• Lityum pil nasıl çalışır? Lityum piller

    Belirli bir şarj cihazının özelliklerini değerlendirmek, bir li-ion pilin örnek şarjının gerçekte nasıl ilerlemesi gerektiğini anlamadan zordur. Bu nedenle doğrudan diyagramlara geçmeden önce küçük bir teoriyi hatırlayalım.

    Lityum piller nedir?

    Lityum pilin pozitif elektrotunun hangi malzemeden yapıldığına bağlı olarak birkaç çeşit vardır:

    • lityum kobaltat katotlu;
    • lityumlu demir fosfat bazlı bir katot ile;
    • nikel-kobalt-alüminyum bazlı;
    • nikel-kobalt-manganez bazlı.

    Bu pillerin hepsinin kendine has özellikleri vardır ancak bu nüanslar genel tüketici için temel öneme sahip olmadığından bu makalede ele alınmayacaktır.

    Ayrıca tüm li-ion piller çeşitli boyut ve form faktörlerinde üretilmektedir. Muhafazalı (örneğin, günümüzde popüler olan 18650) veya lamine veya prizmatik (jel-polimer piller) olabilirler. İkincisi, elektrotlar ve elektrot kütlesi içeren, özel bir filmden yapılmış, hava geçirmez şekilde kapatılmış torbalardır.

    Li-ion pillerin en yaygın boyutları aşağıdaki tabloda gösterilmektedir (hepsinin nominal voltajı 3,7 volttur):

    Tanım Normal boyut Benzer boyut
    XXYY0,
    Nerede XX- mm cinsinden çap göstergesi,
    YY- mm cinsinden uzunluk değeri,
    0 - silindir şeklindeki tasarımı yansıtır
    10180 2/5 AAA
    10220 1/2 AAA (Ø AAA'ya karşılık gelir, ancak uzunluğun yarısı kadardır)
    10280
    10430 AAA
    10440 AAA
    14250 1/2 AA
    14270 Ø AA, uzunluk CR2
    14430 Ø 14 mm (AA ile aynı), ancak daha kısa uzunluk
    14500 AA
    14670
    15266, 15270 CR2
    16340 CR123
    17500 150S/300S
    17670 2xCR123 (veya 168S/600S)
    18350
    18490
    18500 2xCR123 (veya 150A/300P)
    18650 2xCR123 (veya 168A/600P)
    18700
    22650
    25500
    26500 İLE
    26650
    32650
    33600 D
    42120

    Dahili elektrokimyasal süreçler aynı şekilde ilerler ve pilin form faktörüne ve tasarımına bağlı değildir, dolayısıyla aşağıda söylenen her şey tüm lityum piller için eşit şekilde geçerlidir.

    Lityum iyon piller nasıl düzgün şekilde şarj edilir

    En doğru yol Lityum piller iki aşamada şarj edilir. Sony'nin tüm şarj cihazlarında kullandığı yöntem budur. Daha karmaşık bir şarj kontrolörüne rağmen bu, li-ion pillerin servis ömrünü kısaltmadan daha eksiksiz şarj edilmesini sağlar.

    Burada lityum piller için CC/CV (sabit akım, sabit voltaj) olarak kısaltılan iki aşamalı bir şarj profilinden bahsediyoruz. Darbe ve adım akımlarına sahip seçenekler de vardır, ancak bunlar bu makalede tartışılmamıştır. Şarj etme hakkında daha fazla bilgi darbe akımı okunabilir.

    Öyleyse, şarjın her iki aşamasına daha ayrıntılı olarak bakalım.

    1. İlk aşamada Sabit bir şarj akımı sağlanmalıdır. Mevcut değer 0,2-0,5C'dir. Hızlandırılmış şarj için akımın 0,5-1,0C'ye çıkarılmasına izin verilir (burada C, pil kapasitesidir).

    Örneğin 3000 mAh kapasiteli bir batarya için ilk kademedeki nominal şarj akımı 600-1500 mA, hızlandırılmış şarj akımı ise 1,5-3A aralığında olabiliyor.

    Belirli bir değerde sabit bir şarj akımı sağlamak için şarj devresinin akü terminallerindeki voltajı arttırabilmesi gerekir. Aslında şarj cihazı ilk aşamada klasik bir akım dengeleyici görevi görüyor.

    Önemli: Pilleri yerleşik bir koruma kartı (PCB) ile şarj etmeyi planlıyorsanız, şarj cihazı devresini tasarlarken voltajın uygun olduğundan emin olmanız gerekir. boşta hareket devreler hiçbir zaman 6-7 voltu aşamaz. Aksi halde koruma levhası zarar görebilir.

    Aküdeki voltaj 4,2 volta yükseldiği anda akü kapasitesinin yaklaşık %70-80'ini kazanacaktır (belirli kapasite değeri şarj akımına bağlı olacaktır: hızlandırılmış şarjla biraz daha az olacaktır, nominal ücret - biraz daha fazla). Bu an, şarjın ilk aşamasının sonunu işaret eder ve ikinci (ve son) aşamaya geçiş için bir sinyal görevi görür.

    2. İkinci şarj aşaması- bu pil şarjıdır sabit voltaj ancak giderek azalan (düşen) bir akımla.

    Bu aşamada şarj cihazı akü üzerinde 4,15-4,25 volt voltaj tutar ve akım değerini kontrol eder.

    Kapasite arttıkça şarj akımı azalacaktır. Değeri 0,05-0,01C'ye düştüğünde şarj işlemi tamamlanmış sayılır.

    Uygun bir şarj cihazının çalışmasının önemli bir nüansı tamamen kapatmaŞarj işlemi tamamlandıktan sonra pilden çıkarın. Bunun nedeni, lityum pillerin, genellikle şarj cihazı tarafından sağlanan (yani 4,18-4,24 volt) yüksek voltaj altında uzun süre kalmalarının son derece istenmeyen olmasıdır. Bu daha hızlı bozulmaya yol açar kimyasal bileşim pil ve bunun sonucunda kapasitesinde bir azalma. Uzun süreli kalış, onlarca saat veya daha fazla anlamına gelir.

    Şarjın ikinci aşamasında pil kapasitesinin yaklaşık 0,1-0,15 oranında daha fazlasını kazanmayı başarır. Böylece toplam pil şarjı %90-95'e ulaşır, bu da mükemmel bir göstergedir.

    Şarj etmenin iki ana aşamasına baktık. Bununla birlikte, başka bir şarj aşamasından (sözde) bahsedilmeseydi, lityum pillerin şarj edilmesi konusunun kapsamı eksik olurdu. ön şarj.

    Ön şarj aşaması (ön şarj)- bu aşama yalnızca tamamen boşalmış pilleri (2,5 V'un altında) normal çalışma moduna getirmek için kullanılır.

    Bu aşamada şarj sağlanır DC akü voltajı 2,8 V'a ulaşana kadar azaltılmış değer.

    Ön aşama, örneğin elektrotlar arasında dahili bir kısa devre bulunan hasarlı pillerin şişmesini ve basıncının düşmesini (veya hatta yangınla patlamasını) önlemek için gereklidir. Böyle bir pili hemen geçirirseniz yüksek akımşarj, bu kaçınılmaz olarak ısınmasına yol açacaktır ve sonra şansınıza bağlıdır.

    Ön şarjın bir diğer faydası da pilin önceden ısıtılmasıdır; bu, düşük ortam sıcaklıklarında (soğuk mevsimde ısıtılmayan bir odada) şarj edilirken önemlidir.

    Akıllı şarj, ön şarj aşaması sırasında akü üzerindeki voltajı izleyebilmeli ve voltaj olması durumunda akü üzerindeki voltajı izleyebilmelidir. uzun zamandır yükselmiyorsa pilin arızalı olduğu sonucuna varılır.

    Bir lityum iyon pilin şarj edilmesinin tüm aşamaları (ön şarj aşaması dahil) bu grafikte şematik olarak gösterilmektedir:

    Nominal şarj voltajının 0,15V aşılması pil ömrünü yarı yarıya azaltabilir. Şarj voltajının 0,1 volt düşürülmesi, şarj edilmiş bir akünün kapasitesini yaklaşık %10 azaltır, ancak hizmet ömrünü önemli ölçüde uzatır. Tamamen şarj edilmiş bir akünün şarj cihazından çıkarıldıktan sonraki voltajı 4,1-4,15 volttur.

    Yukarıdakileri özetleyeyim ve ana noktaları özetleyeyim:

    1. Li-ion pili (örneğin 18650 veya başka bir pil) şarj etmek için hangi akımı kullanmalıyım?

    Akım, onu ne kadar hızlı şarj etmek istediğinize bağlı olacaktır ve 0,2C ila 1C arasında değişebilir.

    Örneğin 3400 mAh kapasiteli 18650 pil için minimum şarj akımı 680 mA, maksimum 3400 mA'dır.

    2. Örneğin aynı 18650 pillerin şarj edilmesi ne kadar sürer?

    Şarj süresi doğrudan şarj akımına bağlıdır ve aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

    T = C / I şarj ediyorum.

    Örneğin 3400 mAh bataryamızın 1A akımla şarj süresi yaklaşık 3,5 saat olacaktır.

    3. Lityum polimer pil nasıl düzgün şekilde şarj edilir?

    Tüm lityum piller aynı şekilde şarj olur. Lityum polimer mi yoksa lityum iyon mu olduğu önemli değil. Biz tüketiciler için hiçbir fark yok.

    Koruma levhası nedir?

    Koruma panosu (veya PCB - güç kontrol panosu) karşı koruma sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. kısa devre, lityum pilin aşırı şarjı ve aşırı deşarjı. Kural olarak aşırı ısınma koruması da koruma modüllerine yerleştirilmiştir.

    Güvenlik nedeniyle lityum pillerin kullanımı Ev aletleri, eğer yerleşik bir koruma levhası yoksa. Bu nedenle tüm pillerde cep telefonları Her zaman bir PCB kartı vardır. Akü çıkış terminalleri doğrudan kart üzerinde bulunur:

    Bu kartlar, özel bir cihazda (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 ve diğer analoglar) altı ayaklı bir şarj kontrol cihazı kullanır. Bu denetleyicinin görevi, akü tamamen boşaldığında aküyü yükten ayırmak, 4,25V'a ulaştığında ise aküyü şarjdan ayırmaktır.

    Örneğin, eski Nokia telefonlarıyla birlikte verilen BP-6M batarya koruma kartının şeması:

    18650’den bahsedecek olursak koruma levhalı veya koruma levhasız olarak üretilebilmektedir. Koruma modülü akünün negatif terminalinin yakınında bulunur.

    Kart pilin uzunluğunu 2-3 mm artırır.

    PCB modülü olmayan piller genellikle kendi koruma devreleriyle birlikte gelen pillere dahildir.

    Korumalı herhangi bir pil, kolayca korumasız bir pile dönüşebilir; yalnızca onu boşaltmanız gerekir.

    Bugün 18650 pilin maksimum kapasitesi 3400 mAh'dir. Korumalı pillerin kutusu üzerinde ilgili bir işaret ("Korumalı") bulunmalıdır.

    PCB kartını PCM modülüyle (PCM - güç şarj modülü) karıştırmayın. Birincisi yalnızca pili koruma amacına hizmet ediyorsa, ikincisi şarj işlemini kontrol etmek için tasarlanmıştır - şarj akımını belirli bir seviyede sınırlar, sıcaklığı kontrol eder ve genel olarak tüm süreci sağlar. PCM kartı, şarj kontrol cihazı dediğimiz şeydir.

    Umarım artık 18650 pilin veya başka bir lityum pilin nasıl şarj edileceğine dair hiçbir soru kalmamıştır? O zaman devam edelim küçük seçimşarj cihazları için hazır devre çözümleri (aynı şarj kontrol cihazları).

    Li-ion piller için şarj şemaları

    Tüm devreler herhangi bir lityum pili şarj etmeye uygundur; geriye kalan tek şey şarj akımına ve eleman tabanına karar vermektir.

    LM317

    Şarj göstergeli LM317 yongasını temel alan basit bir şarj cihazının şeması:

    Devre en basitidir, tüm kurulum, R8 kesme direncini (akü bağlı olmadan!) kullanarak çıkış voltajını 4,2 volta ayarlamak ve R4, R6 dirençlerini seçerek şarj akımını ayarlamaktan ibarettir. Direnç R1'in gücü en az 1 Watt'tır.

    LED söndüğünde şarj işlemi tamamlanmış sayılabilir (şarj akımı hiçbir zaman sıfıra düşmez). Pilin tamamen şarj olduktan sonra uzun süre bu şarjda tutulması önerilmez.

    Lm317 mikro devresi, çeşitli voltaj ve akım stabilizatörlerinde (bağlantı devresine bağlı olarak) yaygın olarak kullanılır. Her köşede satılıyor ve bir kuruşa mal oluyor (sadece 55 rubleye 10 adet alabilirsiniz).

    LM317 farklı muhafazalarla gelir:

    Pin ataması (pin çıkışı):

    LM317 yongasının analogları şunlardır: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (son ikisi yurt içinde üretilmektedir).

    LM317 yerine LM350 alırsanız şarj akımı 3A'e çıkarılabilir. Ancak daha pahalı olacak - 11 ruble / adet.

    Baskılı devre kartı ve devre düzeneği aşağıda gösterilmiştir:

    Eski Sovyet transistörü KT361 benzer bir transistörle değiştirilebilir pnp transistör(örneğin, KT3107, KT3108 veya burjuva 2N5086, 2SA733, BC308A). Şarj göstergesine ihtiyaç duyulmuyorsa tamamen çıkarılabilir.

    Devrenin dezavantajı: besleme voltajı 8-12V aralığında olmalıdır. Bunun nedeni şu: normal operasyon LM317 mikro devresinde akü voltajı ile besleme voltajı arasındaki fark en az 4,25 Volt olmalıdır. Bu nedenle USB bağlantı noktasından güç sağlamak mümkün olmayacaktır.

    MAX1555 veya MAX1551

    MAX1551/MAX1555, Li+ piller için USB'den veya ayrı bir güç adaptöründen (örneğin telefon şarj cihazı) çalışabilen özel şarj cihazlarıdır.

    Bu mikro devrelerin arasındaki tek fark, MAX1555'in şarj işlemini belirten bir sinyal üretmesi, MAX1551'in ise gücün açık olduğunu belirten bir sinyal üretmesidir. Onlar. Çoğu durumda 1555 hala tercih edilir, bu nedenle 1551'i satışta bulmak artık zor.

    Bu mikro devrelerin üreticiden ayrıntılı bir açıklaması.

    DC adaptöründen gelen maksimum giriş voltajı, USB - 6 V ile çalıştırıldığında 7 V'tur. Besleme voltajı 3,52 V'a düştüğünde mikro devre kapanır ve şarj durur.

    Mikro devrenin kendisi, besleme voltajının hangi girişte mevcut olduğunu algılar ve ona bağlanır. Eğer yemek geliyor USB veri yolu aracılığıyla maksimum şarj akımı 100 mA ile sınırlıdır - bu, güney köprüsünü yakma korkusu olmadan şarj cihazını herhangi bir bilgisayarın USB bağlantı noktasına takmanıza olanak tanır.

    Ayrı bir güç kaynağıyla çalıştırıldığında tipik şarj akımı 280 mA'dır.

    Çipler yerleşik aşırı ısınma korumasına sahiptir. Ancak bu durumda bile devre çalışmaya devam ederek şarj akımını 110°C'nin üzerindeki her derece için 17 mA azaltır.

    Bir ön şarj işlevi vardır (yukarıya bakın): akü voltajı 3V'un altında olduğu sürece mikro devre, şarj akımını 40 mA ile sınırlar.

    Mikro devrenin 5 pimi vardır. Burada tipik diyagram Kapsamalar:

    Adaptörünüzün çıkışındaki voltajın hiçbir durumda 7 volt'u geçmeyeceğine dair bir garanti varsa, 7805 dengeleyici olmadan da yapabilirsiniz.

    USB şarj seçeneği örneğin buna monte edilebilir.

    Mikro devre, harici diyotlara veya harici transistörlere ihtiyaç duymaz. Genel olarak, elbette muhteşem küçük şeyler! Ancak bunlar çok küçüktür ve lehimlenmesi sakıncalıdır. Ayrıca pahalıdırlar ().

    LP2951

    LP2951 stabilizatörü National Semiconductors () tarafından üretilmiştir. Yerleşik bir akım sınırlama fonksiyonunun uygulanmasını sağlar ve devrenin çıkışında bir lityum iyon pil için sabit bir şarj voltajı seviyesi oluşturmanıza olanak tanır.

    Şarj voltajı 4,08 - 4,26 volttur ve akü bağlantısı kesildiğinde R3 direnci tarafından ayarlanır. Gerilim çok hassas bir şekilde tutulur.

    Şarj akımı 150 - 300mA'dır, bu değer LP2951 yongasının dahili devreleri ile sınırlıdır (üreticiye bağlı olarak).

    Diyotu küçük bir ters akımla kullanın. Örneğin satın alabileceğiniz 1N400X serisinden herhangi biri olabilir. Diyot, giriş voltajı kapatıldığında aküden LP2951 yongasına ters akımı önlemek için blokaj diyotu olarak kullanılır.

    Bu şarj cihazı oldukça düşük bir şarj akımı üretir, böylece herhangi bir 18650 pil gece boyunca şarj edilebilir.

    Mikro devre hem DIP paketinde hem de SOIC paketinde satın alınabilir (parça başına yaklaşık 10 ruble maliyeti).

    MCP73831

    Çip, doğru şarj cihazlarını oluşturmanıza olanak tanır ve aynı zamanda çok abartılı olan MAX1555'ten daha ucuzdur.

    Tipik bir bağlantı şeması aşağıdakilerden alınmıştır:

    Devrenin önemli bir avantajı, şarj akımını sınırlayan düşük dirençli güçlü dirençlerin bulunmamasıdır. Burada akım, mikro devrenin 5. pinine bağlı bir direnç tarafından ayarlanır. Direnci 2-10 kOhm aralığında olmalıdır.

    Monte edilmiş şarj cihazı şuna benzer:

    Mikro devre çalışma sırasında oldukça iyi ısınıyor, ancak bu onu rahatsız etmiyor gibi görünüyor. İşlevini yerine getirir.

    İşte başka bir seçenek baskılı devre kartıİle smd led ve mikro USB konektörü:

    LTC4054 (STC4054)

    Çok basit devre, harika seçenek! 800 mA'ya kadar akımla şarj edilmesini sağlar (bkz.). Doğru, çok ısınmaya eğilimlidir, ancak bu durumda yerleşik aşırı ısınma koruması akımı azaltır.

    Devre, bir transistörlü LED'lerden birini veya hatta her ikisini de atarak önemli ölçüde basitleştirilebilir. O zaman şöyle görünecek (itiraf etmelisiniz, daha basit olamazdı: birkaç direnç ve bir kondansatör):

    Baskılı devre kartı seçeneklerinden biri adresinde mevcuttur. Kart, standart 0805 boyutunda elemanlar için tasarlanmıştır.

    ben=1000/R. Hemen yüksek bir akım ayarlamamalısınız, önce mikro devrenin ne kadar ısındığını görün. Amacım için 2,7 kOhm'luk bir direnç aldım ve şarj akımının yaklaşık 360 mA olduğu ortaya çıktı.

    Bu mikro devreye bir radyatör uyarlamanın mümkün olması pek mümkün değildir ve kristal kasa bağlantısının yüksek termal direnci nedeniyle etkili olacağı da bir gerçek değildir. Üretici, ısı emicinin "kabloların içinden" yapılmasını, izlerin mümkün olduğu kadar kalın olmasını ve folyonun çip gövdesinin altında bırakılmasını önerir. Genel olarak, ne kadar çok “toprak” folyosu kalırsa o kadar iyidir.

    Bu arada, ısının çoğu 3. bacaktan dağıtılıyor, böylece bu izi çok geniş ve kalın yapabilirsiniz (fazla lehimle doldurun).

    LTC4054 çip paketi LTH7 veya LTADY olarak etiketlenebilir.

    LTH7, LTADY'den farklıdır, çünkü birincisi çok düşük bir pili kaldırabilir (voltajı 2,9 volttan azdır), ikincisi kaldıramaz (ayrıca sallamanız gerekir).

    Çipin çok başarılı olduğu ortaya çıktı, bu yüzden bir sürü analogu var: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, V S61 02, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Analoglardan herhangi birini kullanmadan önce veri sayfalarını kontrol edin.

    TP4056

    Mikro devre bir SOP-8 mahfazasında yapılmıştır (bkz.), karnında kontaklara bağlı olmayan, ısının daha verimli bir şekilde uzaklaştırılmasına olanak tanıyan metal bir soğutucuya sahiptir. Pili 1A'ya kadar akımla şarj etmenizi sağlar (akım, akım ayar direncine bağlıdır).

    Bağlantı şeması minimum sayıda askı elemanı gerektirir:

    Devre, klasik şarj işlemini uygular; önce sabit bir akımla, ardından sabit bir voltajla ve düşen bir akımla şarj edilir. Her şey bilimseldir. Adım adım şarj etmeye bakarsanız, birkaç aşamayı ayırt edebilirsiniz:

    1. Bağlı akünün voltajının izlenmesi (bu her zaman olur).
    2. Ön şarj aşaması (pil 2,9 V'un altına boşalmışsa). R prog direnci tarafından programlanan akımdan (R prog = 1,2 kOhm'da 100 mA) 2,9 V seviyesine kadar 1/10'luk bir akımla şarj edin.
    3. Maksimum sabit akımla şarj etme (R prog = 1,2 kOhm'da 1000 mA);
    4. Akü 4,2 V'a ulaştığında akü üzerindeki voltaj bu seviyede sabitlenir. Şarj akımında kademeli bir azalma başlar.
    5. Akım, R prog direnci tarafından programlananın 1/10'una ulaştığında (R prog = 1,2 kOhm'da 100 mA), şarj cihazı kapanır.
    6. Şarj işlemi tamamlandıktan sonra kontrol cihazı akü voltajını izlemeye devam eder (bkz. madde 1). İzleme devresi tarafından tüketilen akım 2-3 µA'dır. Voltaj 4,0V'a düştükten sonra şarj işlemi tekrar başlar. Ve böylece bir daire içinde.

    Şarj akımı (amper cinsinden) formülle hesaplanır I=1200/R programı. İzin verilen maksimum 1000 mA'dır.

    Grafikte 3400 mAh 18650 pil ile gerçek bir şarj testi gösterilmektedir:

    Mikro devrenin avantajı, şarj akımının yalnızca bir direnç tarafından ayarlanmasıdır. Güçlü düşük dirençli dirençlere gerek yoktur. Ayrıca şarj işleminin bir göstergesinin yanı sıra şarjın sonunun bir göstergesi de vardır. Pil bağlı olmadığında gösterge birkaç saniyede bir yanıp söner.

    Devrenin besleme voltajı 4,5...8 volt arasında olmalıdır. 4,5V'a ne kadar yakınsa o kadar iyidir (böylece çip daha az ısınır).

    İlk bacak, dahili sıcaklık sensörünü bağlamak için kullanılır. Lityum iyon batarya(genellikle cep telefonu pilinin orta terminali). Çıkış voltajı besleme voltajının %45'inin altında veya %80'inin üzerindeyse şarj işlemi durdurulur. Sıcaklık kontrolüne ihtiyacınız yoksa ayağınızı yere koyun.

    Dikkat! Bu devrenin önemli bir dezavantajı vardır: akü ters polarite koruma devresinin olmaması. Bu durumda kontrolörün maksimum akımın aşılması nedeniyle yanması garanti edilir. Bu durumda devrenin besleme gerilimi doğrudan aküye gider ve bu da çok tehlikelidir.

    Mühür basittir ve dizinizin üzerinde bir saat içinde yapılabilir. Zaman önemliyse hazır modüller sipariş edebilirsiniz. Bazı hazır modül üreticileri aşırı akıma ve aşırı deşarja karşı koruma ekler (örneğin, hangi panele ihtiyacınız olduğunu - korumalı veya korumasız ve hangi konektörle seçebilirsiniz).

    Ayrıca bulabilirsiniz hazır tahtalar sıcaklık sensörü için bir kontak ile. Veya şarj akımını artırmak için birkaç paralel TP4056 mikro devresine ve ters polarite korumasına sahip bir şarj modülü bile (örnek).

    LTC1734

    Ayrıca çok basit bir şema. Şarj akımı R prog direnci tarafından ayarlanır (örneğin, 3 kOhm'luk bir direnç takarsanız akım 500 mA olacaktır).

    Mikro devreler genellikle kasanın üzerinde işaretlenir: LTRG (genellikle eski Samsung telefonlarında bulunurlar).

    Bir transistör gayet iyi iş görecektir herhangi bir p-n-p asıl önemli olan, belirli bir şarj akımı için tasarlanmış olmasıdır.

    Belirtilen şemada şarj göstergesi yoktur, ancak LTC1734'te pin "4" (Prog)'un iki işlevi olduğu söylenir - akımı ayarlamak ve pil şarjının sonunu izlemek. Örneğin, LT1716 karşılaştırıcısını kullanarak şarj sonunu kontrol eden bir devre gösterilmektedir.

    Karşılaştırıcı LT1716 bu durumda ucuz bir LM358 ile değiştirilebilir.

    TL431 + transistör

    Daha uygun fiyatlı bileşenler kullanan bir devre bulmak muhtemelen zordur. Burada en zor olan TL431 referans voltaj kaynağını bulmaktır. Ancak o kadar yaygındırlar ki neredeyse her yerde bulunurlar (nadiren bir güç kaynağı bu mikro devre olmadan yapar).

    TIP41 transistörü, uygun kolektör akımına sahip herhangi bir transistörle değiştirilebilir. Eski Sovyet KT819, KT805 (veya daha az güçlü KT815, KT817) bile bunu yapacaktır.

    Devrenin kurulumu, 4,2 voltta bir trim direnci kullanarak çıkış voltajını (pilsiz!!!) ayarlamaktan ibarettir. Direnç R1 setleri maksimum değerşarj akımı.

    Bu devre, lityum pillerin şarj edilmesinin iki aşamalı sürecini tam olarak uygular - önce doğru akımla şarj etmek, ardından voltaj stabilizasyon aşamasına geçmek ve akımı sorunsuz bir şekilde neredeyse sıfıra düşürmek. Tek dezavantajı devrenin zayıf tekrarlanabilirliğidir (kurulumda kaprislidir ve kullanılan bileşenlere ihtiyaç duyar).

    MCP73812

    Microchip - MCP73812'den haksız yere ihmal edilen başka bir mikro devre daha var (bkz.). Buna dayanarak, çok bütçeli bir ücretlendirme seçeneği elde edilir (ve ucuzdur!). Tüm gövde kiti yalnızca bir dirençten oluşuyor!

    Bu arada, mikro devre lehim dostu bir pakette yapılmıştır - SOT23-5.

    Tek olumsuz yanı çok ısınması ve şarj göstergesinin olmaması. Ayrıca düşük güçlü bir güç kaynağınız varsa (voltaj düşüşüne neden olur) bir şekilde pek güvenilir çalışmaz.

    Genel olarak şarj göstergesi sizin için önemli değilse ve 500 mA akım size uygunsa MCP73812 çok iyi bir seçenektir.

    NCP1835

    Tam entegre bir çözüm sunulmaktadır - NCP1835B, şarj voltajında ​​yüksek stabilite sağlar (4,2 ±0,05 V).

    Belki de bu mikro devrenin tek dezavantajı çok minyatür boyutudur (DFN-10 kasa, 3x3 mm boyutunda). Herkes bu tür minyatür elemanların yüksek kalitede lehimlenmesini sağlayamaz.

    İtibaren yadsınamaz avantajlar Aşağıdakileri belirtmek isterim:

    1. Minimum vücut parçası sayısı.
    2. Tamamen boşalmış bir pili şarj etme imkanı (ön şarj akımı 30 mA);
    3. Şarjın sonunun belirlenmesi.
    4. Programlanabilir şarj akımı - 1000 mA'ya kadar.
    5. Şarj ve hata göstergesi (şarj edilemeyen pilleri tespit edip bunu bildirebilir).
    6. Uzun süreli şarja karşı koruma (Ct kapasitörünün kapasitansını değiştirerek, maksimum süre 6,6 ila 784 dakika arasında şarj edin).

    Mikro devrenin maliyeti tam olarak ucuz değil, aynı zamanda onu kullanmayı reddedebileceğiniz kadar yüksek de değil (~ 1 $). Havya konusunda rahatsanız bu seçeneği tercih etmenizi tavsiye ederim.

    Daha Detaylı Açıklama içinde .

    Lityum iyon pili denetleyici olmadan şarj edebilir miyim?

    Evet yapabilirsin. Ancak bu, şarj akımının ve voltajının yakından kontrolünü gerektirecektir.

    Genel olarak bir pili, örneğin 18650'mizi, şarj cihazı olmadan şarj etmek mümkün olmayacaktır. Yine de maksimum şarj akımını bir şekilde sınırlamanız gerekiyor, bu nedenle en azından en ilkel belleğe hala ihtiyaç duyulacaktır.

    Herhangi bir lityum pil için en basit şarj cihazı, pile seri bağlı bir dirençtir:

    Direncin direnci ve güç tüketimi, şarj için kullanılacak güç kaynağının voltajına bağlıdır.

    Örnek olarak 5 Volt güç kaynağı için bir direnç hesaplayalım. 2400 mAh kapasiteli 18650 pili şarj edeceğiz.

    Yani, şarjın en başında direnç üzerindeki voltaj düşüşü şöyle olacaktır:

    U r = 5 - 2,8 = 2,2 Volt

    Diyelim ki 5V güç kaynağımız maksimum 1A akım için derecelendirildi. Devre, aküdeki voltajın minimum olduğu ve 2,7-2,8 Volt olduğu şarjın en başında en yüksek akımı tüketecektir.

    Dikkat: Bu hesaplamalarda akünün çok derin deşarj olabileceği ve üzerindeki voltajın çok daha düşük, hatta sıfıra kadar düşebileceği ihtimali dikkate alınmaz.

    Bu nedenle, şarjın başlangıcında akımı 1 Amper ile sınırlamak için gereken direnç direnci şöyle olmalıdır:

    R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 Ohm

    Direnç güç dağılımı:

    P r = I 2 R = 1*1*2,2 = 2,2 W

    Akü şarjının en sonunda üzerindeki voltaj 4,2 V'a yaklaştığında şarj akımı şöyle olacaktır:

    Şarj ediyorum = (U ip - 4,2) / R = (5 - 4,2) / 2,2 = 0,3 A

    Yani, gördüğümüz gibi, tüm değerler belirli bir pil için izin verilen sınırların ötesine geçmiyor: başlangıç ​​​​akımı, belirli bir pil için izin verilen maksimum şarj akımını (2,4 A) aşmıyor ve son akım, akımı aşıyor pilin artık kapasite kazanmadığı nokta ( 0,24 A).

    Bu tür bir şarjın ana dezavantajı, aküdeki voltajın sürekli olarak izlenmesi gerekliliğidir. Ve voltaj 4,2 Volt'a ulaştığında şarjı manuel olarak kapatın. Gerçek şu ki, lityum piller kısa süreli aşırı gerilimi bile çok zayıf bir şekilde tolere ediyor - elektrot kütleleri hızla bozulmaya başlıyor ve bu da kaçınılmaz olarak kapasite kaybına yol açıyor. Aynı zamanda aşırı ısınma ve basınçsızlaştırma için tüm ön koşullar yaratılmıştır.

    Pilinizde, yukarıda tartışıldığı gibi yerleşik bir koruma paneli varsa, her şey daha basit hale gelir. Akü üzerinde belirli bir voltaja ulaşıldığında, kartın kendisi şarj cihazından bağlantısını kesecektir. Ancak bu şarj yönteminin daha önce tartıştığımız önemli dezavantajları vardır.

    Pilin içindeki yerleşik koruma, hiçbir koşulda aşırı şarj edilmesine izin vermeyecektir. Tek yapmanız gereken şarj akımını belirli bir akü için izin verilen değerleri aşmayacak şekilde kontrol etmektir (koruma kartları ne yazık ki şarj akımını sınırlayamaz).

    Laboratuvar güç kaynağı kullanarak şarj etme

    Akım korumalı (sınırlamalı) bir güç kaynağınız varsa, kurtulursunuz! Böyle bir güç kaynağı zaten yukarıda yazdığımız (CC/CV) doğru şarj profilini uygulayan tam teşekküllü bir şarj cihazıdır.

    için yapmanız gereken her şey li-iyon şarjı- bu, güç kaynağını 4,2 volta ayarlamak ve istenen akım sınırını ayarlamak içindir. Ve pili bağlayabilirsiniz.

    İlk başta, pil hâlâ boşalmışken, laboratuvar bloğu güç kaynağı akım koruma modunda çalışacaktır (yani çıkış akımını belirli bir seviyede sabitleyecektir). Ardından, bankadaki voltaj ayarlanan 4,2V'ye yükseldiğinde, güç kaynağı voltaj stabilizasyon moduna geçecek ve akım düşmeye başlayacaktır.

    Akım 0,05-0,1C'ye düştüğünde pilin tamamen şarj olduğu düşünülebilir.

    Gördüğünüz gibi laboratuvar güç kaynağı neredeyse ideal bir şarj cihazıdır! Otomatik olarak yapamayacağı tek şey, pili tamamen şarj etmeye ve kapatmaya karar vermektir. Ancak bu, dikkat bile etmemeniz gereken küçük bir şeydir.

    Lityum piller nasıl şarj edilir?

    Ve yeniden şarj edilmesi amaçlanmayan tek kullanımlık bir pilden bahsediyorsak, bu sorunun doğru (ve tek doğru) cevabı HAYIR'dır.

    Gerçek şu ki, herhangi bir lityum pil (örneğin, düz bir tablet biçimindeki ortak CR2032), lityum anotu kaplayan dahili bir pasifleştirici katmanın varlığı ile karakterize edilir. Bu katman anot ile elektrolit arasında kimyasal reaksiyonu önler. Ve harici akımın sağlanması, yukarıdaki koruyucu tabakayı tahrip ederek aküye zarar verir.

    Bu arada şarj edilemeyen CR2032 pilden bahsedecek olursak, buna çok benzeyen LIR2032 zaten tam teşekküllü bir pil. Şarj edilebilir ve şarj edilmelidir. Sadece voltajı 3 değil 3,6V'dur.

    Makalenin başında lityum pillerin (telefon pili, 18650 veya başka herhangi bir li-ion pil) nasıl şarj edileceği tartışıldı.

    Mikroçipler nereden alınır?

    Elbette Chipe-Dip'ten satın alabilirsiniz, ancak orada pahalıdır. Bu yüzden her zaman çok gizli bir mağazadan satın alıyorum)) En önemli şey doğru satıcıyı seçmek, o zaman sipariş hızlı ve kesin olarak gelecektir.

    Size kolaylık sağlamak için en güvenilir satıcıları tek tabloda topladım, sağlığınız için kullanın:

    İsim veri Sayfası fiyat
    LM317 5,5 ovmak/adet Satın almak
    LM350
    LTC1734 42 RUR/adet. Satın almak
    431 TL 85 kopek/adet. Satın almak
    MCP73812 65 RUR/adet. Satın almak
    NCP1835 83 RUR/adet. Satın almak
    *Tüm cipsler ücretsiz kargoyla

    Lityum iyon pillerin şarj edilmesi ve boşaltılması için izin verilen sıcaklık aralıkları

    Test Özellikleri

    Döngü sayısı testleri 1C deşarj akımı ile gerçekleştirildi; her akü için kapasitenin %80'ine ulaşılıncaya kadar deşarj/şarj döngüleri gerçekleştirildi. Bu sayı, testin zamanlamasına ve sonuçların daha sonra olası karşılaştırılmasına bağlı olarak seçildi. Tam eşdeğer çevrim sayısı bazı testlerde 7500'e kadar çıkmaktadır.
    Yaşam testleri gerçekleştirildi çeşitli seviyeler Deşarjı kontrol etmek için her 40-50 günde bir şarj ve sıcaklık, voltaj ölçümleri yapıldı, testlerin süresi 400-500 gündü.

    Deneylerdeki ana zorluk, beyan edilen kapasite ile gerçek kapasite arasındaki tutarsızlıktır. Tüm pillerin kapasitesi, belirtilenden daha yüksek olup, %0,1 ile %5 arasında değişmektedir, bu da ek bir öngörülemezlik unsuru getirmektedir.

    En yaygın olarak NCA ve NMC piller kullanıldı, ancak lityum kobalt ve lityum fosfat piller de test edildi.

    Birkaç terim:
    DoD - Deşarj Derinliği - deşarj derinliği.
    SoC - Şarj Durumu - şarj seviyesi.

    Pillerin Kullanımı

    Döngü sayısı
    Açık şu an Bir pilin dayanabileceği döngü sayısının, bir döngüdeki pil deşarj derecesine bağımlılığının aşağıdaki forma sahip olduğuna dair bir teori vardır (mavi, deşarj döngülerini gösterir, siyah, eşdeğer tam döngüleri gösterir):

    Bu eğriye Wöhler eğrisi denir. Bir yayın esneme sayısının esneme derecesine bağlı olduğu konusundaki ana fikir mekanikten geldi. %100 akü deşarjında ​​3000 döngünün başlangıç ​​değeri, 0,1C deşarjda ağırlıklı ortalamadır. Bazı piller daha iyi sonuçlar verir, bazıları ise daha kötü. 1C akımda, %100 deşarjda tam döngü sayısı üreticiye bağlı olarak 3000'den 1000-1500'e düşer.

    Genel olarak, bu oran Grafiklerde sunulan deney sonuçlarıyla doğrulandı, çünkü Mümkün olduğunda pili şarj etmeniz önerilir.

    Döngülerin süperpozisyonunun hesaplanması
    Pilleri kullanırken aynı anda iki döngüyle çalışmak mümkündür (örneğin, bir arabada rejeneratif frenleme):


    Bu, aşağıdaki birleşik döngüyle sonuçlanır:


    Soru ortaya çıkıyor, bu pilin çalışmasını nasıl etkiler, pil ömrü önemli ölçüde azalır mı?

    Deney sonuçlarına göre, birleştirilmiş çevrim, iki bağımsız çevrimin tam eşdeğer çevrimlerinin toplanmasına benzer sonuçlar göstermiştir. Onlar. Bataryanın birleşik çevrimdeki bağıl kapasitesi, küçük ve büyük çevrimlerdeki deşarjların toplamına göre düştü (doğrusallaştırılmış grafik aşağıda sunulmuştur).


    Büyük deşarj döngülerinin etkisi daha belirgindir, bu da aküyü her fırsatta şarj etmenin daha iyi olduğu anlamına gelir.

    Hafıza efekti
    Lityum hafıza etkisi iyon pilleri Deney sonuçlarına göre not edilmedi. Çeşitli modlarda toplam kapasitesi sonradan değişmedi. Aynı zamanda lityum fosfat ve lityum titanyum pillerde de bu etkinin varlığını doğrulayan çok sayıda çalışma bulunmaktadır.

    Pil depolama

    Depolama sıcaklıkları
    Burada olağandışı bir keşif yapılmadı. Sıcaklıklar 20-25°C optimaldir ( sıradan hayat) pil depolama için, eğer kullanılmadıysa. Bir pili 50°C sıcaklıkta sakladığınızda kapasite kaybı neredeyse 6 kat daha hızlı gerçekleşir.
    Doğal olarak daha fazlası Düşük sıcaklık depolama için daha iyidir, ancak günlük yaşamda bu, özel soğutma anlamına gelir. Dairedeki hava sıcaklığı genellikle 20-25°C olduğundan depolama büyük olasılıkla bu sıcaklıkta olacaktır.
    Şarj seviyesi
    Testlerin gösterdiği gibi, şarj ne kadar düşükse, pilin kendi kendine deşarjı da o kadar yavaş olur. Pilin kapasitesi, uzun süreli depolamanın ardından daha sonraki kullanımı sırasında ne olacağı ölçüldü. En iyi sonuç sıfıra yakın şarjla saklanan pilleri gösterdi.
    Genel olarak, depolamanın başlangıcında %60'tan fazla şarj seviyesi olmadan saklanan piller iyi sonuçlar vermiştir. Rakamlar %100 şarj için aşağıdakilerden farklıdır. en kötü taraf(yani pil şekilde belirtilenden daha erken kullanılamaz hale gelecektir):

    Lityum iyon pillerin kullanımına ilişkin 5 pratik ipucu makalesinden alınan şekil
    Aynı zamanda, küçük şarj rakamları daha iyimserdir (%40 SOC'de depolama için 40°C'de bir yıl sonra %94).
    Bu seviyede çalışma süresi çok kısa olduğundan %10’luk bir şarj pratik olmadığı için, Pilleri %60 SOC'de saklamak en uygunudur Bu, onu istediğiniz zaman kullanmanıza olanak tanıyacak ve hizmet ömrünü kritik bir şekilde etkilemeyecektir.

    Deney sonuçlarının ana sorunları

    Hiç kimse %100 güvenilir sayılabilecek testler yapmadı. Numune, kural olarak, üretilen milyonlarca pilden birkaç binini geçmiyor. Çoğu araştırmacı güvenilir bilgi sağlayamaz karşılaştırmalı analizler Yetersiz numune alımı nedeniyle. Ayrıca bu deneylerin sonuçları sıklıkla kesin bilgi. Dolayısıyla bu öneriler mutlaka piliniz için geçerli olmayabilir ancak en uygun olduğu düşünülebilir.

    Deneylerin sonuçları

    Optimum şarj sıklığı - her fırsatta.
    En uygun saklama koşulları %60 pil şarjıyla 20-25°C'dir.

    Kaynaklar

    1. Kurs “Pil Depolama Sistemleri”, RWTH Aachen, Prof. Dr. tekrar. nat. Dirk Uwe Sauer

    Lityum-iyon piller, nikel-metal hidrit muadilleri kadar titiz değildir, ancak yine de biraz bakım gerektirirler. Yapışmasını beş Basit kurallar sadece uzatamazsınız yaşam döngüsü lityum iyon piller aynı zamanda mobil cihazların şarj edilmeden çalışma süresini de artırır.

    Tamamen boşalmasına izin vermeyin. sen lityum iyon piller Hafıza etkisi diye bir şey yoktur, dolayısıyla deşarjın sıfıra düşmesini beklemeden şarj edilebilirler ve ayrıca şarj edilmeleri de gerekir. Birçok üretici, lityum iyon pilin ömrünü tam deşarj döngüsü sayısına (%0'a kadar) göre hesaplar. İçin kaliteli piller Bu 400-600 döngü. Lityum iyon pilinizin ömrünü uzatmak için telefonunuzu daha sık şarj edin. İdeal olarak, pil şarjı yüzde 10-20'nin altına düştüğünde telefonu şarj edebilirsiniz. Bu, deşarj döngülerinin sayısını artıracaktır. 1000-1100 .
    Uzmanlar bu süreci Deşarj Derinliği gibi bir göstergeyle tanımlıyor. Telefonunuz %20'ye kadar deşarj olmuşsa Deşarj Derinliği %80'dir. Aşağıdaki tablo, bir lityum iyon pilin deşarj döngüsü sayısının Deşarj Derinliğine bağımlılığını göstermektedir:

    Her 3 ayda bir boşaltın. Uzun süre tam şarj etmek, lityum iyon piller için sürekli olarak sıfıra kadar deşarj olmak kadar zararlıdır.
    Son derece dengesiz şarj işlemi nedeniyle (telefonu genellikle gerektiğinde ve mümkün olan her yerde USB'den, prizden, harici batarya vb.) uzmanlar, pilin her 3 ayda bir tamamen boşaltılıp ardından %100'e kadar şarj edilmesini ve 8-12 saat şarjda tutulmasını öneriyor. Bu, sözde yüksek ve düşük pil işaretlerinin sıfırlanmasına yardımcı olur. Bunun hakkında daha fazlasını okuyabilirsiniz.

    Kısmen şarj edilmiş mağaza. Bir lityum iyon pilin uzun süreli saklanması için en uygun koşul, 15°C'de yüzde 30 ila 50 şarjdır. Pili tam şarjlı bırakırsanız kapasitesi zamanla önemli ölçüde azalacaktır. Ancak uzun süredir rafta toz toplayan ve sıfıra kadar deşarj olan pil büyük olasılıkla artık hayatta değil - onu geri dönüşüme göndermenin zamanı geldi.
    Aşağıdaki tablo, bir lityum iyon pilin 1 yıl saklandığında depolama sıcaklığına ve şarj düzeyine bağlı olarak ne kadar kapasitede kaldığını göstermektedir.

    Orijinal şarj cihazını kullanın.Çok az kişi çoğu durumda şarj cihazının doğrudan mobil cihazların içine yerleştirildiğini ve harici cihazın ağ adaptörü Yalnızca voltajı düşürür ve evdeki elektrik şebekesinin akımını düzeltir, yani aküyü doğrudan etkilemez. Dijital kameralar gibi bazı aygıtların yerleşik bir şarj cihazı yoktur ve bu nedenle lityum iyon pilleri harici bir "şarj cihazına" takılıdır. Orijinal şarj cihazı yerine kalitesi şüpheli bir harici şarj cihazının kullanılması, pilin performansını olumsuz yönde etkileyebilir.

    Aşırı ısınmadan kaçının. Lityum iyon pillerin en büyük düşmanı yüksek sıcaklıktır; aşırı ısınmaya kesinlikle tahammül edemezler. Bu nedenle izin vermeyin mobil cihazlar doğrudan Güneş ışınları ve elektrikli ısıtıcılar gibi ısı kaynaklarının yakınında bırakmayın. Maksimum izin verilen sıcaklıklar Lityum iyon pillerin kullanılmasının mümkün olduğu: –40°C ile +50°C arası

    Ayrıca bakabilirsiniz

    Lityum piller

    Lityum veya lityum iyon (Li-ion) piller çoğunlukla cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda ve video kameralarda bulunur. Ürünler pahalıdır, piller de öyle, dolayısıyla bunları diğer pillerden çok daha yetkin bir şekilde kullanmanız gerekir. Peki Li-Ion'un gücü nedir? Muhtemelen burada daha fazla söylenti ve efsane var. Birincisi, Li-ion pilli ekipman satıcıları pilin "akıllı" olduğunu ve her şeyi olması gerektiği gibi yapacağını söyleyerek herhangi bir özel talimat vermediği için de olsa kendi kendine görünmeye başlar. Ama kendisi değil. Sonuçta, yeni dizüstü bilgisayar sahiplerinin pili bir ay içinde kullanılamaz hale getirdiği ve daha sonra bunun için iyi fiyatlar ödediği kaç tane durum var? yeni pil. Lityum piller elbette elektronikle dolu oldukları için pahalılar ama ne yazık ki sizi aptal olmaktan kurtarmıyorlar.

    Aşırı deşarj

    Nikel pillerde olduğu gibi lityum piller de aşırı şarj ve aşırı deşarja karşı çok hassastır. Ancak bu piller akıllı cihazlarda kullanıldığından ve kendi şarj cihazlarıyla birlikte geldiğinden elektronikleri aşırı şarja yani şarja izin vermiyor. ondan korkmana gerek yok. Ancak aşırı deşarjın kontrol edilmesi daha zordur, bu yüzden en çok tipik neden pilin erken arızalanması. Elbette dizüstü bilgisayarlar gibi pahalı ve karmaşık cihazlarda, voltaj kritik bir değere düşmeden kapanma meydana gelir. Ancak emsaller, bu acil durum kapatmanın şu şekilde görülmesinin daha iyi olduğunu gösteriyor: acil durum tedbiri Mümkünse ulaşmamak daha iyidir. Bu en önemli kuraldır - kaçının tamamen boşalmaçünkü düşük voltaj acil durum koruma devresini devre dışı bırakabilir. İnsanlar antrenmana kapıldıklarında pillerini "öldürürler". Eğitim iyi bir şeydir ancak lityum piller için 2-3 tam döngü yeterlidir.

    Lityum pillerin hafıza etkisi yoktur, bu nedenle istediğiniz zaman şarj edilebilirler, bu nedenle eğitimden sonra pilleri tamamen boşaltmamak daha iyidir. Önerilen alt eşik %5-10'dur. Kritik alt eşik %3'tür.

    Birçok tamamlanmamış döngü veya bir tamamlanmış döngü

    Lityum pillerin kullanım ömrü yaklaşık 300 döngüdür. Tam döngü, tam şarj ve tam (yani yaklaşık %3 kapasiteye kadar) deşarj döngüsü veya tam tersi olarak kabul edilir. Pili %50'ye kadar boşaltıp sonra şarj ederseniz 1/2 döngü, %75'e kadar şarj edip 1/4 döngü vb. olur. Yani telefonlar ve dizüstü bilgisayarlar için tam ve eksik döngüler arasındaki fayda farkı farklıdır. İnternette ısrarla birçok insanın telefonlarını tam şarjı bitmeden şarj ettikleri (yani her gün şarj ettikleri) ve sonunda mahvettikleri belirtiliyor. Aynı zamanda dizüstü bilgisayarlar için, tam döngülerin pili eksik olanlardan daha hızlı tükettiği güvenilir bir şekilde bilinmektedir. Cihaz yakından incelendiğinde durum daha da netleşiyor. Li-ion piller(ek materyallere bakın). Pek çok şeyin denetleyiciye bağlı olduğu ortaya çıktı. Şarj akımını kontrol eden, pilin durumunu vb. izleyen kişidir. Yani dizüstü bilgisayarlarda denetleyici pilin kendisinde bulunur ve ayarlanır sistem yardımcı programlarıörneğin kalibrasyon. Cep telefonlarında kumanda telefonun kendisinde bulunur ve kolayca ayarlanamaz. En azından lityum piller ve hafıza etkisi yok ama sözde “dijital hafıza” etkisi var. Gerçek şu ki, bataryanın içinde bulunan şarj-deşarj kontrol elektroniği, bataryayı kullanan cihazdan bağımsız olarak çalışıyor. Dahili elektronikler elemanın voltaj seviyesini izler, ayarlanan maksimum değere ulaşıldığında şarjı keser (şarj akımı ve akü sıcaklığı nedeniyle voltajdaki değişikliği dikkate alarak), kritik bir değere ulaşıldığında deşarjı keser ve bunu bildirir “yukarı akış” (bu amaçlar için geniş bir ürün yelpazesi üretilmektedir) özel cips). "Üstteki" akü izleme sistemi, aküden şarj ve deşarjın kapatılma anları ve mevcut ölçüm sisteminin okumaları hakkındaki bilgilere dayanarak şarj seviyesini hesaplar. Ancak çalışma koşulları, daha önce tamamen deşarj olacak şekilde ise donanım kapatma veya Tam şarj gerçekleşmezse, bu hesaplamalar birkaç döngüden sonra tamamen doğru olmayabilir - pil kapasitesi zamanla azalır ve akım ölçerin okumaları her zaman gerçeğe karşılık gelmeyebilir. Tipik olarak, çalışma sırasında örneğin pil hücrelerinden birinin arızasıyla ilişkili ciddi değişiklikler meydana gelmediği sürece sapmalar her döngüde yüzde birini aşmaz. İzleme sistemi "öğrenme", yani pilin tam kapasitesinin değerini yeniden hesaplama yeteneğine sahiptir, ancak bunun için pilin donanım devreleri devreye girmeden önce en az bir tam şarj-deşarj döngüsü gerçekleştirmek gerekir. tetiklendi. Böylece, çok sık döngülerde denetleyicinin kaybolduğu ve bu nedenle pil şarjını yanlış hesapladığı ve gerçekleştirdiği ortaya çıktı. yanlış şarj pilin bozulmasına neden olur. Dizüstü bilgisayarın aksine, telefon yeniden kalibre edilemez. Bu durumda geriye kalan tek şey, denetleyiciyi düzene sokmak için birkaç tam döngü yapmaktır. İdeal olarak, "altın ortalama" ilkesine bağlı kalarak tam ve eksik döngüleri birleştirmenizi öneririm. Şahsen ben bunu cep telefonumla yaptım - sonuç olarak 2 yıllık çalışmadan sonra kapasitedeki düşüş% 40'tan fazla olmadı ki bu normaldir. Zaman, lityum pillere de kısmen iyi gelmiyor; kullanım ne olursa olsun, zamanla aşınıyorlar; Ömürleri kısa olduğundan pillerin 2-3 yılda bir değiştirilmesi mantıklıdır.

    Depolamak

    Pil kullanılmadığında serin bir yerde %40 kapasitede saklanması tavsiye edilir. Saklama ve çalıştırma için alt sıcaklık sınırı 00 C'dir. Genel olarak lityum piller şarj edilmeyi sever; Nikel olanların aksine, şarjlı durumda saklanmaları ve muhafaza edilmeleri daha iyidir. Ancak uzun süreli depolama sırasında maksimum şarj yine de pili daha fazla tüketir, bu nedenle en uygun durumun% 40 şarj olduğu kabul edilir.

    Pil canlandırma

    Genel olarak pil bitmişse yenisini almak daha iyidir, pahalı olmasına rağmen en mantıklı seçenek budur. Pilleri canlandırmak için güvenilir tarifler görmedim. Burada, özellikle dizüstü bilgisayarlar hakkında, insanların mahvolmuş dizüstü bilgisayar pillerini yeniden canlandırdıkları ve her şeyin yolunda olduğuna dair gerçek efsaneler var. Bunlardan biri şöyle geliyor: “Pili tamamen boşaltmanız, dizüstü bilgisayarı bir hafta bırakmanız gerekiyor; daha sonra pili tamamen şarj edin ve bir hafta bekletin; İki ay içinde kapasitenin yeniden sağlanması gerekiyor.”

    Cep telefonları için: tam ve eksik döngüleri birleştirin (“XZ” oranında).
    Dizüstü bilgisayarlar için: mümkün olduğunca az sayıda tam döngü (eğitimden sonra).
    Herkes için: %80 döngü yapılması tavsiye edilir; tamamen boşalmasına izin vermeyin (%3'ün altında).

    Lityum galvanik hücrelerin oluşturulmasına yönelik ilk deneyler 1012'de kaydedildi. Gerçekten çalışan bir model 1940'ta yaratıldı, ilk üretim kopyaları (şarj edilemeyen!) 70'lerde ortaya çıktı ve bu tür pillerin muzaffer yürüyüşü, Japon şirketi Sony'nin reklamlarında ustalaşabildiği 90'ların başında başladı. üretme.

    Şu anda bunun özerklik yaratma konusunda en umut verici alanlardan biri olduğuna inanılıyor. elektrik kaynakları Oldukça yüksek (mevcut seviyede) maliyetlerine rağmen enerji.

    Bu tür pillerin ana avantajı yüksektir enerji yoğunluğu(1 kg ağırlık başına yaklaşık 100 W/saat) ve büyük bir şarj/deşarj döngüsü gerçekleştirme yeteneği.

    Yeni oluşturulan piller aynı zamanda düşük kendi kendine deşarj oranı gibi mükemmel bir göstergeyle de karakterize edilir (ilk ayda yalnızca% 3 ila 5 arasında, ardından bu göstergede bir azalma). Bu şunları sağlar:

    Yaygın Ni-Cd ile karşılaştırıldığında hepsi bu değil. yeni şema aynı boyutlarla neredeyse hiç olumsuz hafıza etkisi olmadan üç kat daha fazla performans sağlar.

    Olumsuz özellikler

    lityum iyon piller.

    Her şeyden önce, yüksek maliyet, pili şarjlı durumda tutma ihtiyacı ve galvanik hücre kullanılmadığında bile kendini gösteren sözde "yaşlanma etkisi". Son hoş olmayan özellik, kapasitede sürekli bir azalma ile kendini gösterir ve bu, iki yıl sonra ürünün tamamen arızalanmasına yol açabilir.