До какого напряжения заряжать 18650

9

Зарядное устройство для Li-ion аккумуляторов 18650 — какое выбрать

Ноутбуки, планшеты, телефоны, фотоаппараты, шуруповерты и еще всевозможные гаджеты, которые нам помогают, работают до 25 часов без подзарядки на литиевых батарейках. Сроки эксплуатации батареек зависят от качества зарядного прибора. Пальчиковые аккумуляторы требуют периодического поступления энергии. Зарядное устройство служит проводником между током и батарейкой, которая накапливает энергию для дальнейшего ее использования в гаджетах. Зарядка может быть специализированной, предназначенной только для одного типа аккумуляторов и универсальной, для заряда всех типов.

LiitoKala Lii-S6

Общие сведения о литийионных аккумуляторах

Литиевые аккумуляторы появились относительно недавно, но уже прочно заняли ведущие позиции в электропитании автономных устройств. Конструктивно такой источник питания представляет собой два электрода — катод и анод. Первый выполнен из того или иного соединения лития (обычно кобальт-литий или литий-феррофосфат), второй — из графита. Электроды погружены в безводный раствор электролита. Бывают разные форм-факторы и типоразмеры батареек этого типа. Наиболее распространённые форм-факторы литийионных аккумуляторов — цилиндрический и прямоугольный.

Прямоугольные элементы можно увидеть в устройствах малой толщины — мобильных телефонах, смартфонах, планшетах и т. п. Обычно в батареях такой формы в качестве электролита используют полимерный материал, а сами аккумуляторы называют литий-полимерными.

Выходное напряжение всех литиевых аккумуляторов меняется от 4,2 до 2,5 В в зависимости от степени зарядки и в среднем составляет 3,7 В. Электрическая ёмкость же бывает разной – от десятков миллиампер в час (мА·ч) до десятков ампер в час (А·ч). Зависит от назначения источника питания и его размеров.

Мнение эксперта

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Важно! Речь идёт о единичных аккумуляторах. Батареи, составленные из нескольких элементов, могут иметь любое напряжение и любую ёмкость. Например, батареи электромобилей имеют напряжение до 380 В при ёмкости в сотни киловатт-час, а батарея ноутбука выдает 12,6 В.

Срок службы литиевого аккумулятора зависит от условий эксплуатации и обычно составляет 2–3 года при количестве циклов заряд/разряд до 600 у литийионных и до 900 у литий-полимерных батарей. Основные качества аккумуляторов этого типа:

• большая плотность энергии на единицу массы;
• низкий саморазряд;
• отсутствие эффекта памяти;
• не требуют обслуживания;
• теряют работоспособность при перезарядке и глубоком разряде;
• взрывоопасность при перегреве.

Полезные рекомендации при эксплуатации аккумуляторов 18650

Литий-ионные батареи чувствительны к глубокому разряду. Не рекомендуется часто проводить тренировки, направленные на восстановление емкости. Продлить срок службы аккумулятора помогает правильная зарядка. Уровень мощности не должен превышать 90%. При доведении этого параметра до 100% источник питания может быстро утратить емкость.

Не стоит допускать критического разряда. Восстановление первоначальных параметров сопровождается некоторыми сложностями. Иногда глубоко разряженные элементы становятся непригодными к применению. При покупке изделий нужно обращать внимание на дату производства.

Просроченными считаются батареи, выпущенные более 3 лет назад. При питании портативной техники нужно учитывать, что аккумулятор не должен испытывать чрезмерных нагрузок. Заряжать аккумулятор нужно, принимая во внимание рекомендованные показатели силы тока и напряжения.

Что такое PCB, BMS и PCM

Прежде чем выяснить, как правильно заряжать литийионные аккумуляторы, разберёмся с аббревиатурами PCB, BMS и PCM, которые неразрывно связаны с источниками тока этого типа.

Как мы выяснили, литиевые источники не терпят глубокой разрядки и перезаряда. И в том, и в другом случае они катастрофически теряют электрическую ёмкость и выходят из строя. А в случае перезаряда могут даже загореться.

Для контроля за состоянием батареи в неё нередко встраивается модуль PCB — Power Control Board. Его задача — не допустить глубокой разрядки и перезаряда аккумулятора.

Принцип работы такого модуля достаточно прост. Помещённый на небольшой плате контроллер мониторит напряжение на клеммах аккумулятора. Как только оно упадёт ниже 2,8 В, микросхема закрывает соответствующий ключ, отключая элемент питания от нагрузки. При этом зарядка этого элемента разрешена.

Если напряжение на клеммах элемента становится выше 4,2 В (заряжен полностью), эта же схема другим ключом отключает элемент от зарядного устройства, но питание нагрузки разрешено. Таким образом, аккумулятор невозможно ни перезарядить, ни разрядить до критического значения.

Такие платы защиты встраиваются в большинство литиевых батарей. Исключение составляют лишь элементы, предназначенные для устройств с собственными системами контроля за состоянием аккумуляторов. В качестве примера можно взять батарею ноутбука, собранную из шести аккумуляторов 18650 без встроенной защиты.

Важно! Прежде чем покупать аккумулятор, необходимо выяснить, оснащён ли он модулем PCB. Если нет, то за состоянием элемента придётся следить самостоятельно. Большинство элементов с модулем PCB имеют на корпусе соответствующую маркировку.

Модуль PCM (Power Charge Module) обычно встраивается не в элемент, а в устройство, в котором элемент работает. К примеру, в смартфон. Если плата PCB следит только за уровнем зарядки аккумулятора, то блок PCM полностью управляет процессом зарядки — обеспечивает необходимый ток, контролирует температуру элемента, напряжение на нём.

Это как раз тот узел, который мы называем контроллером зарядки. Он является основным «управляющим» — отключает зарядку, когда батарея зарядилась, принудительно отключает мобильное устройство, если величина напряжения на аккумуляторе критически низкая. В этом случае модуль PCB будет только дополнительной защитой — практически никогда не срабатывает. Впрочем, существуют модули PCM, которые отвечают лишь за правильную зарядку, но не контролируют разряд. В этом случае в работу включается модуль PCB — встроенный в элемент или дополнительный.

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Важно! Не следует путать контроллер зарядки с зарядным устройством (адаптером) для того же смартфона. Зарядное устройство — это обычный пятивольтовый источник питания. Управляет же процессом зарядки батареи схема, встроенная в сам смартфон. Исключение составляют лишь интеллектуальные зарядные устройства, предназначенные именно для зарядки литиевых батарей (в том числе и без модуля контроля).

Блок BMS (Battery Monitoring System) можно найти в аккумуляторах, составленных из батарей, включённых последовательно. Он есть, например, в АКБ любого ноутбука. Задача узла — контроль за состоянием каждой отдельной батареи и организация слаженной их работы. Разберём задачу, которую он выполняет, подробно. Итак, мы имеем аккумулятор, составленный из четырёх последовательно соединённых батарей.

Предположим, все элементы полностью заряжены. Напряжение на каждом из них — 4,2 В, на всей батарее 16,8 В. Начинаем разрядку. Через все элементы течёт одинаковый разрядный ток, а значит, разряжаются они одинаково. Но это только в теории. При эксплуатации аккумуляторы теряют ёмкость по-разному, то есть даже при одинаковом токе один элемент разрядится быстрее, другой медленнее. В результате какой-то из аккумуляторов будет уже глубоко разряжен, тогда как остальные ещё «тянут» и выходное напряжение всей батареи вроде ещё в норме.

То же самое произойдёт и во время зарядки. Элемент с наименьшей ёмкостью зарядится быстрее и, пока остальные набирают нужную ёмкость, перезарядится и выйдет из строя. Задача модуля BMS — контроль за состоянием каждого элемента и принятием тех или иных мер, если напряжение на каком-либо из них станет критическим. Если оно ниже, вся батарея отключается от нагрузки. Если выше, то соответствующий элемент отключается от зарядного устройства, когда остальные продолжают заряжаться.

Полезно! Нередко блок BMS называют балансиром, а выполняемая им задача балансировкой. При последовательном соединении аккумуляторов в батарею схема балансировки должна быть обязательно. В противном случае элементы питания быстро выйдут из строя, а возможно, и загорятся.

Какой зарядник выбрать?

Самый простой способ – купить современное зарядное устройство известного корейского или японского производителя, которое само мониторит, настраивает процесс зарядки аккумулятора 18650, по его окончании отключается.

Можно использовать менее дорогое не автоматизированное устройство. Схема зарядки останется прежней, но потребует постоянного контроля и настройки со стороны пользователя.

Учитывая простоту схемы в целом, многие, имея элементарное представление о работе электроники, комплектуют зарядное устройство своими руками.

Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор

А теперь перейдём непосредственно к особенностям зарядки литийионных аккумуляторов. Начнём с единичных элементов. Как мы выяснили, напряжение на полностью заряженном аккумуляторе составляет 4,15–4,2 В, на полностью разряженном — 2,5–2,8 В. Но, кроме напряжения, нужно знать и зарядный ток. Каким током, к примеру, заряжать Li-ion аккумулятор 18650?

В отличие от других типов аккумуляторов литиевые источники могут заряжаться достаточно высоким током, достигающим 1 С (C — ёмкость элемента). Но оптимальным принято значение, не превышающее 0,5 С. Получается, что оптимальный ток заряда для элемента 18650 будет составлять от трети до половины его ёмкости. Значение же ёмкости аккумулятора можно прочесть в сопроводительной документации или прямо на корпусе прибора.

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Таким образом, для простой зарядки на аккумулятор достаточно подать нужный ток и дождаться, пока напряжение на его клеммах не достигнет значения 4,2 В. Многие простые зарядные устройства так и делают, автоматически оканчивая зарядку в нужный момент.

Но существует и ещё один, более правильный, многоступенчатый метод, который используется в подавляющем большинстве более-менее качественных мобильных гаджетов и зарядных устройств. Если мы хотим, чтобы наша литийионная батарея «жила» долго и счастливо, лучше применить способ многоступенчатой зарядки.

Многоступенчатая зарядка

Метод состоит из трёх этапов:

1. После подключения зарядного устройства контроллер измеряет напряжение на батарее. Если оно ниже 2,5 В, то производится зарядка малым (около 0,02–0,1 С) током до тех пор, пока напряжение не поднимется до 2,8 В. Если оно изначально было выше, этап пропускается.
2. Зарядный ток увеличивается до значения 0,5 С (нормальный заряд) или 1 С (ускоренный заряд). Как только напряжение на элементе повышается до 4,1–4,2 В, этап заканчивается.
3. На элементе устанавливается стабильное напряжение 4,15–4,25 В, подзарядка производится небольшим током. Как только значение тока уменьшается до 0,05 С, этап заканчивается, аккумулятор заряжен.

Полезно. Третий этап занимает достаточно много (десятки минут) времени и не является обязательным. Если времени ждать нет, хватит второго этапа, в процессе которого батарея набирает практически всю ёмкость (90–95 %).

Можно ли таким же образом зарядить аккумулятор со встроенным контроллером защиты PCB? Вполне, но перед тем, как начать зарядку, нужно убедиться, что напряжение холостого хода зарядного устройства (измеряется при отключенном аккумуляторе) не превышает 6–7 В. В противном случае при срабатывании защиты от перезаряда на модуле PCB установится критически высокое напряжение, которое выведет из строя его силовые ключи.

И пару слов о последовательной сборке на 12 В. Можно ли её как-то зарядить своими силами? В принципе, можно и не одним методом.

1. Используем модуль BMS на соответствующее количество ячеек (см. выше).
2. Рассоединяем батарею и заряжаем каждый аккумулятор отдельно.
3. Рассоединяем батарею и собираем из аккумуляторов другую, соединив все элементы параллельно. Заряжаем полученную батарею обычным образом, учитывая, что её полная ёмкость будет равняться сумме ёмкостей всех аккумуляторов.

Все этапы заряда литийионного аккумулятора (включая предзаряд) схематично изображены на этом графике:

Возможность работы с акуумуляторами разных форматов и размеров

• Функциональные зарядки для литий ионных аккумуляторов 18650 способны заряжать пальчиковые элементы различных форм-факторов. Они имеют подвижный плюс-минус контакт, который позволяет каждому слоту в зарядном устройстве подстраиваться под длину аккумулятора. Благодаря мобильному контакту одно зарядное устройство подходит для зарядки практически всех разновидностей литий-ионных аккумуляторов, и Вам не нужно покупать новое зарядное устройство для каждого формата отдельно. Все зарядки этого типа имеют автоматический контроль и систему автоматического отключения при достижении максимального уровня заряда.
• Пользователи положительно характеризуют умные зарядные устройства, которые позволяют самостоятельно устанавливать зарядное и разрядное напряжение батареек, ускорять, измерять и восстанавливать емкость аккумулятора. Такое интеллектуальное устройство стоит дороже. Умная система не требует настройки прибора, а определяет уровень заряда, скорость, время, напряжение автоматически при вставлении батареи. Эти функции особенно важны для качественной быстрой зарядки, экономии электроэнергии, сохранении ресурса батареи.

Умное зарядное устройство для 4 аккумуляторов

• При возникновении надобности зарядить много батарей одновременно, использование самых популярных зарядных устройств на четыре аккумулятора в этом случае неудобно, используется большой ресурс времени и требует дополнительного внимания. Применение сразу нескольких зарядников, также может быть нерациональным решением этой проблемы. Для одновременной зарядки большого количества батареек существуют многоканальная зарядка для пальчиковых аккумуляторов, которая позволяет заряжать до шестнадцати единиц.

Чем измерять ёмкость аккумуляторов

В процессе эксплуатации, как мы выяснили, ёмкость литиевой батарейки постепенно уменьшается и со временем значение, указанное на корпусе, не будет соответствовать реальному положению вещей. Как определить реальную ёмкость аккумулятора в домашних условиях? Один из вариантов — использовать специальный универсальный прибор «Аймак», вмещающий интеллектуальное зарядно-разрядное устройство, тестер, вольтметр, амперметр и многое другое.

Вариант неплохой, но его не назовешь бюджетным. Прибор дорогой, а нужен он относительно редко. Гораздо проще для этих целей воспользоваться USB-тестером. Стоит он намного меньше, а точность измерения у устройства вполне приличная.

Чтобы измерить реальную ёмкость батарейки, её необходимо полностью зарядить, а затем разрядить через ту или иную нагрузку, включив между элементом и нагрузкой тестер. При этом вход прибора подключают к элементу питания, а выход — к нагрузке, в качестве которой можно использовать полуваттный резистор сопротивлением 8–16 Ом.

USB-тестер для своего питания требует напряжение величиной 5 В (на то он и USB), но отлично работает и при напряжении до 2,5 В. Так что использовать его для измерения ёмкости одной литиевой ячейки будет возможно.

Самодельное зарядное

Чтобы самостоятельно сделать зарядку для аккумуляторов 18650, важно предварительно изучить, как работают электрической цепи, а также параметры, разрешающие проводить зарядку АКБ. Известно несколько способов.

Простейшим вариантом считается подзарядка батарейки зарядным устройством, подходящим к телефонам «Самсунг». Сила тока, а также напряжения такого зарядника, подходит к АКБ 18650.

Схема подключения достаточно проста. Провода зарядника освобождаются от фиксирующей оболочки. Определяется минусовой контакт, а также плюсовой провод. Плюс всегда подается красным проводом, минус черным. Перепутать невозможно.

К аккумулятору подсоединяют оголенные контакты, соблюдая полярность. Провода фиксируются обыкновенным пластилином. Остается только подать питание и начать зарядку, регулярно контролируя процесс. В течение часа параметры емкости будут полностью восстановлены.

Другой метод, предназначен для усовершенствования зарядки. Но схема подключения будет сложнее. Для работы понадобиться:

• паяльник;
• припой;
• клей;
• флюс.

Важнейшим элементом для домашнего устройства считается плата зарядки. Она продается в интернет-магазинах. Сборка выполняется в определенной последовательности. Сначала подготавливается пластмассовый бокс с проводами (плюс, минус). К нему припаивается зарядная плата. Батарейка вкладывается в бокс, подается питание, начинается зарядка.

Чтобы воспользоваться таким вариантом, важно подобрать бокс (емкость) габариты которого соответствовали размерам батареи 18650. Припаивать провода нужно на места, специально обозначенные на плате. Чтобы контролировать величину заряда, плата оборудована несколькими светодиодными индикаторами, различного оттенка (красный, зеленый).

Плата фиксируется к боксу в любом месте, позволяющим видеть работу индикаторов. Затем припаиваются провода, выдерживая полярность. Концы, перед началом пайки, тщательно зачищаются, затем покрываются канифолью. На поверхность платы капают жидким флюсом (2–3 капли).

Во время пайки провода не должны контактировать между собой. Описанную схему можно самостоятельно собрать очень быстро. Стоит она недорого, зато отличается высокой надежностью и отличным зарядом. После подачи напряжения, останется только смотреть на индикатор. Зеленая лампочка показывает силу заряда батарейки.

Что такое плата зарядки TP4056 и как ею пользоваться

Как правильно заряжать литийионные батарейки, мы узнали. Но чем это сделать? Можно воспользоваться покупным зарядным устройством, но если есть желание, то реально собрать зарядку для литиевых аккумуляторов самостоятельно. Для этого достаточно будет купить готовый модуль TP4056 и собрать несложную схему.

Модуль зарядки литиевой ячейки TP4056 1 А

Прелесть такого решения ещё и в том, что стоит всё удовольствие на том же Aliexpress около 30 рублей. Чтобы на базе этого модуля собрать готовое устройство, необходимо собрать следующую несложную схему.

По умолчанию, такой модуль выдаёт ток зарядки 1 А и подойдёт для зарядки аккумуляторов ёмкостью 2 000—3 000 мА·ч. Если нам нужен меньший ток, то достаточно изменить номинал резистора R3 в соответствии с таблицей:

В принципе, током 1 А можно заряжать аккумуляторы и большей ёмкости, но времени это займёт больше. Но если всё же нужен ток более 1 А, то будет несложно его увеличить, соединив несколько модулей параллельно. Для этого просто соединяем перемычками одноимённые выводы модулей.

Полезно. Можно поступить проще, просто купив модуль, обеспечивающий зарядный ток до 3 А. Правда, обойдётся это несколько дороже, но конструкция получится более компактной и простой в сборке.

Как правильно выбрать, что нужно учесть

При покупке нового гаджета рекомендуется приобретать лучшие зу для акб 18650. Хорошим зарядным устройством будет то, которое идет в комплекте с гаджетом, четко понимает, какая мощность нужна для аккумулятора, своевременно останавливает зарядку. Оригинальные зарядки сначала проводят подзарядку сильным током, а в конце подзарядки уменьшают ток. Это позволяет не перегревать элемент и продлить его срок службы. Если нужно купить зарядный прибор отдельно, следует обратить внимание на основные функции зарядки.

Топ 5 зарядных устройств для литиевых аккумуляторов

Ну а для тех, кто не считает нужным или возможным собирать зарядку для Li-ion своими руками, мы приводим наиболее популярные приборы для зарядки цилиндрических аккумуляторов 18650.

Наиболее популярные ЗУ для литийионных элементов:

Время зарядки

Продолжительность зависит от емкости АКБ и силы тока. Время рассчитывается как их отношение. Для точного расчета требуется учесть, что сила тока меняется на протяжении процесса.

Например, для зарядки Li-ion АКБ емкостью 3200 мАч током 640 мА потребуется почти 5 часов:

• 3200мАч / 650А = 4,92ч, что составляет 4 часа 55 минут.

Изменение силы тока потребует скорректировать расчет.

При выборе подходящего цикла зарядки выбираем наиболее приемлемый с учетом своих потребностей (насколько скоро) и бережности процесса для аккумулятора (чем медленнее, тем бережнее).

Сотрудничество на выгодных условиях

Приобрести зарядное устройство нужной конфигурации поможет интернет-магазин TITANAT.RU. Предлагается высококачественное оборудование для работы с аккумуляторами различных типов. В ассортименте LTO-зарядки, устройства для NMC- и LiFePO4-модулей. Также реализуются универсальные решения, соответствующие отечественным и международным нормативам.

Продукция поставляется в заводской упаковке, сопровождается набором документов.

Квалифицированную помощь в подборе изделий окажут опытные менеджеры. Они расскажут о параметрах оборудования, порекомендуют технику, соответствующую потребностям.

Как правильно заряжать литий-ионный аккумулятор 18650: сколько, каким током и напряжением

У аккумуляторных батарей этого типоразмера несколько важных показателей:

• емкость (mAh – мА/ч)
• ток разряда (А)
• ток заряда (А)
• максимальное количество циклов разряда

В этой статье я расскажу вам о последнем параметре, и как эти сведения могут помочь вам продлить срок службы ваших батарей.

Шаг 1: Циклы полного разряда

Когда аккумулятор заряжается, а после этого разряжается, это считается одним циклом.

1. При зарядке литий-ионных 18650 аккумуляторов напряжение поднимается до максимума 4,2 В, потом падает до диапазона между 2 и 3 В, в зависимости от указанного в техническом описании конкретной ячейки предельного напряжения заряда.
2. Не допускайте меньше 3 В, чтобы сохранить аккумулятору ресурс службы. Это происходит при любом процессе, который требует питания от аккумулятора. На эти процессы требуется ток, который обеспечивает аккумулятор, поэтому он разряжается. Для разряда также можно использовать тестовое оборудование.
3. Для заряда литий-ионных аккумуляторных батарей 18650 типоразмера используйте специальное зарядное устройство.
4. Как высчитывают количество циклов? Максимальное количество циклов полного разряда определяется разницей между емкостью при первом заряде (номинальной) и текущим уровнем заряда. Например, первоначально ваш телефон был заряжался до 3000 мА/ч, а сейчас заряжается до 2900 мА/ч, то есть до 96% от номинальной емкости.
5. Когда этот показатель опустится до 80%, говорят, что батарея «умерла» (даже если на деле она переживёт еще пару тысяч циклов).

• У аккумуляторной батареи 3000 мА/ч условная «смерть» наступает при 80% от номинальной емкости.
• 80% от 3000 – 2400, поэтому, когда емкость аккумулятора упадет до этого значения, она будет считаться «мертвой».
• Количество циклов полного разряда у аккумуляторных батарей типоразмера 18650
• Обычно современные аккумуляторы этого типоразмера имеют количество циклов от 300 до 500. Это число может снизиться до 200 от перезаряда или глубокого разряда. Если же уровень заряда упадет ниже минимальной границы (А), число циклов может упасть вплоть до 50.
• При оптимальных условиях эксплуатации, число циклов вашего аккумулятора может превысить 500.
• Некоторые умудряются увеличить это число аж до 1000.

Шаг 2: Оптимизируйте температуру

18650 рекомендуют эксплуатировать при температуре 20-25°С.

Отклонение от этих цифр влечет падение способности держать заряд. Отклонение на 10°С уменьшает емкость на 20, а то и 30 мА/ч.

Экстремальные температуры (ниже 0° и выше 70°С) ведут к быстрой деградации. Эксплуатация аккумуляторной батареи при температуре, выходящей за обозначенные границы, быстро испортит батарею.

Никогда не заряжайте батареи при температуре ниже 0, это очень быстро разрушит структуру аккумулятора.

Если во время использования батареи вы заметили, что она нагрелась, дайте ей отдохнуть. При нормальной эксплуатации батарея не нагреется очень сильно, и ее температура никогда не повысится до 60°С. Если она быстро нагревается, значит вы ее слишком нагружаете.

Шаг 3: Не перезаряжайте аккумулятор (свыше 4,2В) и не давайте ему уйти в глубокий разряд (ниже 4,0В)

Если вы больше заботитесь о сохранении числа циклов, а не о емкости, то вы можете не заряжать батарею до конца.

Вместо этого вы можете заряжать ее методом частичной зарядки – когда вы заряжаете ее, к примеру, до 3,8 В вместо положенных 4,2 В.

Вы заметите, что емкость снизилась, но если снизить и нагрузку, то число циклов вашей батареи возрастет. Перезаряд увеличит емкость батареи, но это опасно, и сократит жизнь вашего аккумулятора.

Шаг 4: Уменьшите зарядный ток (Амперы)

Многие зарядные устройства снижают зарядный ток. «Быстрая зарядка» проходит при токе 1 А, или выше. Хотя так батарея заряжается быстрее, она прослужит вам значительно меньше. На графике видно, как зарядный ток влияет на число циклов полного разряда.

Шаг 5: Уменьшите разрядный ток (Амперы)

При разрядке телефона, как уже говорилось выше, вы можете установить предельное напряжение. Но вы также можете установить ампераж тока разряда. Чем выше ампераж, тем меньше в итоге емкость.

Разряд большого тока также уменьшит число циклов разряда. Разряжайте аккумулятор на малом токе, когда это возможность. Все крупные компании-производители электроники обычно испытывают тесты разряда при токе всего лишь 0,5-0,8 А.

Шаг 6: Увеличьте предельное напряжение

Логичным продолжением метода частичной зарядки является частичная разрядка. Цикл частичного разряда, в отличии от цикла полного разряда, малоизвестен. Его преимущество состоит в том, что за счет снижения нагрузки на аккумулятор, увеличивается число циклов зарядки.

Вместо разряда до 2,8 В (или значения, указанного в техническом описании вашей батареи) вы можете разряжать аккумулятор до 3,2 В.

Шаг 7: Немного о химическом составе аккумуляторов

Аккумуляторы работают по-разному в зависимости от химического состава. При оптимальных условиях эксплуатации многие банки 18650 типоразмера могут достичь числа циклов 1000 и даже выше.

Литий-ионные аккумуляторные батареи 18650 типа с наибольшим числом циклов разряда имеют формулу LiFePO4 (литий-железо-фосфатные аккумуляторы).

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Каким током заряжать Li-ion аккумулятор 18650

Литий-ионные аккумуляторы типоразмера 18650 широко используются в качестве источников питания для разнообразных устройств бытовой и электронной техники. В виде независимых источников питания и в составе аккумуляторных батарей они успешно применяются в ноутбуках, шуруповертах, радиоприемниках, фонариках, электронных сигаретах и многих других устройствах. Важными преимуществами литиевых источников питания выступают значительная емкость, малый саморазряд, безопасность использования и отсутствие потребности в обслуживании.

Аккумуляторы типа Li-ion имеют высокий эксплуатационный ресурс. Но такие факторы как глубокий разряд, перезаряд, использование при низких температурах и несоблюдение правил заряда приводят к ускоренному износу аккумуляторов и их преждевременному выходу из строя. Поэтому важно знать, каким током заряжать Li-ion аккумулятор 18650, использовать подходящее по всем параметрам зарядное устройство и соблюдать все правила подзарядки, чтобы избежать их перегрева и быстрой потери свойств.

Как зарядить высокотоковые аккумуляторы 18650

Для корректной зарядки Li-ion аккумуляторов 18650 важно:

1. Использовать предназначенные для этих целей зарядные устройства. Они автоматически начинают зарядку от напряжения 0,05 В и завершают ее при 4,2 В. Это максимально допустимое значение, безопасное для литий-ионных аккумуляторов. Что касается вопроса, каким напряжением быстро зарядить Li-ion аккумулятор 18650, все зарядные устройства для таких элементов питания являются источниками постоянного напряжения 5 В. Они отдают зарядный ток, составляющий порядка 0,5–1 емкости аккумулятора.
2. Не превышать длительность зарядки. В среднем процесс восстановления заряда длится 3 часа. При более длительном заряде повреждается химическая структура накопителя энергии и происходит его перегрев. «Умные» зарядные устройства имеют автоматическую систему контроля и сами определяют необходимое время подзарядки элементов питания.
3. Соблюдать полярность – всегда подсоединять плюс к плюсу, а минус к минусу. Не все зарядные устройства способны распознавать корректность подключения элемента питания. Если процесс зарядки пойдет при некорректном подключении аккумулятора, он неизбежно выйдет из строя.
4. Избегать глубокого разряда аккумулятора и его заряда до максимального значения. Желательно не выходить из диапазона заряда от 25 до 90%. Это поможет продлить срок службы элемента питания. Популярная «прокачка» в виде полных циклов заряд-разряд в данном случае не нужна и даже вредна. Современные Li-ion аккумуляторы обычно имеют защиту от перегрева и перезаряда, но не защищены от потери заряда при использовании устройств при низких температурах. Хранить литий-ионные аккумуляторы рекомендуется в умеренно заряженном состоянии при температуре от +10 до +25 °С.

Зарядные устройства для аккумуляторов типоразмера 18650 бывают различных конфигураций. Например, есть модели с зарядным током 1 А, вмещающие 1 элемент питания, и варианты с несколькими «гнездами», индикатором уровня зарядки, системой безопасности и максимальным напряжением 4,2 В.

Выбираем оптимальный ток заряда

Теперь обсудим, каким током лучше заряжать аккумуляторы 18650. Возможные варианты – 0,5 А и 1 А. При силе зарядного тока 1 А процесс подзарядки проходит быстрее, чем при 0,5 А, но для сохранения эксплуатационного ресурса элементов питания более предпочтителен плавный заряд. Поэтому оптимальный ток заряда – 0,5 А. Если нужно ускорить процесс подзарядки, можно увеличить зарядный ток до 1 А, но без особой необходимости этого делать не стоит.

Для подзарядки литиевых элементов питания желательно использовать оригинальные зарядные устройства, рассчитанные на применение с конкретной моделью аккумулятора. Они четко понимают, какая мощность необходима конкретному элементу питания, и своевременно останавливают процесс зарядки. Что касается силы тока, оригинальные зарядные устройства вначале осуществляют подзарядку сильным током, а ближе к завершению процесса подзарядки уменьшают его. Такой алгоритм помогает избежать перегрева элементов питания и продлить срок их службы.

Предлагаем вам ознакомиться с еще одним познавательным материалом – о том, как правильно заряжать литий-железо-фосфатные аккумуляторные батареи.

Магические числа для 18650

Аккумуляторы 18650 – пожалуй, самые известные литиевые аккумуляторы. Размером они чуть больше пальчиковых (вес одной банки около 47-50 грамм). Диаметр — 18мм высота- 65мм, отсюда и название «18650».

Литий-ионная технология — одна их самых современных аккумуляторных технологий. Литий-ионные батареи запасают больше энергии на килограмм массы, по сравнению с аккумуляторами NiMH и Ni-Cd. И не замечены в таких неприятных вещах как эффект памяти и саморазряд.

По форме и размеру литий-ионный аккумулятор можно сделать любым, к примеру, призматическим. Но цилиндрическим его делать проще, поэтому производители договорились о стандарте 18650. Массовое производство сделало такие аккумуляторы достаточно дешевыми и распространёнными. Банки 18650 широко используются в ноутбуках, пауэрбанках, электросамокатах, сигвеях, в аккумуляторном электроинструменте, вейпах, сотне прочих гаджетов.

Какими же бывают 18650 аккумуляторы?

Давайте посмотрим на промышленные незащищенные аккумуляторы. Внешне это аккумулятор цилиндрической формы, затянутый в термоусадочную трубку, на которую нанесена маркировка. Плюсовой контакт плоский, с несколькими характерными прорезями, минусовой просто плоский. Номинальное напряжение 3,7 вольта. У полностью разряженной батарейки напряжение 2,5 вольт, у полностью заряженной — 4,2.

Лайфхак #1: не разряжайте батарейки ниже минимального и не заряжайте выше максимального напряжения!

Для контроля этого момента в сборках аккумуляторов предусмотрены платы BMS, которые не дают выходить батарейкам за установленные пределы. Кроме того, существуют так называемые защищенные 18650, где к обычной промышленной батарейке приделана миниплата, оберегающая элемент от перезаряда и переразряда. Защищенные батарейки обычно производят не большие фирмы, переупаковывая в новую термоусадку массовые промышленные элементы. Защищенные батарейки используются в основном в фонариках.

Лайфхак #2: литиевые аккумуляторы боятся перегрева, не нагревайте их выше 80 градусов цельсия! Перегрев выше этой температуры значительно снижает ресурс банок.

Какой аккумулятор выбрать?

Любое технологичное изделие —всегда компромисс характеристик. Это справедливо и для 18650. Аккумулятор может быть или максимально емким, или разряжаться большими токами. Поэтому для выбора «базы» для вашей сборки надо внимательно изучать характеристики аккумуляторов. Все это осложняется большим количеством разнообразных подделок и мифами про них.

Попытаемся разобраться. Есть четыре именитых производителя батарей, это Samsung, LG, Sony (Murata) и Panasonic, ныне купивший еще одного производителя — Sanyo. Эти ребята играют по-крупному, к примеру Panasonic поставляет аккумуляторы для Тесл Илона Маска. Купить такие аккумуляторы в розницу, на али, на авито, на рынке и т. д. практически невозможно. Если вы покупаете что-то, обозначенное как аккумулятор одной из перечисленных фирм –на 95% это подделка. Кроме того, фирменные аккумуляторы дорого стоят: так известный аккумулятор от Samsung inr18650-25R будет стоить около 400 руб. за одну банку, при этом никакой гарантии что, уплатив такую цену вы получите оригинал или даже качественную подделку.

Оригинал все же можно купить. Так 18650 оригинальных брендов продаются на голландском сайте https://ru.nkon.nl. Однако цены, повторюсь, кусаются, кроме того, плюсуем сюда стоимость доставки из Нидерландов, таможню при оптовых партиях.

Лайфхак #3: чтобы ваша сборка стабильно и долго работала, берите аккумуляторы одной модели и желательно одной партии. Собирайте сборку при помощи никелевых или сталеникелевых лент, на точечную сварку, а не с помощью классической пайки, так вы избежите перегрева аккумуляторов во время монтажа.

Какие бывают характеристики?

Важные характеристики для аккумулятора — это емкость и максимальный ток разряда.

Здесь все не так-то просто: емкость классически измеряется в Ампер*час или по-другому Ah / милиАмпер*час (mAh). В одном Ah тысяча mAh, (Ah) амперчас – это характеристика емкости, то есть сколько часов аккумулятор может отдавать один ампер до полной разрядки или то, сколько ампер он может отдавать в течении часа. Лучшая аналогия будет с водой: ведро воды можно вылить медленно или быстро, но количество воды всегда будет одинаково.

Вторая очень важная характеристика — это ток, он измеряется в Амперах (A). Эта характеристика отвечает за то какую мощность обеспечивает одна банка. Самые высокотоковые могут запитать что-нибудь с потреблением 120 ватт. Это на одну банку, а если их взять две, скажем, мощность соответственно вырастет до 240 ватт и т. д. Рассчитывается это просто: ток, на который рассчитан 18650, умножьте на 3,7 вольт номинального напряжения одной батареи, и вы получите ватты. На высоких токах у аккумуляторов просаживается напряжение, и они начинают греться. См. выше – помним, что нагревать их больше 80 градусов не стоит (снижается ресурс)!

Если у вас в руках оригинальный аккумулятор, все очень просто – загляните в даташит (описание технических характеристик), там производитель указывает токи, емкость и прочие данные. А если вы не уверены в оригинальности? Или купили Китай? Емкость аккумулятора легко меряется умной зарядкой, например литокала li-500. Эта зарядка даст достаточно точные показания. Гораздо сложнее дела обстоят с максимальным током разряда.

И вот мы переходим к сути лонгрида. У аккумуляторов есть такой параметр как внутренне сопротивление и что самое важно внутренне сопротивление напрямую связано с тем, как аккумулятор ведет себя на больших токах! Измеряется оно в тысячных Ома, mOm. МилиОм — это очень мало, кусок провода 1,5 мм2 длинной 15-20 см это уже милиОм. Поэтому внутренне сопротивление меряется специальным прибором, например YR1035. Этого прибора у вас может не быть в наличии. Но у того продавца, кто добросовестно вдолгую торгует батарейками в большинстве случаев что-то подобное есть. Перед покупкой запросите фото измерений внутреннего сопротивления 5-10 батареек из партии. Вам многое станет сразу ясно. Сопротивление должно быть стабильное, с дельтой в 0,4 mOm на десять батареек и 0,7 mOm на сто банок, это говорит о качестве аккумуляторов.