Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
TermopastyTermopasty
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Łączenie równoległe różnych wersji ogniw Samsung 18650

08 May 2012 18:17 11816 10
  • Level 17  
    Witam,

    Pytam tutaj, choć problem nie dotyczy stricte laptopów. Jednak z braku bardziej odpowiedniego miejsca zapytam w tym dziale. W końcu ogniwa pochodzą z baterii laptopowych...

    Składam baterię do roweru z ogniw Li-Ion 18650 pochodzących z demontażu baterii laptopowych (ogniwa Samsung ICR18650). Ma to być 7 połączonych szeregowo sekcji po 6 ogniw równolegle (razem 42 ogniwa).

    Mam dwie wersje ogniw - ICR18650-26F i ICR18650-26C.

    Starałem się łączyć równolegle ogniwa z tej samej wersji i mam już większość gotowe, ale zostało mi 4 ogniwa z serii 26F i 2 z serii 26C. Katalogowo mają identyczne parametry, jednak ta litera w nazwie chyba coś oznacza - nie wiem, co. Stąd moje pytanie: Czym się różnią te ogniwa? A co ważniejsze - czy można je połączyć równolegle (oczywiście po wyrównaniu na nich napięć)?
    [30.03.2021, webinar elektroda] Nowoczesna diagnostyka maszyn, monitorowanie i przewidywanie awarii. Zarejestruj się
  • TermopastyTermopasty
  • Helpful for users
    Połączyłeś używane ogniwa równolegle. Czy mają taką samą pojemność? Szczerze wątpię skoro są używane. Taki zestaw padnie Ci bardzo szybko w wyniku nierównomiernego rozładowywania ogniw. Rozumiem, że chcesz tym zasilać jakiś silnik. Jeśli tak, to wykorzystanie używanych ogniw jest baaaardzo złym pomysłem.
  • Level 31  
    Ogniwa Lion można łączyć równoległe pod warunkiem, że mają wyrównane napięcie (są naładowane/rozładowane do tego samego napięcia) i poszczególne ogniwa nie mają upływności, końcowe napięcie ładowania to ok.4.2V +0.1V. Przy łączeniu szeregowym połączonych równolegle pakietów należy kontrolować napięcie na każdym pakiecie. Najlepiej zmierzyć pojemność każdego pakietu połączonych równolegle ogniw, jeśli ogniwa są używane, to należałoby sprawdzić najpierw pojemność każdego ogniwa najlepiej miernikiem pojemności lub "na piechotę"(naładować wszystkie równolegle do napięcia 4,2V, potem rozłączyć i zostawić na kilka godzin. Zmierzyć napięcie na każdym ogniwie, te na których napięcie spadło poniżej 4V należy odłożyć. Pozostałe rozładowywać pojedyńczo np. poprzez rezystor 4ohm lub żarówkę 6V 10W mierząc czas do osiągnięcia napięcia 3,6V, czas będzie proporcjonalny do pojemności ogniwa.) Następnie dobrać tak paczki równolegle połączonych ogniw, aby ich pojemność była mniej więcej równa.
    Niestety przy ładowaniu szeregowo połączonych pakietów należy kontrolować napięcie na każdym pakiecie (przy dużym prądzie ładowania >1A na ogniwo, należy kontrolować temperaturę ogniw). Przekroczenie napięcia 4.3V może spowodować uszkodzenie ogniwa (zadziałanie wewnętrznego zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem ciśnienia wewnątrz ogniwa, może się zdarzyć, że ogniwo zostanie rozerwane) przy rozładowywaniu szeregowo połączonych ogniw również należy kontrolować napięcie na każdym pakiecie (nie dopuścić do rozładowania poniżej 3,2V) W bateriach montowanych w laptopach, montuje się specjalne układy (mikroprocesory) do kontroli tych napięć i zabezpieczających proces ładowania i rozładowania. W Twoim przypadku proponowałbym zrobić połączenie pakietów równoległych na stałe, a szeregowo łączył konektorami samochodowymi.
    Po rozładowaniu zestawu przykładowo 4-ch pakietów połączonych szeregowo
    do napięcia 4X3.5V = 14V możesz łatwo sprawdzić, który pakiet jest najsłabszy,
    (ma najniższe napięcie ) Do ładowania rozłączałbym pakiety i ładował wszystkie równolegle do napięcia 4,2V łącząc poszczególne pakiety z zasilaczem poprzez rezystory (np. 0.5 ohma) zabezpieczające przed dużym początkowym prądem przepływającym pomiędzy pakietami. Ładowanie szeregowe bez kontroli napięcia na poszczególnych pakietach jest ze względów bezpieczeństwa niedopuszczalne, nawet jak początkowo ogniwa będą jednakowe, z czasem ich parametry ulegają znacznym zmianom, co grozi ich uszkodzeniem. Pozdrawiam
  • TermopastyTermopasty
  • Level 17  
    Ogniwa są niezłe, trzymają pojemność i nie widać upływności. Odnośnie ładowania ogniw połączonych szeregowo - mam ładowarkę z balancerem (IMAX B8+), więc tu też nie będzie problemów - ani nie grozi im przeładowanie, ani nie będzie nierównomierności.

    Problem dotyczy głównie tego, że mam ogniwa z serii 26F i 26C. Charakterystyki są jednakowe (tu są karty katalogowe: 26C 26F)

    Jednak gdzieś znalazłem informację, że litera C lub F oznacza jakieś różnice w technologii (bodajże materiał, z którego jest wykonana któraś elektroda).

    Interesuje mnie, czy takie ogniwa (jeśli mają te same parametry katalogowe i tę samą zmierzoną pojemność) można łączyć równolegle?
  • Level 17  
    speedy9 wrote:
    Z tego, co widzę, to różnią się jedynie zakresem temperatury pracy (pkt. 3.13 noty katalogowej)


    Właśnie o to chodzi, że katalogowo nie widzę istotnych różnic (poza temperaturowymi, ale i tak w ujemnych temperaturach nie będę ich używać). Wydaje mi się, że można je połączyć, jednak nie mam tu doświadczenia. Dlatego chciałem poprosić o komentarz ludzi bardziej doświadczonych w tym temacie.

    A przy okazji chciałem zapytać jeszcze o coś: czy krótkotrwałe zwarcie lub duże przeciążenie (trwające poniżej sekundy) może te ogniwa uszkodzić? Pytam dlatego, że chcę dać jako zabezpieczenie normalny samochodowy bezpiecznik, który przepali się w razie, jakby elektronika zawiodła lub jakby doszło do zwarcia. Gdyby doszło do zwarcia to krótką chwilkę potrwa, zanim bezpiecznik się spali. Czy takie krótkotrwałe zwarcie może jakoś zagrozić ogniwom?

  • Level 32  
    Mój kolega zrobił potężną baterię z ogniw Li-Ion - wątpliwej jakości - i o dziwo działała wyjątkowo dobrze jak mówił około roku. Baterię wykorzystuje do zasilania silnika rowerowego i pobiera z niej prąd ponad 6 amper przy napięciu 42 V. Bateria jednak bardzo się nagrzewa i w tej chwili jej pojemność drastycznie spadła. Ostrzegałem kolegę przed możliwością wybuchu, ponieważ wybuch tylu ogniw na raz bardzo źle rokuje. Dlatego moja opinia o takich wytworach jest negatywna, nawet jeśli ładuje się ją ładowarką z balancerem.
  • Helpful for users
    To jest właśnie problem, gdy akumulator robi się z używanych ogniw. Mają różny opór wewnętrzny, więc nie są w stanie dostarczyć odpowiedniego prądu, wiec się grzeją. Jak się mocno przegrzeją, to mogą się rozszczelnić i uszkodzić lub zapalić (gwałtownie).
  • Level 31  
    Użyj bezpiecznika szybkiego Fast. Czas zadziałania powinien zabezpieczyć ogniwa,
    jeżeli ich oporność wewnętrzna jest jednakowa (róznica < 0.1ohma)
    Krótkie zwarcie, skokowe obciążenie, może uszkodzić ogniwa o najniższym oporze wewnętrznym, (te najlepsze), jeśli bateria składa się z ogniw o różnym stanie technicznym. Baterie łączone równolegle powinny mieć podobne rezystancje wewnętrzne, jeśli bardzo się różnią, przy skokowym dużym obciążeniu prąd popłynie z tych o najmniejszym oporze wewnętrznym i będzie powodowało ich przegrzewanie. Przy skokowym impulsowym obciążeniu można dołożyć równolegle do ogniw kondensator elektrolityczny o dużej pojemności (>10 000 uF)
    Przykładowo masz dziesięć ogniw połączonych równolegle naładowanych do 4,2V,
    Z każdego możesz brać po 1,5-2 A, czyli teoretycznie z tej baterii możesz pobierać
    15 - 20A. Ale jeżeli ogniwa są różne i rezystancja wewnętrzna jednego jest mniejsza od pozostałych to popłynie z niego większy prąd.
    W starszych ogniwach rezystancja wewnętrzna może mieć nawet 0,1 ohma, nowe mają
    poniżej 0,02 ohma, czyli przy obciążaniu dużym prądem prąd z lepszego ogniwa może być
    nawet 2,5x większy od prądu ogniw gorszych co spowoduje jego przegrzanie i utratę części pojemności.
    Nawet dobrze dobrane ogniwa z czasem tracą swoje parametry i zaczynają się 'rozjeżdżać", co prowadzi do nierównomiernego prądu przy ładowaniu i rozładowaniu
    (im więcej ogniw równolegle połączonych i im większy prąd łądowania i rozłądowania tym szybciej) i utratę pojemności (uszkodzenie) kolejnych ogniw.
    Dlatego bez dodatkowego systemu monitorującego stan baterii łączy się co najwyżej 3 do 4 ogniwa równolegle i 2-4 szeregowo. Co do Balancera, to kontroluje tylko napięcie w pakietach ogniwach połączonych szeregowo, natomiast nie kontroluje prądu ogniw połączonych równolegle. Aby wyrównać prąd ładowania i rozładowania, ogniwa równolegle łączy się poprzez opory 0.05- 0.1 ohma. To zdaje egzamin dopóki różnice oporności wewnętrznej są mniejsze od 0.15ohma.

  • Level 32  
    100 mOhm dla ogniwa to już duża rezystancja. Ja jeśli już muszę używać ogniw z odzysku, to staram się, aby ich Rw nie była większa niż 40 - 50 mOhm. Reszta idzie na złom. Nie zalecam różnic Rw pomiędzy ogniwami większych niż 10 mOhm.
  • Level 17  
    Już połączyłem ogniwa - dokupiłem te z serii 26F i równolegle łączyłem bez mieszania. Teraz mam 7 pakietów szeregowo - 6 pakietów po 6 równolegle z serii 26F i 1 pakiet po 6 równolegle z serii 26C. Po naładowaniu zrobiłem około kilometra na rowerze przy dużej mocy - napięcie ogniw było identyczne z dokładnością do 0,01V. Następnie ładowarką rozładowałem je do odcięcia - trwało to długo, bo prąd wyniósł tylko 0,9A (moja ładowarka nie pozwala na rozładowanie większym prądem pakietu o tym napięciu). Prawie do końca napięcia pakiety szły równiutko (rozrzut do 0,02V), jednak pod sam koniec jeden pakiet poszedł znacznie szybciej - ładowarka wyłączyła awaryjnie rozładowanie, gdy napięcie na tym pakiecie spadło do 2,5V (na pozostałych było bodajże 3,3V). Prawdopodobnie był to właśnie pakiet złożony z ogniw 26C, ale w tej chwili nie jestem pewien (moge to sprawdzić, ale dopiero w przyszłym tygodniu).

    Przy okazji - podczas szeregowego łączenia pakietów jakieś 3-4 razy zdarzyło mi się cyną zewrzeć ogniwa (łączenie równoległe przeszło bez takich ekscesów). Zaiskrzyło, cyna się przetopiła i to wszystko. Przy czym najmocniejsze zwarcie nie nastąpiło na tym pakiecie, który się szybciej rozładował - tego jestem pewien. Wygląda na to, że nie wpłynęło to w żaden sposób na ogniwa - zachowują się identycznie z tymi, które nie były zwierane.

    Sprawdziłem też pojemność przy ładowaniu do 4,1V/ogniwo (mniej, niż katalogowo - katalogowo jest podawana pojemność przy ładowaniu do napięcia 4,2V). Wyszło mi około 93% pojemności katalogowej (chyba nieźle). Pojemności przy rozładowaniu nie sprawdzałem dokładnie (bo testowe rozładowanie robiłem nie z akumulatorów w pełni naładowanych, ale z takich, na których już przejechałem około kilometra). Przy tym teście rozładowania wyszło mi około 77% pojemności znamionowej - uwzględniając to, że akumulatory były już nieco rozładowane to chyba ich rzeczywista pojemność nie odbiega znacząco od tego, co zmierzyłem podczas ładowania.

    W sumie na razie z ogniw jestem zadowolony. Kupowałem je na Allegro (podałbym u którego sprzedawcy, ale obawiam się, że będzie to uznane za niedozwoloną reklamę...)

    Jeszcze jedno - mojej baterii nie obciążam pełnym prądem 2C. Szczytowo dochodzę jedynie do 1,5C. Po jakichś 15 minutach jazdy z dużym obciążeniem ogniwa są tylko lekko ciepłe (na dotyk są lekko ciepławe, ale wyraźnie zimniejsze od siodełka nagrzanego przeze mnie osobiście, więc oceniam ich temperaturę na jakieś 25, góra 30°C).