заряженные до разного процента, то после соединения они начнут обмениваться энергией до тех пор, пока напряжение на всех ячейках не станет одинаковым. Делаем вывод: перед сборкой акумы опять же должны быть заряжены одинаково, иначе при соединении пойдут большие токи, и разряженный акум будет испорчен, и скорее всего может даже загореться. В процессе разряда аккумуляторы тоже обмениваются энергией, то есть если одна из банок имеет меньшую емкость, остальные не дадут ей разрядиться быстрее их самих, то есть в параллельной сборке можно использовать аккумуляторы с разной емкостью. Единственное исключение – работа при больших токах. На разных аккумуляторах под нагрузкой по-разному просаживается напряжение, и между “сильным” и “слабым” акумом начнёт бежать ток, а этого нам совсем не нужно. И то же самое касается зарядки. Можно абсолютно спокойно заряжать разные по емкости аккумуляторы в параллели, то есть балансировка не нужна, сборка будет сама себя балансировать.
В обоих рассмотренных случаях нужно соблюдать ток зарядки и ток разрядки. Ток зарядки для Li-Io не должен превышать половины ёмкости аккумулятора в амперах (аккумулятор на 1000 mah – заряжаем 0.5 А, аккумулятор 2 Ah, заряжаем 1 А). Максимальный ток разрядки обычно указан в даташите (ТТХ) аккумулятора. Например: ноутбучные 18650 и аккумы от смартфонов нельзя грузить током, превышающим 2 ёмкости аккумулятора в Амперах (пример: акум на 2500 mah, значит максимум с него нужно брать 2.5*2 = 5 Ампер). Но существуют высокотоковые аккумуляторы, где ток разряда явно указан в характеристиках.
Промежуточным вариантом является переключение аккумуляторов из последовательного соединения в параллельное (для зарядки), что подробно рассмотрено в видеоролике ниже, а все схемы и ссылки на переключатели вы найдёте вот здесь https://alexgyver.ru/18650/
Особенности зарядки китайскими модулями
Стандартный покупной зарядно-защитный модуль за 20 рублей для литиевого аккумулятора (ссылка на aliexpress) позиционируется продавцом как модуль для одной банки 18650. Может и будет заряжать любой литиевый аккумулятор вне зависимости от формы, размера и емкости до правильного напряжения 4,2 вольта (напряжение полностью заряженного аккумулятора, под завязку). Даже если это огромный литиевый пакет на 8000mah (разумеется речь идет про одну ячейку на 3,6-3,7v). Модуль дает зарядный ток 1 ампер, это значит что им можно без опаски заряжать любой аккумулятор емкостью от 2000mah и выше (2Ah, значит зарядный ток – половина емкости, 1А) и соответственно время зарядки в часах будет равно емкости аккумулятора в амперах (на самом деле чуть больше, полтора-два часа на каждые 1000mah). Кстати аккумулятор можно подключать к нагрузке уже во время заряда.
Важно! Если вы хотите заряжать аккумулятор меньшей емкости (например одну старую банку на 900mah или крошечный литиевый пакетик на 230mah), то зарядный ток 1А это много, его следует уменьшить. Это делается заменой резистора R3 на модуле согласно приложенной таблице. Резистор необязательно smd, подойдет самый обычный. Напоминаю, что зарядный ток должен составлять половину от емкости аккумулятора (или меньше, не страшно).
Но если продавец говорит, что этот модуль для одной банки 18650, можно ли им заряжать две банки? Или три? Что если нужно собрать емкий пауэрбанк из нескольких аккумуляторов? МОЖНО! Все литиевые аккумуляторы можно подключать параллельно (все плюсы к плюсам, все минусы к минусам) ВНЕ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕМКОСТИ. Спаянные параллельно аккумуляторы сохраняют рабочее напряжение 4,2v а их емкость складывается. Даже если вы берете одну банку на 3400mah а вторую на 900 – получится 4300. Аккумуляторы будут работать как одно целое и разряжаться будут пропорциональной своей емкости.
Напряжение в ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ сборке ВСЕГДА ОДИНАКОВО НА ВСЕХ АККУМУЛЯТОРАХ! И ни один аккумулятор физически не может разрядиться в сборке раньше других, здесь работает принцип сообщающихся сосудов. Те, кто утверждают обратное и говорят что аккумуляторы с меньшей емкостью разрядятся быстрее и умрут – путают с ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ сборкой, плюйте им в лицо.
Важно! Перед подключением друг к другу все аккумуляторы должны иметь примерно одинаковое напряжение, чтобы в момент спаивания между ними не потекли уравнительные токи, они могут быть очень большими. Поэтому лучше всего перед сборкой просто зарядить каждый аккумулятор по отдельности. Разумеется время зарядки всей сборки будет увеличиваться, раз вы используете все тот же модуль на 1А. Но можно спараллелить два модуля, получив зарядный ток до 2А (если ваше зарядное устройство может столько дать). Для этого нужно соединить перемычками все аналогичные клеммы модулей (кроме Out- и B+, они продублированы на платах другими пятаками, уже и так окажутся соединенными). Либо можно купить модуль, на котором микросхемы уже стоят в параллель. Этот модуль способен заряжать током в 3 Ампера.
Простите за совсем очевидные вещи, но люди по-прежнему путают, поэтому придется обсудить разницу между параллельным и последовательным соединением.
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ соединение (все плюсы к плюсам, все минусы к минусам) сохраняет напряжение аккумулятора 4,2 вольта, но увеличивает емкость, складывая все емкости вместе. Во всех пауэрбанках применяется параллельное соединение нескольких аккумуляторов. Такая сборка по-прежнему может заряжаться от USB и повышающим преобразователем напряжение поднимается до выходных 5v.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ соединение (каждый плюс к минусу последующего аккумулятора) дает кратное увеличение напряжения одной заряженной банки 4,2в (2s – 8,4в, 3s – 12,6в и так далее), но емкость остается прежняя. Если используются три аккумулятора на 2000mah, то емкость сборки – 2000mah.
Важно! Считается что для последовательной сборки священно обязательно нужно использовать только аккумуляторы одинаковой емкости. На самом деле это не так. Можно использовать разные, но тогда емкость батареи будет определяться НАИМЕНЬШЕЙ емкостью в сборке. Складываете 3000+3000+800 – получаете сборку на 800mah. Тогда спецы начинают кукарекать, что тогда менее емкий аккумулятор будет быстрее разряжаться и умрет. А это неважно! Главное и действительно священное правило – для последовательной сборки всегда и обязательно нужно использовать плату защиты BMS на нужное количество банок. Она будет определять напряжение на каждой ячейке и отключит всю сборку, если какая-то разрядится первой. В случае с банкой на 800 она и разрядится, БМС отключит нагрузку от батареи, разряд остановится и остаточный заряд по 2200mah на остальных банках уже не будет иметь значения – нужно заряжаться.
Плата BMS в отличии от одинарного зарядного модуля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЗАРЯДНЫМ УСТРОЙСТВОМ последовательной сборки. Для зарядки нужен настроенный источник нужного напряжения и тока. Об этом Гайвер снял видео, поэтому не тратьте время, посмотрите его, там об этом максимально досконально.
Инструкция как заряжать необслуживаемый аккумулятор
Технологии не стоят на месте, и на замену обслуживаемым аккумуляторам приходят необслуживаемые. Новые АКБ удобнее в использовании, и нет необходимости подливать дистиллированную воду, или измерять плотность электролита. Одними из самых популярных производителей таких батарей являются фирмы Bosch и Varta. Но можно ли заряжать необслуживаемый аккумулятор? Как правильно проводить зарядку автомобильного агрегата? Какие зарядные устройства использовать?
Необслуживаемые АКБ
В первую очередь нужно отбросить споры, и дать ответ на вопрос: «Заряжают ли необслуживаемый аккумулятор?» Ответ однозначный – да. И заряжать батарею не только можно, но и нужно! Зарядка является прямой необходимостью, особенно перед наступлением морозов.
Но необходимо правильно заряжать необслуживаемый аккумулятор, иначе он может прийти в негодность – нужно правильно подобрать зарядное устройство, выставить заряд, определить, когда он зарядится.
Отличия
Зарядить необслуживаемый аккумулятор автомобиля возможно так же, как и обслуживаемый, но есть отличия в процессе зарядки:
Узнай время зарядки своего аккумулятора
При эксплуатации различий нет – всем аккумуляторам необходима подзарядка время от времени. Особенно вредны короткие поездки в зимнее время – батарее тяжело прокрутить стартер в мороз, поэтому расход энергии больше, а при поездках на небольшие расстояния генератор не успевает компенсировать расход энергии.
Решением проблем с автомобильным аккумулятором в зимнее время года, является слежение за состоянием заряда батареи – он должен быть на уровне 90-100%.
Зарядные устройства
Можно ли использовать стандартные зарядные устройства или необходимо подбирать отдельно? Ограничений по этому критерию нет, и можно заряжать необслуживаемый аккумулятор любыми зарядными устройствами.
Зарядное устройство для АКБ
Полностью подходят модели зарядников, использующиеся при зарядке малообслуживаемых АКБ. Рекомендуется использовать оборудование с контролем напряжения.
Есть устройства, называемые автоматическими зарядными станциями – они сами выбирают значения токов, и правильный способ зарядки. Используя устройства такого типа, нет необходимости следить за процессом зарядки, и батарея никогда не закипит – при полной зарядке подаются минимальные токи, или устройство отключается.
Зарядка
Какие действия необходимы при зарядке автомобильного необслуживаемого аккумулятора (на примере батареи Варта):
Зарядка аккумулятора Varta
В первую очередь необходимо определить остаточное напряжение, чтобы рассчитать время, требующееся для полной зарядки.
Важно: недопустимо заряжать батарею током, выше 15 А. Максимальное напряжение, подаваемое на клеммы – 15.5 В. При превышении этих показателей аккумулятор может закипеть, взорваться, вызвать возгорание. Поэтому необходим постоянный контроль за зарядом, и при необходимости — смена значений тока-напряжения. Обусловлено тем, что при кипении электролиту некуда деться (как в обслуживаемых), и он может взорваться.
Каждые 0.1 В необходимо заряжать батарею 1 час (до достижения параметра 12.7-12.8 В)
Процесс заряда необслуживаемого аккумулятора можно увидеть на видео.
Время заряда
Полностью разряженная батарея заряжается от 24 до 30 часов для полного заряда АКБ. Но полный разряд вреден для необслуживаемых аккумуляторов – от 1-2 последствий может и не быть, но если постоянно сажать, то он быстро придёт в негодность. При зарядке необходимо выставить значение тока, равное 1/10 от общей ёмкости батареи.
Если АКБ посажен частично, то для его зарядки должно хватить нескольких часов – 3-4 часа хватит, но зависит от того, насколько сильно посажен аккумулятор.
Есть режим ускоренной зарядки, которая применяется только в самых экстренных ситуациях – такой способ приводит к ухудшению качеств аккумулятора. На зарядных устройствах обозначается фразой «Boost». Если такая кнопка отсутствует, и зарядка регулируемая – значение зарядки выставляется максимум на 30% больше штатного. Способ представляет собой подачу большего напряжения и тока на батарею, за счёт чего ёмкость быстро восстанавливается.
Индикатор
В необслуживаемых аккумуляторах есть индикаторы заряда. Зелёное окошко означает, что батарея заряжена полностью, разряд обозначается чёрным цветом, а нехватка электролита – белым цветом.
Индикатор хороший инструмент, но не показывает точных значений (может загореться индикатор полной зарядки при 85% заряда) – если нужны точные показания заряда, то самый верный способ зарядки – с постоянным контролем, и с регулированием подаваемого при зарядке тока и напряжения.
Итогом можно сказать следующее: необслуживаемые автомобильные аккумуляторы можно, и нужно заряжать, но главное — делать это правильно. При правильной эксплуатации батарея прослужит долгое время, и не потребует замены, что позволит сэкономить автовладельцам немалые суммы.
Как заряжать необслуживаемый (кальциевый) аккумулятор
Сначала разберемся, какие батареи являются необслуживаемыми? Все аккумуляторы по степени обслуживаемости делятся на обслуживаемые, малообслуживаемые и необслуживаемые. К необслуживаемым относятся следующие марки популярных аккумуляторов: Tubor, Titan, Аком, Bravo, Cobat, Vaiper, Forse, Тюменский Медведь Ca/Ca и 99% импортных батарей. Что же такое необслуживаемый аккумулятор?
Многие автомобилисты и продавцы в автомагазинах думают, что необслуживаемый, это аккумулятор, который не имеет пробок для доступа к электролиту, но это заблуждение. Необслуживаемым называется батарея, за срок эксплуатации которой, не требуется доливка дистиллированной воды. Все кальциевые батареи являются необслуживаемыми, т.к. легирование (придание прочности) свинца кальцием значительно повышает порог начала разложение электролита на кислород и водород (гидролиз), что снижает выкипание воды до минимума. У кальциевых АКБ гидролиз начинается при напряжении свыше 15 вольт.
Все кальциевые аккумуляторы делятся на батареи с доступом к банкам (Тубор, Титан, Тюменский Медведь Ca/Ca и др.) и без доступа к банкам (Varta, Bosch и др.). Доступ к банкам нужен для измерения плотности электролита и доливки электролита в случае его вытекания.
Нужно ли откручивать крышки при зарядке необслуживаемых аккумуляторов
При зарядке на зарядном устройстве будет происходить процесс электролиза и в банках образуется газ, которому нужен выход. Если батарея имеет пробки – их нужно обязательно выкрутить. Если же пробок нет, то газ будет выходить через систему газоотводов. Так как их пропускная способность очень низкая, то заряжать аккумуляторы без крышек нужно трехступенчатым зарядом (о нем написано ниже).
Каким напряжением заряжать кальциевый аккумулятор
Для зарядки кальциевых аккумуляторов (всех кроме AGM, токоотводы которого также легируются кальцием) можно использовать метод постоянного тока и постоянного напряжения.
При зарядке постоянным напряжением на батарею подается с разной силой тока. Если батарея сильно разряжена, ток будет подаваться большой (может в 1,5 превышать емкость батареи) и к моменту окончания заряда снизится до 1А. Таким методом заряда батарея заряжается на автомобиле от генератора и автоматическими зарядными устройствами. Минус такого метода в том, что кальциевая батарея зарядится только на 90%-95%. Плюс в том, что не требуется постоянный контроль за состоянием напряжения и регулирования зарядного устройства. Зарядка методом постоянного напряжения происходит быстрее, чем зарядка постоянной силой тока.
При зарядке постоянным током на батарею подается напряжение, которое к концу заряда увеличивается до 16,5 вольт. Существует правило по установке тока – 10% от емкости батареи. То есть если батарея имеет емкость 60 А/ч, то достаточно на зарядном устройстве выставить 6 А. Каждые 2 часа батарею нужно проверять на предмет кипения, температуры электролита и напряжения на выводах. Если кипение началось, то это говорит, что процесс заряда подходит к концу и силу тока нужно уменьшить, чтобы напряжение упало до 14,0-14,5 В. Снизив силу тока вы не позволите батарее перегреться, израсходовать много воды и уменьшите энергопотребление зарядного устройства. Сколько будет заряжаться кальциевый аккумулятор при таком методе заряда зависит от того, насколько сильно он сел.
Специалисты также рекомендуют использовать двухступенчатый заряд батареи. На первом этапе вы также заряжаете аккумулятор силой тока в 10% от емкости, а когда напряжение на батареи достигнет 14,1-14,3 В, вы уменьшаете силу тока в 2 раза, снизив тем самым нагрузку на акб. Второй этап длится 100-150 минут до бурного кипения с газовыделением.
Если же батарея не имеет откручиваемых пробок, то рекомендуется проводить в три этапа. Первые два как описано выше, а третий – снизить ток еще в 2 раза (2,5% от емкости), как только напряжение достигнет 14,8-15,0 В. Так как процесс газовыделения здесь можно не увидеть, то останавливают зарядку на показаниях вольтметра в 16,1-16,4 В.
Ускоренная форсированная зарядка кальциевой батареи
Зарядка замершего в лед аккумулятора
Иногда случается так, что аккумулятор замерз. Чтобы вызволит энергию из ледяного плена, нужно сначала батарею отогреть. Сделать это можно оставив ее при комнатной температуре на несколько часов. Если требуется ускорится, можете поставить батарею в емкость с горячей водой, но при этом вода должна обновляться новой горячей водой, т.к. старая будет быстро остывать. Если батарея относительно чистая и не имеет потеков электролита, можно проделать следующую процедуру. Берете емкость, ставите ее в ванну/душ, ставите в емкость аккумулятор, включаете горячую воду, чтобы она текла в емкость, но при этом не подала на крышку аккумулятора. Емкость переполнится, и вода будет постоянно обновляться горячей. Не стоит включать кипяток, достаточно 60-70 градусов, чтобы за 15 минус разморозить батарею. После того, как лед сойдет, ставьте АКБ на зарядку.
Как правильно заряжать аккумуляторный электроинструмент
Содержание
Содержание
Процесс зарядки аккумуляторного инструмента довольно тривиален и достаточно неинформативен: аккумулятор устанавливается в зарядное устройство, после чего последнее включается в розетку. Как только индикатор укажет на полный заряд — все, процесс можно считать завершенным.
Это видимая сторона медали. На самом деле, в зависимости от типа используемых источников питания, в паре «аккумулятор/зарядное устройство» протекают процессы, сильно разнящиеся друг от друга. Рассмотрим их более детально.
Как правильно заряжать NiCd аккумуляторы
Никель-кадмиевые источники питания до сих пор можно встретить во многих видах аккумуляторного инструмента. Они достаточно дешевы, неприхотливы и просты в использовании.
К сильным сторонам NiCd батарей можно смело отнести:
Из графика видно, что при токе разряда величиной 1С стабильность напряжения на клеммах аккумулятора сохраняется в диапазоне 80 % его емкости. Падение напряжения проявляется при расходе оставшихся 20 % заряда.
Здесь следует сделать одно очень важное отступление.
Ток заряда и ток разряда аккумулятора принято «привязывать» к емкости источника питания, которая обозначается символом «С». К примеру, у аккумулятора емкостью 1000 мА∙ч ток разряда, обозначенный как 1С, составит 1 А.
К недостаткам никель-кадмиевых источников питания относятся:
«Эффект памяти» — потеря емкости аккумулятора вследствие кристаллизации электролита, ведущей к уменьшению площади активной поверхности для протекания электрохимических реакций.
Для качественного заряда и использования имеющейся мощности NiCd аккумулятора по максимуму, его следует заряжать малым зарядным током, величина которого составляет порядка 0,1С. Да, подготовка аккумулятора к работе займет уйму времени (порядка 14–16 часов), но это исключит его нагрев и порчу.
Ускорить зарядку можно используя следующую схему:
Такая схема позволит получить полностью заряженный источник питания по прошествии 5–6 часов. Главное, чтобы зарядное устройство было качественным и обеспечивало такой алгоритм зарядки (умело отслеживать наполнение емкости банок аккумулятора по росту температуры и/или росту напряжения на выводах элемента) и своевременно меняло величины зарядных токов.
Как правильно заряжать NiMH аккумуляторы
Довольно схожи с NiCd источниками питания по параметрам и эксплуатационным характеристикам никель-металл гидридные аккумуляторы. Но они более экологичны, поскольку не содержат кадмия.
NiMH источники питания обладают практически теми же «плюсами», что и их предшественники. При этом «эффект памяти» у них менее выражен, им присуща большая емкость при тех же массогабаритных показателях.
Без нескольких ложек дегтя тоже не обошлось. Во-первых, NiMH аккумуляторы несколько дороже никель-кадмиевых собратьев. Во-вторых, жизненный цикл источников питания ограничен 500 циклами. В-третьих, у металл гидридных аккумуляторов больший саморазряд, достигающий 30 % потерь в месяц.
Чтобы сохранить работоспособность элементов, неиспользуемых длительное время, хранить их нужно в полностью заряженном состоянии, периодически устраивая им полный цикл разряда с последующим зарядом.
Методология зарядки NiMH аккумуляторов схожа с зарядкой никель-кадмиевых элементов, но имеет свои особенности. Во-первых, заряжать их малыми токами (0,1С–0,3С) довольно проблематично, поскольку зарядному устройству сложно «отследить» полный заряд батареи, а большие токи приводят к чрезмерному нагреву элемента и его ускоренной деградации. Оптимальным считается зарядка аккумуляторов токами 0,5С. Во-вторых, следует четко контролировать время заряда рекомендованное производителем. Дело в том, что никель-металл гидридные аккумуляторы очень любят перезаряд и возникающий вследствие него перегрев.
Нужно четко контролировать температуру аккумуляторов! При ее превышении значения в 45 ˚С зарядку следует прервать полностью или остановить на время, необходимое для остывания элементов. Это действие существенно продлит их срок службы.
Поскольку NiMH аккумуляторы более привередливы к режиму зарядки, категорически запрещается использовать для их пополнения энергией зарядное устройство, предназначенное для NiCd аккумуляторов. Его более «топорные» алгоритмы заряда гарантированно выведут металл-гидридный элемент из строя.
Обратная совместимость зарядок позволительна. Никель-кадмиевые источники питания без проблем заряжаются зарядными станциями от NiMH аккумуляторов.
Как правильно заряжать Li-Ion аккумуляторы
Новые модели электроинструмента, в большинстве своем оснащаются Li-Ion источниками питания. Сильными сторонами литиевых аккумуляторов являются:
Недостатки тоже имеются:
BMS-контроллер отслеживает уровень напряжения на каждом элементе аккумуляторной сборки и принудительно отключает его при достижении значения 4,2 В. Превышение этого порога может привести к возгоранию аккумулятора.
На длительное хранение литиевые аккумуляторы рекомендуется отправлять наполовину заряженными.
Для зарядки Li-Ion источников питания применяется так называемый алгоритм CC/CV (constant current/constant voltage), означающий сначала зарядку постоянным по величине током, а затем напряжением с постоянным значением.
На первом этапе поддерживается постоянное значение тока заряда, которое находится в диапазоне 0,5С-1С.
Производители Li-Ion аккумуляторов рекомендуют заряжать их изделия током 0,8С и ниже, для продления срока службы элементов.
На этом этапе напряжение на контактах довольно быстро растет. При достижении значения в 4,2 В на один элемент, что составляет порядка 80 % от полной емкости батареи, начинается второй этап зарядки, при котором напряжение поддерживается на достигнутом уровне, а ток постепенно снижается до значений 0,05С–0,1С. При их достижении зарядка считается оконченной.
Как правило, стандартное время зарядки Li-Ion аккумулятора составляет 2–3 часа, но оно во многом зависит от емкости используемой в электроинструменте батареи и имеющегося в арсенале мастера зарядного устройства.
Чтобы ориентировочно оценить время зарядки, нужно емкость аккумулятора разделить на ток заряда, выдаваемый зарядным устройством.
Быстрая зарядка аккумуляторного инструмента
Теоретически, возможность быстрой зарядки присутствует во всех рассмотренных типах аккумуляторов. В случае с NiCd и NiMH источниками питания, возможна быстрая зарядка большими токами (1С–3С) до 70 % от заявленной емкости, но краеугольным камнем является необходимость контроля температуры заряжаемых источников питания, поскольку существует огромная вероятность лавинообразного роста давления внутри элемента и его физического повреждения.
В лагере литиевых аккумуляторов ситуация несколько иная. В продаже можно встретить достаточное количество «быстрых зарядок», с номинальными значениями зарядных токов 8 А и даже 16 А.
Но здесь важно понимать, что их максимальные величины будут использоваться лишь на первом этапе зарядки, до достижения элементами порога в 4,2 В, а далее зарядка идет по обычному сценарию.
Конечно, быстрые зарядки существенно экономят время, но производители крайне неохотно идут по пути увеличения тока, прекрасно понимая, что такие режимы (зарядные токи достигают 2С или даже 3С) существенно снижают жизненный цикл аккумулятора. Репутация дороже.
Внимательный читатель возразит, что, мол, в мобилках давно и повсеместно используются технологии быстрой зарядки, и они практически никак не сказываются на снижении жизненного цикла аккумулятора! И будет прав, но лишь отчасти. Здесь мы сталкиваемся с большой маркетинговой уловкой, которая под видом «быстрой зарядки» предлагает пользователю щадящую аккумулятор технологию с зарядными токами уровня 0,9С–1,1С (при стандартных 0,5С–0,8С). Когда как в настоящей «быстрой зарядке» речь идет о значениях зарядных токов, начиная от 2С.
Но пора остыть и вернуться к последнему графику, чтобы понять, что производителю просто невыгодно «убивать» аккумулятор смартфона, ставя под сомнение надежность своей марки.
Более наглядно о технологии быстрой зарядки рассказано в видеоблоге:
Хотя в ролике речь идет о мобильных устройствах, озвученные в нем тезисы, справедливы и для литий-ионных аккумуляторов для электроинструмента.