X

ładowanie akumulatorów Li-ION

26 Jan 2008 16:39 TEterty
  • #1 26 Jan 2008 16:39
    terty
    Level 13  
    Helpful post? (0)
    W dokumentacji technicznej dla ogniw LI-ION które posiadam jest napisane:

    "charge CVCC 4.2V max, 0.7C, 100mA cut-off"

    Dokładnie chodzi mi o to "100mA cut-off". Czy to oznacza że ogniwo jest naładowane w 100% w momencie gdy na jego zaciskach jest 4.2V a prąd ładowania spadnie do 100mA ? Jeżeli tak to w jakim stopniu jest szkodliwe dla ogniwa dalsze ładowanie z dokładnym utrzymaniem napięcia 4.2V ?

    Kiedy jest 100% naładowania ? W momencie jak prąd spada do 100mA przy 4.2V a po odłączeniu ładowarki napięcie ogniwa spada trochę poniżej 4.2V, czy w momencie jak ogniwo się faktycznie naładuje do 4.2V tak że tyle ma po odłączeniu ładowarki ?
  • #2 26 Jan 2008 18:44
    -RoMan-
    Level 42  
    Helpful post? (0)
    W pełni jest naładowane wtedy, gdy spełnia warunek podany przez producenta. Po odłączeniu ładowania napięcie zawsze spada.
  • #3 26 Jan 2008 19:05
    Faces
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Helpful post? (+1)
    Witam. Ja dodam tylko tyle, że wskaźnikiem naładowania akumulatora Li-ion jest napięcie (inaczej jest w akumulatorach Ni-Cd, Ni-MH. Pomiar napięcia nie oddaje nam rzeczywistej pojemności akumulatora). Ładowarki do akumulatorów Li-ion są tak robione, że z początkiem ładowania prąd jest mały. W trakcie ładowania prąd rośnie (nawet do wartości takiej jak wynosi pojemność aku). Gdy ładowanie zaczyna się kończyć (napięcie bliskie 4.2V) prąd jest obniżany do wartości określonej przez producenta ładowarki.
    Ja na przykład posiadam układ z Analog Devices (ADP2291), który ma wybór prądu ładowania. Gdy napięcie zbliża się do 4.2V prąd spada poniżej 50mA.
  • #4 26 Jan 2008 20:33
    terty
    Level 13  
    Topic author Helpful post? (+2)
    Tak spada, tylko te spadki mogą być różne w zależności od sposobu ładowania. Obecnie zrobiona na szybkiego ładowarka kończy ładowanie (odłącza pakiet) w momencie gdy na zaciskach napięcie osiąga 4,2V na ogniwo, prąd końcowy ładowania to około 180mA, początkowy około 500mA na ogniwo. Po zakończeniu ładowania napięcie spada do 4,18V na ogniwo.

    Teoretycznie jeżeli takie ogniwo podłączy się do napięcia stabilizowanego 4,2V to po pewnym czasie się ono naładuje do tych 4,2V i mniej więcej tyle będzie miało po odłączeniu od ładowarki, jednocześnie napięcie ładowania nie zostanie przekroczone.

    Sporo osób pisze że ogniwa się ładuje do 4,2V, nawet na elektrodzie są propozycje ładowania zwykłym stabilizatorem napięcia LM317 ustawionym na 4,2V i nikt nie wspomina żeby odłączać ogniwo przy konkretnym prądzie tylko ładuje się bez ograniczeń czasowych i ponoć ma to być dla ogniw bezpieczne. Natomiast z dokumentacji producenta wynika że ładuje sie do niższego napięcia a te 4,2V jest tylko napięciem ładowania które spada po odłączeniu ogniwa.

    Złożyłem ostatnio dość spory pakiet z ogniw litowych, w sumie 950Wh, trochę to kosztowało więc chciałbym go używać możliwie jak najdłużej i nie przyśpieszać nie potrzebnie jego zużycia przez nie odpowiednie użytkowanie

    Tak więc szukam precyzyjnej informacji czy 4.2V to jest maksymalne napięcie ładowania czy naładowania ?
  • #5 26 Jan 2008 21:29
    kw48
    Level 25  
    Helpful post? (+1)
    Witam.
    Tu są przykładowe parametry ogniwa Li-Ion firmy Tenergy:

    * Capacity* Nominal 2200 mAh, Minimum 2150 mAh
    * Dimensions:
    Diameter 18+/- 0.2 mm
    Height 68+/- 0.2mm
    * Weight (Typical) Approx. 46 g yes
    * Nominal Voltage: Average 3.7V
    * Cut-off Voltage: 3.0V
    * Internal Impedance: less or equal to 180 milliohm
    * Cycle Performance: 90% of initial capacity at 400 cycles
    * Cycle life: > 500 cycles
    * Charge: Current = 0.5C mA Voltage = 4.2 V End Current = 10 mA
    * Discharge: Current = 0.5C mA End Voltage = 3.0V
    * Max. Charging current: 1.5C ma
    * Max. Discharging current 1.5C ma (for continuous discharge)

    Odnośnie ładowania napisano:

    Nominalny (zalecany) prąd ładowania - 0,5C, gdzie C - pojemność akumulatora. W tym przypadku 2200mAh, czyli prąd ład. = 1100mA.
    Maksymalny prąd ład. = 1,5C, a więc 3300 mA, ale wtedy konieczne jest kontrolowanie temperatury.
    Max. napięcie ładowania = 4,2V.
    Końcowy prąd ład. = 10mA
    Nominalny prąd rozładowania = 0,5C, maksymalny = 1,5C.
    Końcowe napięcie rozładowania = 3,0V
    Ilość cykli ładowania i rozładowania, po których akumulator zachowuje 90% pojemności = 400
    Czas życia większy od 500 cykli.

    Czyli konkretnie dla tego akumulatora (2200mAh) i praktycznie dla wielu innych przebieg ładowania jest następujący:
    Pierwsza faza - ładowanie stałym prądem 1,1A do osiągnięcia nap. 4,2V na ogniwo (bez odłączania od ładowarki).
    Druga faza - ładowanie prądem malejącym przy stałym napięciu 4,2V na ogniwo aż do osiągnięcia prądu ładowania 10 mA (dla innych może być 50mA), ale tu można zostawić podłączone akumulatory na dłużej, nic się nie stanie, bo prąd maleje prawie do zera.

    Nie rozładowywać akumulatorów poniżej 3,0V. Można je doładowywać w każdej chwili bez rozładowania całkowitego (3,0V), nie mają efektu pamięciowego.
  • #6 26 Jan 2008 22:18
    Faces
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Helpful post? (0)
    Dodam jeszcze, że akumulator Li-ion nie może być naładowany powyżej 4,22V. Po przekroczeniu napięcia 4,2V ogniwo praktycznie do wyrzucenia. Wiem, że kiedyś na YouTube był film o Li-ion (przeładowanie, zwarcie). Ogniwo dosłownie wybuchło.
  • #7 27 Jan 2008 12:40
    terty
    Level 13  
    Topic author Helpful post? (0)
    ok, w takim razie dorzucę do mojej ładowarki stabilizację napięcia tak aby w momencie obecnego wyłączania przełączała się na ładowanie stałym napięciem i dopiero po wykryciu spadku prądu ładowania do wartości zalecanej przez producenta wyłączała całkowicie
  • #8 27 Jan 2008 16:38
    -RoMan-
    Level 42  
    Helpful post? (0)
    Nie prościej użyć gotowca - LTC4054? Do kupienia w SemiconductorsBank.
  • #9 27 Jan 2008 21:07
    terty
    Level 13  
    Topic author Helpful post? (+1)
    Chętnie bym kupił gotowca tylko że nie widziałem w sprzedaży takiego jak potrzebuję, ten LTC4054 jest przeznaczony dla pojedyńczego ogniwa a mi trzeba ładować cały pakiet 36V 26,4Ah (120 ogniw)
  • #10 27 Jan 2008 22:24
    kw48
    Level 25  
    Helpful post? (0)
    To niedobrze, że tak dużo ogniw. Napięcie powinno być kontrolowane na każdym ogniwie osobno, tak, jak to jest w bateriach do laptopów.
  • #11 28 Jan 2008 12:34
    terty
    Level 13  
    Topic author Helpful post? (+1)
    kw48 wrote:
    Napięcie powinno być kontrolowane na każdym ogniwie osobno, tak, jak to jest w bateriach do laptopów.


    W bateriach do laptopów wcale nie jest kontrolowane każde ogniwo z osobna, ogniwa połączone równolegle są tam przez elektronikę traktowane jako jedno, i według tej zasady pakiet 36V powinien posiadać balancer na 10 cel. Gotowych rozwiązań na takie napięcie i prądy rozładowania do 30A jest nie wiele, praktycznie tylko sprzęt modelarski ale jego ceny są mocno wygórowane. Nie wielkim nakładem pracy można zrobić równie skuteczną kontrole z ogólnie dostępnych tanich części.
  • #12 28 Jan 2008 15:50
    kw48
    Level 25  
    Helpful post? (-1)
    Mówiąc "każde osobno" miałem na myśli pakiet ogniw połączonych równolegle i tworzących jedno ogniwo o większej pojemności.
  • #13 29 Jan 2008 00:26
    terty
    Level 13  
    Topic author Helpful post? (0)
    Okazało sie że napięcie 36V jest za małe i będę podnosił do 50,4V (nominalne), czyli dodaję jeszcze 4 pakiety ogniw połączonych szeregowo, w sumie będzie 168 ogniw. Teraz to już nawet sprzęt modelarski się nie wyrobi, pozostaje tylko własna konstrukcja balancera.

    Znalazłem w sieci taki układ, można go zrobić na dowolnie dużą ilość ogniw, kontroluje tylko napięcie ładowania więc trzeba by dorobić jeszcze kontrolę rozładowania.

    http://www.zajic.cz/omezovac/omezovac.htm
  • #14 30 Jan 2008 12:34
    Wańka
    Level 10  
    Helpful post? (0)
    Witam!

    Mam pytanie - potrzebuję zlutować pakiet ogniw Litowo jonowych do swojego lapka (3 ogniwa). Będę je lutował zwykłą lutownicą chłodząc ogniwa. W blaszkach wywiercę otwory by było łatwiej je przylutować do powierzchni.

    Mam jednak obawę - czy pomimo tych zabiegów ogniwo może wybuchnąć. Boję się tego.
  • #15 30 Jan 2008 12:51
    terty
    Level 13  
    Topic author Helpful post? (+1)
    Ogniw LI-ION się nie lutuje, znajdź kogoś w okolicy kto ma zgrzewarkę. Jak chcesz je łączyć samodzielnie zwykłą lutownica to kup ogniwa z blaszkami. 3 sztuki to nie duży wydatek. Według mnie nic nie wybuchnie ale nie warto ryzykować wybuchu ogniwa w ręcach.
  • #16 30 Jan 2008 13:01
    Wańka
    Level 10  
    Helpful post? (0)
    terty wrote:
    Ogniw LI-ION się nie lutuje.


    Wiem czytałem o tym, jednak nie rozumiem jednej rzeczy - przecież zgrzewarka emituje jeszcze większe ciepło niż lutownica aby obydwie płaszczyzny przeszły w stan plastyczny. Myślę że jak puszczę kropelkę z lutownicy to się nic nie stanie...
  • #17 30 Jan 2008 13:45
    terty
    Level 13  
    Topic author Helpful post? (+2)
    Wańka wrote:
    Wiem czytałem o tym, jednak nie rozumiem jednej rzeczy - przecież zgrzewarka emituje jeszcze większe ciepło niż lutownica aby obydwie płaszczyzny przeszły w stan plastyczny.


    Zgrzewarka emituje dużą ilość energii w bardzo małym punkcie przez ułamek sekundy. Energia cieplna wydzielona na małej powierzchni zgrzewu bardzo szybko się rozprasza i nie jest w stanie podnieść temperatury ogniwa. Lutownicą trzeba lutować na znacznie większej powierzchni przez dużo dłuższy czas więc energia cieplna się rozchodzi po ogniwie i je nagrzewa.

    Wańka wrote:
    Myślę że jak puszczę kropelkę z lutownicy to się nic nie stanie...


    Aby coś przylutować trzeba najpierw rozgrzać elementy łączone, dopiero wtedy cyna będzie trzymać. Kapanie cyną na ogniwa nic nie da bo to wszystko poodpada.
Mouser  Search 4 million + Products
Browse Products