Ladegerät. Ladegeräte Laden Sie den Li-Ion 18650-Akku auf

Das Laden eines 18650-Akkus ist nicht schwierig. Batterien dieses Typs werden zur Stromversorgung von Laptops, Taschenlampen und Bauwerkzeugen verwendet. Sie zeichnen sich durch eine erhöhte Kapazität und eine durchschnittliche Selbstentladung aus. Sie können das Ladegerät selbst zusammenbauen.

18650-Batterien werden am häufigsten in Unterhaltungselektronik und Elektrowerkzeugen verwendet.

Merkmale der 18650-Batterie:

1. Lange Lebensdauer. Das Netzteil hält bis zu 600 Entlade- und Ladezyklen stand. Lithiumbatterien haben eine längere Lebensdauer und können ihre Kapazität lange behalten.
2. Kompakte Größen. Die Höhe des Elements beträgt 65 mm, der Durchmesser beträgt 18 mm. Diese Zahlen bildeten die Grundlage für den Namen der Batterie. Trotz seiner geringen Größe verfügt der Akku über reichlich Kapazitäten.
3. Verfügbarkeit eines Controllers. Die meisten Batterien alter Bauart sind hochexplosiv. Im Batteriegehäuse finden chemische Reaktionen statt, deren Geschwindigkeit sich bei Überhitzung um ein Vielfaches erhöht. Außerdem kam es zu einem mechanischen Kurzschluss mehrerer Elektrolytbehälter, der zu einem Brand führte. Der in moderne Netzteile eingebaute Controller verhindert starke Überhitzung und Explosion. Das gleiche Gerät schützt den Akku vor Überladung.
4. Unmöglichkeit der Langzeitlagerung. Akkus, die längere Zeit nicht genutzt werden, verlieren schnell an Kapazität. Li-Ionen-Akkus müssen regelmäßig aufgeladen werden. Gleichzeitig werden eine Reihe von Regeln beachtet, um einen Produktausfall zu verhindern. Es ist notwendig, den Ladestrom korrekt zu berechnen und die Spannung zu begrenzen. Ein Verstoß gegen die Regeln führt zu einer Verkürzung der Lebensdauer.

So laden Sie einen 18650-Akku auf

Viele Ladegeräte (Ladegeräte) sind universell einsetzbar, beim Laden von Lithium-Ionen-Akkus müssen Sie jedoch folgende Regeln beachten:

0,5-1 A ist der optimale Ladestrom für 18650-Akkus.

1. Zu Beginn ist es notwendig, nicht mehr als 0,05 V anzulegen. Beenden Sie den Vorgang, indem Sie den Parameter auf 4,2 V erhöhen. Dieser Wert ist ein akzeptabler sicherer Wert für 18650-Batterien.
2. Der Ladestrom sollte 0,5-1 A betragen. Bei einem höheren Wert wird die Ladung schneller gesammelt. Es wird jedoch nicht empfohlen, sofort einen Strom von 1 A einzuspeisen. Der Indikator sollte gleichmäßig ansteigen.
3. Beschleunigte Lademethoden sollten nur in Notfällen eingesetzt werden. Die Eingriffszeit sollte 3 Stunden nicht überschreiten. Überladung beschädigt Batteriekomponenten und führt zu Überhitzung.
4. Es wird empfohlen, Geräte zu verwenden, die den Ladefortschritt automatisch überwachen. Sie schalten sich automatisch ab, sobald der Akku die erforderliche Leistung erreicht. Billige und selbstgebaute Geräte sind nicht mit Controllern ausgestattet, sodass der Benutzer den Fortschritt des Verfahrens selbstständig überwachen muss.

Welches Gerät sollten Sie verwenden?

Verschiedene Ladegerätemodelle unterscheiden sich in technischen Eigenschaften, Funktionsumfang und einigen anderen Parametern:

Liitokala Lii-500 ist ein universelles Ladegerät, das automatisch die Ströme zum Laden von Batterien auswählt.

1. Einfach. Solche Geräte liefern einen Strom von 1 A. Sie verfügen über eine einzige Buchse zum Einbau eines 18650-Akkus.
2. Verbessert. Das Gerät ist mit 2 Akkuslots ausgestattet. Der maximale Spannungspegel beträgt 4,2 V. Dieses Ladegerät ist teurer. Zu den weiteren Funktionen gehört die Ladeanzeige. Das Gerät begrenzt selbstständig die Eingriffszeit und verhindert so eine Überladung.
3. Universal. Dient zum Laden von Netzteilen der Typen 18650 und 26650. Modelle dieses Typs dienen zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit von Lithium-Ionen- und Nickel-Cadmium-Zellen. Die besten Geräte sind mit einem Sicherheitssystem ausgestattet, das regelmäßige Spannungs- und Strommessungen überflüssig macht.
4. Selbstgemacht. Sollte kein fertiges Gerät zu finden sein, kann das Ladegerät zu Hause zusammengebaut werden. Die Komponenten werden gemäß den Diagrammen angeschlossen.

Die Qualität des Speichers hängt maßgeblich von den Kosten ab. Billige Geräte verfügen nicht über Komponenten, die es Ihnen ermöglichen, auf eine ständige Überwachung zu verzichten. Die Verwendung eines falsch zusammengebauten selbstgebauten Geräts kann zum Ausfall der Batterie oder zu Verletzungen führen.

So laden Sie Lithium-Ionen-Akkus selbst auf

Die einfachste Möglichkeit ist die Verwendung eines Handy-Ladegeräts. Die Geräte erzeugen eine Spannung, die zur Wiederherstellung der Leistung von 18650-Batterien geeignet ist. Die Methode wird nur in Notfällen angewendet. Die häufige Verwendung führt zu einer Verringerung der Batteriekapazität.

Selbstgebautes Ladegerät für einen Lithium-Ionen-18650-Akku, hergestellt aus einem alten Telefonladegerät.

Um den Akku aufzuladen, gehen Sie wie folgt vor:

1. Der Stecker des Ladegeräts ist abgeschnitten. Die Drähte werden abisoliert und in Plus- und Minuspol aufgeteilt. Das Pluskabel hat meist ein rotes Geflecht und das Minuskabel ein schwarzes Geflecht.
2. Die gereinigten Drähte werden mit Plastilin an den Batteriepolen befestigt. Das USB-Kabel wird an einen Computeranschluss oder einen speziellen Adapter angeschlossen.
3. Die Stromquelle wird aufgeladen und der Vorgang wird regelmäßig überwacht. Es wird empfohlen, den Akku nicht länger als eine Stunde aufzuladen. Diese Zeit reicht aus, um die Kapazität vollständig wiederherzustellen.

Komplexe Schaltkreise werden verwendet, um eine fortschrittliche Aufladung aufzubauen. Bereiten Sie vor Arbeitsbeginn einen Lötkolben, Lot, Flussmittel und Kleber vor. Kaufen Sie separat die Platine, die für den normalen Betrieb des selbstgebauten Ladegeräts erforderlich ist.

Der Zusammenbau erfolgt wie folgt:

1. Die Platine wird in eine zuvor vorbereitete Kunststoffbox eingebaut. Die Struktur wird mit positiven und negativen Drähten geliefert. Die Box dient zur Aufbewahrung des Akkus während des Ladevorgangs. Sie können einen Behälter aus einem alten Ladegerät, einem unbrauchbaren Haushaltsgerät oder einem Spielzeug herstellen. Die Abmessungen müssen mit den Batterieparametern übereinstimmen.
2. Die Platine wird unter Berücksichtigung der Markierungen verlötet. Die Markierungen erleichtern die Platzierung der Drähte. Das Board ist mit mehrfarbigen Indikatoren ausgestattet, die den Ladefortschritt anzeigen. Die Mikroschaltung wird an einer geeigneten Stelle auf die Box geklebt. Anschließend schließen Sie die Drähte unter Beachtung der Polarität an. Vor der Befestigung werden sie von der Isolierung befreit und mit Kolophonium behandelt. Eine kleine Menge flüssiges Lot wird auf die Platine aufgetragen.

Bei der Herstellung des Gerätes dürfen keine Kurzschlüsse auftreten. Mit dem obigen Diagramm können Sie in wenigen Stunden ein einfaches, aber zuverlässiges Ladegerät zusammenbauen.Über ein USB-Kabel wird es an eine Steckdose oder einen Computer angeschlossen. Der Akku wird in den entstandenen Sockel eingebaut. Nachdem die grüne Anzeige aufleuchtet, ist das Gerät ausgeschaltet.

Lithium-Ionen-Akkus reagieren empfindlich auf Tiefentladung. Es wird nicht empfohlen, häufig Schulungen zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit durchzuführen. Das richtige Laden trägt dazu bei, die Batterielebensdauer zu verlängern. Der Leistungspegel sollte 90 % nicht überschreiten. Wenn dieser Parameter auf 100 % erhöht wird, kann es zu einem schnellen Kapazitätsverlust des Netzteils kommen.

Sie sollten keine kritische Entladung zulassen. Die Wiederherstellung der ursprünglichen Parameter ist mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Manchmal werden tiefentladene Elemente unbrauchbar. Beim Kauf von Produkten müssen Sie auf das Produktionsdatum achten.

Batterien, die vor mehr als 3 Jahren hergestellt wurden, gelten als abgelaufen. Bei der Stromversorgung tragbarer Geräte ist darauf zu achten, dass der Akku keiner übermäßigen Belastung ausgesetzt wird. Der Akku muss unter Berücksichtigung der empfohlenen Stromstärke und Spannung geladen werden.

Der Li-Ionen-Akku 18650 ist ein zylindrischer Akku. Sie unterscheiden sich nicht wesentlich von gewöhnlichen AA-Fingerbatterien, sind aber größer. Sie sind 66 mm lang und haben einen Durchmesser von 18 mm.

Inhalt

Typen und Typen von Li-Ion 18650-Akkus

Alle 18650-Batterien können anhand des Kathodenmaterials in Typen unterteilt werden. Die wichtigsten Betriebseigenschaften von Batterien hängen von dieser Komponente ab: Kapazität und möglicher Entladestrom.

Am gebräuchlichsten sind Lithium-Kobalt-Batterien. Sie unterscheiden sich von anderen Batterien durch ihre große Kapazität. Daher können sie länger verwendet werden.

Es gibt auch eine Gruppe von Lithium-Mangan-Batterien. Im Vergleich zu Lithium-Kobalt-Batterien haben sie eine geringere Kapazität, verfügen aber gleichzeitig über einen höheren Entladestrom.

Die letzte Gruppe sind Lithiumferrophosphatbatterien. Obwohl sie weder über eine große Kapazität noch über eine hohe Spannung verfügen, können sie über mehr als 1000 Zyklen betrieben werden. Darüber hinaus müssen Sie die Batterien bis zur vollständigen Aufladung 1 Stunde lang in der Station belassen.

18650-Batterien mit Schutz

Sicherheitsanforderungen für den Betrieb von Lithium-Ionen-Batterien besagen, dass die Spannung im Inneren der Batterien im Bereich von 2,5–4,2 Volt liegen muss. Es ist sehr schwierig, diesen Parameter selbst zu steuern, daher wurde speziell dafür eine Platine mit Schutz erfunden. Dieses Element verhindert, dass die Spannung den angegebenen Bereich überschreitet.

Hersteller löten diese Platine mit Stahl- oder Aluminiumband an die Pins. Große Nährstofffabriken produzieren selten solche Schutzmaßnahmen. Die Geräte, für die sie hergestellt werden, verfügen über Lade-Entlade-Controller. Dabei handelt es sich um Akkus für Laptops, Schraubendreher und andere komplexe Geräte.

Die meisten der geschützten 18650-Lithium-Ionen-Batterien werden von chinesischen Herstellern hergestellt. Auf eine ungeschützte Batterie wird eine Schutzplatine aufgelötet und mit einem speziellen Wärmeschutzmaterial umwickelt. Ihre Länge erhöht sich durch den Einsatz der Platte um mehrere Millimeter.

Besser ist es, alle Geräte, die nicht über ein Element zur Überwachung des Batteriestatus verfügen, mit geschützten Batterien auszustatten. Andernfalls können sie versagen, sich auf Null entladen oder explodieren. In diesem Fall kann der Schutz eine Überhitzung des Akkus nicht verhindern. Es kontrolliert den Spannungszustand.

Wie die Markierung entschlüsselt wird

Betrachten Sie als Beispiel den Lithium-Ionen-Akku ICR18650-26F M.

1. Das erste Symbol „I“ wird für alle Elemente dieses Typs verwendet, die mit derselben Technologie erstellt werden;
2. Anhand des zweiten Buchstabens können Sie erkennen, aus welchem ​​Material die Kathode besteht. Bei Lithium-Ionen-Batterien kann dies Kobalt – C, Mangan – M, Eisenphosphat – F sein;
3. Der nächste Buchstabe – R – steht für Batterie;
4. Die 18650-Zahlen können in zwei Blöcke unterteilt werden: 18 und 65. Dies sind die Länge bzw. der Durchmesser;
5. Die letzte Ziffer 0 ist die Form, also der Zylinder.

Gleichzeitig können die Kennzeichnungen verschiedener Hersteller stark variieren.

Wo werden 18650-Batterien verwendet?

Der Anwendungsbereich von Batterien und die Häufigkeit ihrer Nutzung sind viel größer als viele denken. Da sie mit einem besonderen Schutz verschlossen sind, sind sie nicht immer sichtbar.

Installiert in folgenden Geräten:

• Laptops;
• Taschenlampen;
• Powerbank;
• Verschiedene Gadgets.

Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo normale AA-Batterien der Aufgabe nicht gewachsen sind. Li-Ionen-18650-Akkus haben eine höhere Kapazität und Spannung, sie können viele Male aufgeladen und wiederverwendet werden.

So ermitteln Sie Plus und Minus

Im Vergleich zu AA- und AAA-Batterien gibt es bei Lithium-Ionen-Batterien äußerlich keinen so auffälligen Unterschied zwischen Plus- und Minuspol, aber das ist ganz einfach zu verstehen:

• Auf der „Plus“-Seite befinden sich 3-4 kleine Löcher.
• Die „Plus“-Seite ragt ein wenig hervor.“
• „Das Minus ist völlig flach.

Allgemeine Merkmale von 18650

Kapazität (mAh)	Ausgangsspannung (V)	Maximaler Strom (A)	Schutzbrett
1100	3.3		+/-
1300	3.6	18	+/-
1620	3,6-3,7	20	+/-
2000	3,6-3,7	20-30	+/-
2100	3,6-3,7	20-30	+/-
2200	3,6-3,7	20-30	+/-
2400	3,6-3,7	20-30	+/-
2500	3,6-3,7	20-35	+/-
2600	3,6-3,7	20-35	+/-
2800	3,6-3,7	20-35	+/-
3000	3,6-3,7	20-35	+/-
3100	3,6-3,7	20-35	+/-
3200	3,6-3,7	20-35	+/-
3350	3,6-3,7	20-35	+/-
3400	3,6-3,7	20-35	+/-
3500	3,6-3,7	20-35	+/-
3600	3,6-3,7	20-35	+/-

Die Tabelle zeigt die gängigsten Batterien.

Abmessungen mit Schutz: 66,5*18 mm und 66*18 mm ohne Schutz. Gewicht im Durchschnitt etwa 40 Gramm.

Haupthersteller: Samsung, Fenix, Avant, LG, Panasonic, Olight, Camelion, Proconnect, Rombica, SANYO und SONY.

So wählen Sie den richtigen 18650-Akku für sich aus

Lithium-Ionen-Batterien unterscheiden sich in mehreren Eigenschaften voneinander. Aus diesem Grund ist es notwendig, vor dem Kauf auf deren Typ und technische Eigenschaften zu achten.

Bei der Auswahl eines Li-Ionen-Akkus 18650 müssen Sie auf die folgenden Eigenschaften achten:

• Energieintensität;
• Nennstrom;
• Stromspannung
• Neigung zur Überhitzung.

Wenn Sie Batterien mit größerer Autonomie kaufen müssen, müssen Sie auf die Kapazität achten, die in mAh gemessen wird. Aber je höher der Kapazitätsindikator, desto niedriger ist der Strom. Wenn Sie also eines opfern, können Sie ein anderes gewinnen. Vereinfacht ausgedrückt beeinflusst die Stromstärke die Überhitzungsneigung des Akkus.

Die Batteriespannung hängt von der Ladung ab. Die Spannung kann nominal, minimal, maximal und real sein. Der Hersteller gibt die Anfangsspannung auf der Verpackung an. Wichtig ist, dass der Wert 2,4 Volt nicht unterschreitet, da sich die Batterie sonst nur sehr schwer wiederbeleben lässt. Wenn Sie Batterien verwenden, die hohen Temperaturen nicht gut standhalten, kann es zu einer Explosion kommen.

Batterieanschlusspläne

Sie können Koffer für Batterien erwerben, mit deren Hilfe mehrere Elemente zu einem großen zusammengefasst werden. Wenn Sie mehrere dieser Akkus mithilfe von Gehäusen parallel schalten, erhöht sich die Kapazität um genau so viel wie die Anzahl der angeschlossenen Akkus 3600*3=10800 mAh. In diesem Fall entspricht die Spannung der Spannung einer Batterie. Die Dauer ihrer Verwendung hängt von der Kapazität ab.

Parallelschaltung von 18650-Batterien

Sie können in Reihe geschaltet werden. In diesem Fall addiert sich die Spannung und die Kapazität bleibt gleich einer Batterie. Dies kann mithilfe eines Sonderfalls erfolgen. Durch den Anschluss von 3 3,7-V-Batterien erhalten wir eine 11,1-Volt-3600-mAh-Batterie.

Reihenschaltung von 18650-Batterien

So überprüfen Sie die Batteriekapazität

Es gibt mehrere effektive Möglichkeiten, die Kapazität einer Batterie herauszufinden. Einige von ihnen erfordern keine besonderen Kosten oder spezielle Ausrüstung, sondern nur einfache mathematische Berechnungen.

Die Genauigkeit solcher Methoden ist nicht so hoch wie bei der Verwendung spezieller Geräte, sie ermöglichen jedoch die Ermittlung der ungefähren Kapazität. Für viele wird das ausreichen.

Um die Kapazität mit der freien Methode zu berechnen, müssen Sie also einen bekannten Strom verwenden. Die Batteriespezifikationen enthalten Informationen über den Strom. Ein Akku mit einer Kapazität von 3600 wird 36 Stunden lang mit einem Strom von 100 mAh geladen. Das bedeutet, dass das Endergebnis durch Multiplikation zweier Komponenten erhalten wird: Zeit und Strom. Wenn Sie also wissen, wie viel für eine vollständige Aufladung erforderlich ist, können Sie die Kapazität ermitteln.

Um die Kapazität auf andere Weise zu messen, müssen Sie Geld ausgeben. Es gibt viele intelligente Ladegeräte, die die Kapazität schnell messen können. Sie können in einem Fachgeschäft oder bei Aliexpress gekauft werden. Sie werden zur Messung verschiedener Indikatoren verwendet, nicht nur der Kapazität.

Ein Gerät, das die tatsächliche Kapazität misst

Um die dritte Methode umzusetzen, benötigen Sie Teile wie eine Batterie, eine Uhr, ein Amperemeter mit Taschenlampe. Sie müssen den Akku in die Taschenlampe einlegen und sie mit maximaler Leistung einschalten. Zur Strommessung wird ein Amperemeter benötigt. Wenn die Taschenlampe 20 Stunden lang bei einem Stromverbrauch von 100 mA leuchtet, dann erhalten wir 20 * 100 = 2000 mAh.

Wie wird geladen und mit welchem ​​Strom?

Lithium-Ionen-Zellen können an verschiedenen Stationen aufgeladen werden. Die Hauptsache ist, dass der Spannungswert 5 V beträgt und der Strom 0,5 bis 1 der Nennkapazität der Batterie beträgt. Die Lithiumzelle mit einer Kapazität von 2600 mAh wird mit einem Strom von 1,3 bis 2,6 Ampere geladen.

Der gesamte Ladezeitraum kann in mehrere Phasen unterteilt werden. Zunächst wird das Gerät mit einem Strom von 0,2 der Kapazität eine Stunde lang aufgeladen. In diesem Fall variiert der Spannungswert zwischen 4,1 und 4,2 Volt. Dann steigt die Spannung.

Um sich nicht die Mühe zu machen, sollten Sie sich einfach ein Ladegerät für AA-Batterien kaufen.

So stellen Sie eine 18650-Batterie wieder her

Eine 18650-Batterie kann nur wiederhergestellt werden, wenn sie nicht vollständig entladen ist. Manchmal ist es schwierig, eine Batterie wiederzubeleben, wenn sie nicht vollständig entladen ist. Es gibt jedoch eine alles andere als bekannte Möglichkeit, das Board zu deaktivieren.

Das geht so:

• Der Schutz in Form einer Platine wird entfernt.
• Der Tester misst die Spannung an den Ausgängen. Sein Wert sollte im Bereich von 2 -2,5 V liegen.
• Wenn Sie ein Ladegerät mit Stromregelung verwenden, müssen Sie es an die Batterie anschließen und es auf 100 mA und 4,2 V einstellen.

Wenn der Akku aufgeladen wird, bedeutet dies, dass er noch aktiv ist und wiederhergestellt werden kann.

Der Zweck dieses Artikels besteht darin, zu erfahren, wie Sie normale Labornetzteile zum Laden von Lithium-Ionen-Batterien verwenden, wenn kein spezielles Ladegerät verfügbar ist. Solche Akkus sind weit verbreitet, aber nicht jeder kann (oder will) ein Ladegerät zum ordnungsgemäßen Laden kaufen und lädt sie oft mit gewöhnlichen geregelten Netzteilen auf. Schauen wir uns an, wie das geht.

Nehmen wir zum Beispiel einen Lithium-Ionen-Akku von Panasonic NCR18650B mit 3,6 V und 3400 mAh. Wir möchten Sie sofort darauf hinweisen, dass das Laden dieses Batterietyps bei unsachgemäßer Vorgehensweise sehr gefährlich ist. Einige Proben können Missbrauch standhalten, aber einige chinesische „superökonomische“ Proben sind nicht geschützt und können explodieren.

Batterie mit Schutz

Eine geschützte Batterie muss über die folgenden Schutzelemente verfügen:

• PTC, Schutz vor Überhitzung und indirekt vor Überstrom.
• CID, ein Druckventil, schaltet die Zelle ab, wenn der Druck im Inneren zu hoch ist, was durch zu starkes Laden entstehen kann.
• Leiterplatte, Überentladungsschutzplatine, automatisches Zurücksetzen oder beim Einlegen in das Ladegerät.

Das Bild oben zeigt, wie der Schutz der Dose gestaltet ist. Dieses Design wird für alle Arten moderner geschützter Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Der PTC und das Druckventil sind nicht sichtbar, da sie Teil der Originalbatterie sind, alle anderen Teile des Schutzes sind jedoch sichtbar. Nachfolgend sind die Gestaltungsmöglichkeiten für elektronische Schutzmodule aufgeführt, die am häufigsten in Standard-Li-Ion-Rundbatterien zu finden sind.

Lithium-Aufladung

Eine typische Schaltung und das Ladeprinzip für einen NCR18650B-Akku finden Sie im Datenblatt. Laut Dokumentation beträgt der Ladestrom 1600 mA und die Spannung 4,2 Volt.

Der Prozess selbst besteht aus zwei Stufen: Die erste Stufe ist Konstantstrom, wobei Sie den Wert auf 1600 mA DC einstellen müssen, und wenn die Batteriespannung 4,20 V erreicht, beginnt die zweite Stufe – Konstantspannung. In diesem Stadium sinkt der Strom leicht und etwa 10 % des Ladestroms kommen vom Ladegerät – das sind etwa 170 mA. Dieses Handbuch gilt für alle Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Batterien, nicht nur für den Typ 18650.

Es ist schwierig, die oben genannten Modi bei einem normalen Netzteil manuell einzustellen und aufrechtzuerhalten. Daher ist es besser, spezielle Mikroschaltungen zu verwenden, die den Ladevorgang automatisieren (siehe Diagramme in diesem Abschnitt). Als letzten Ausweg können Sie mit einem stabilen Strom von 30–40 % der vollen (Typenschild-)Kapazität des Akkus laden und die zweite Stufe überspringen, was jedoch die Lebensdauer des Elements geringfügig verkürzt.

Ladeschaltungen

elwo.ru

Entladeanzeigeschaltungen für Li-Ionen-Batterien zur Bestimmung des Ladezustands einer Lithiumbatterie (z. B. 18650)

Was könnte trauriger sein als eine plötzlich leere Batterie in einem Quadcopter während eines Fluges oder ein Metalldetektor, der sich auf einer vielversprechenden Lichtung ausschaltet? Wenn Sie doch nur im Voraus herausfinden könnten, wie geladen der Akku ist! Dann könnten wir das Ladegerät anschließen oder einen neuen Satz Batterien einbauen, ohne auf traurige Konsequenzen warten zu müssen.

Und hier entsteht die Idee, eine Art Anzeige zu entwickeln, die im Voraus signalisiert, dass die Batterie bald leer ist. Funkamateure auf der ganzen Welt haben an der Umsetzung dieser Aufgabe gearbeitet, und heute gibt es ein ganzes Auto und einen kleinen Wagen mit verschiedenen Schaltungslösungen – von Schaltungen auf einem einzelnen Transistor bis hin zu anspruchsvollen Geräten auf Mikrocontrollern.

Aufmerksamkeit! Die im Artikel dargestellten Diagramme weisen nur auf eine niedrige Batteriespannung hin. Um eine Tiefentladung zu verhindern, müssen Sie die Last manuell abschalten oder Entladeregler verwenden.

Option 1

Beginnen wir vielleicht mit einer einfachen Schaltung mit einer Zenerdiode und einem Transistor:

Lassen Sie uns herausfinden, wie es funktioniert.

Solange die Spannung über einem bestimmten Schwellenwert (2,0 Volt) liegt, ist die Zenerdiode im Durchbruch, dementsprechend ist der Transistor geschlossen und der gesamte Strom fließt durch die grüne LED. Sobald die Spannung an der Batterie zu sinken beginnt und einen Wert in der Größenordnung von 2,0 V + 1,2 V erreicht (Spannungsabfall am Basis-Emitter-Übergang des Transistors VT1), beginnt der Transistor zu öffnen und der Strom beginnt sich neu zu verteilen zwischen beiden LEDs.

Wenn wir eine zweifarbige LED nehmen, erhalten wir einen sanften Übergang von Grün zu Rot, einschließlich der gesamten Zwischenfarbskala.

Der typische Vorwärtsspannungsunterschied bei zweifarbigen LEDs beträgt 0,25 Volt (rot leuchtet bei niedrigerer Spannung). Dieser Unterschied bestimmt den Bereich des vollständigen Übergangs zwischen Grün und Rot.

Trotz ihrer Einfachheit können Sie mit der Schaltung im Voraus erkennen, dass die Batterie leer ist. Solange die Batteriespannung 3,25V oder mehr beträgt, leuchtet die grüne LED. Im Bereich zwischen 3,00 und 3,25 V beginnt sich Rot mit Grün zu vermischen – je näher an 3,00 Volt, desto mehr Rot. Und schließlich leuchtet bei 3V nur reines Rot.

Der Nachteil der Schaltung besteht in der Komplexität der Auswahl der Zenerdioden zur Erzielung der erforderlichen Ansprechschwelle sowie in der konstanten Stromaufnahme von etwa 1 mA. Nun, es ist möglich, dass farbenblinde Menschen diese Idee mit wechselnden Farben nicht zu schätzen wissen.

Wenn Sie in diese Schaltung einen Transistor eines anderen Typs einbauen, kann dies übrigens auch umgekehrt funktionieren – der Übergang von Grün nach Rot erfolgt umgekehrt, wenn die Eingangsspannung ansteigt. Hier ist das geänderte Diagramm:

Option Nr. 2

Die folgende Schaltung verwendet den TL431-Chip, einen Präzisionsspannungsregler.

Die Ansprechschwelle wird durch den Spannungsteiler R2-R3 bestimmt. Bei den im Diagramm angegebenen Werten beträgt sie 3,2 Volt. Wenn die Batteriespannung auf diesen Wert sinkt, stoppt die Mikroschaltung die Umgehung der LED und diese leuchtet auf. Dies ist ein Signal dafür, dass die vollständige Entladung des Akkus sehr nahe ist (die minimal zulässige Spannung an einer Li-Ionen-Bank beträgt 3,0 V).

Wenn zur Stromversorgung des Geräts eine Batterie aus mehreren in Reihe geschalteten Lithium-Ionen-Batteriebänken verwendet wird, muss die obige Schaltung an jede Bank separat angeschlossen werden. So was:

Um die Schaltung zu konfigurieren, schließen wir anstelle von Batterien ein einstellbares Netzteil an und wählen den Widerstand R2 (R4), um sicherzustellen, dass die LED im benötigten Moment aufleuchtet.

Option Nr. 3

Und hier ist eine einfache Schaltung einer Li-Ionen-Batterie-Entladeanzeige mit zwei Transistoren:
Die Ansprechschwelle wird durch die Widerstände R2, R3 eingestellt. Alte sowjetische Transistoren können durch BC237, BC238, BC317 (KT3102) und BC556, BC557 (KT3107) ersetzt werden.

Option Nr. 4

Eine Schaltung mit zwei Feldeffekttransistoren, die im Standby-Modus buchstäblich Mikroströme verbraucht.

Wenn die Schaltung an eine Stromquelle angeschlossen ist, wird mithilfe eines Teilers R1-R2 eine positive Spannung am Gate des Transistors VT1 erzeugt. Wenn die Spannung höher ist als die Abschaltspannung des Feldeffekttransistors, öffnet dieser und zieht das Gate von VT2 auf Masse, wodurch es geschlossen wird.

An einem bestimmten Punkt, wenn sich die Batterie entlädt, reicht die vom Spannungsteiler abgenommene Spannung nicht mehr aus, um VT1 zu entsperren, und dieser schließt. Infolgedessen erscheint am Gate des zweiten Feldschalters eine Spannung nahe der Versorgungsspannung. Es öffnet sich und die LED leuchtet auf. Das Leuchten der LED signalisiert uns, dass der Akku aufgeladen werden muss.

Alle n-Kanal-Transistoren mit einer niedrigen Abschaltspannung reichen aus (je niedriger, desto besser). Die Leistung des 2N7000 in dieser Schaltung wurde nicht getestet.

Option Nr. 5

Auf drei Transistoren:

Ich denke, das Diagramm bedarf keiner Erklärung. Dank des großen Koeffizienten. Durch die Verstärkung von drei Transistorstufen arbeitet die Schaltung sehr klar – zwischen einer leuchtenden und einer nicht leuchtenden LED reicht ein Unterschied von 1 Hundertstel Volt. Der Stromverbrauch beträgt bei eingeschalteter Anzeige 3 mA, bei ausgeschalteter LED 0,3 mA.

Trotz des sperrigen Aussehens der Schaltung hat die fertige Platine recht bescheidene Abmessungen:

Vom VT2-Kollektor können Sie ein Signal empfangen, das den Anschluss der Last ermöglicht: 1 – erlaubt, 0 – deaktiviert.

Die Transistoren BC848 und BC856 können durch BC546 bzw. BC556 ersetzt werden.

Option Nr. 6

Ich mag diese Schaltung, weil sie nicht nur die Anzeige einschaltet, sondern auch die Last abschaltet.

Schade nur, dass der Stromkreis selbst nicht von der Batterie getrennt wird und weiterhin Energie verbraucht. Und dank der ständig leuchtenden LED frisst es ordentlich.

Die grüne LED fungiert in diesem Fall als Referenzspannungsquelle und verbraucht einen Strom von ca. 15-20 mA. Um solch ein unersättliches Element loszuwerden, können Sie anstelle einer Referenzspannungsquelle denselben TL431 verwenden und ihn gemäß der folgenden Schaltung* anschließen:

*Verbinden Sie die TL431-Kathode mit dem 2. Pin von LM393.

Option Nr. 7

Schaltung mittels sogenannter Spannungswächter. Sie werden auch Überwacher und Spannungsdetektoren genannt. Hierbei handelt es sich um spezielle Chips, die speziell für die Spannungssteuerung entwickelt wurden.

Hier ist zum Beispiel eine Schaltung, die eine LED zum Leuchten bringt, wenn die Batteriespannung auf 3,1 V sinkt. Zusammengebaut auf BD4731.

Stimmen Sie zu, es könnte nicht einfacher sein! Der BD47xx verfügt über einen Open-Collector-Ausgang und begrenzt außerdem den Ausgangsstrom selbst auf 12 mA. Dadurch können Sie eine LED direkt daran anschließen, ohne Begrenzungswiderstände.

Ebenso können Sie jeden anderen Supervisor auf jede andere Spannung anwenden.

Hier sind einige weitere Optionen zur Auswahl:

• bei 3,08 V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
• bei 2,93 V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
• MN1380-Serie (oder 1381, 1382 – sie unterscheiden sich nur im Gehäuse). Für unsere Zwecke ist die Option mit offenem Abfluss am besten geeignet, was durch die zusätzliche Zahl „1“ in der Bezeichnung des Mikroschaltkreises belegt wird – MN13801, MN13811, MN13821. Die Ansprechspannung wird durch den Buchstabenindex bestimmt: MN13811-L beträgt genau 3,0 Volt.

Sie können auch das sowjetische Analogon nehmen – KR1171SPxx:

Abhängig von der digitalen Bezeichnung ist die Erkennungsspannung unterschiedlich:

Das Spannungsnetz ist für die Überwachung von Li-Ionen-Batterien nicht sehr geeignet, aber ich denke nicht, dass es sich lohnt, diese Mikroschaltung völlig außer Acht zu lassen.

Die unbestreitbaren Vorteile von Spannungsüberwachungsschaltungen sind der extrem niedrige Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand (Einheiten und sogar Bruchteile von Mikroampere) sowie ihre extreme Einfachheit. Oftmals passt die gesamte Schaltung direkt auf die LED-Anschlüsse:

Um die Entladungsanzeige noch deutlicher zu machen, kann der Ausgang des Spannungsdetektors auf eine blinkende LED geladen werden (z. B. Serie L-314). Oder bauen Sie selbst einen einfachen „Blinker“ aus zwei Bipolartransistoren zusammen.

Ein Beispiel für eine fertige Schaltung, die über eine blinkende LED über einen niedrigen Batteriestand informiert, ist unten dargestellt:

Eine weitere Schaltung mit blinkender LED wird weiter unten besprochen.

Option Nr. 8

Eine coole Schaltung, die die LED blinken lässt, wenn die Spannung der Lithiumbatterie auf 3,0 Volt abfällt:

Diese Schaltung bewirkt, dass eine superhelle LED mit einem Arbeitszyklus von 2,5 % blinkt (d. h. lange Pause – kurzes Blinken – erneute Pause). Dadurch können Sie den Stromverbrauch auf lächerliche Werte reduzieren – im ausgeschalteten Zustand verbraucht die Schaltung 50 nA (Nano!) und im LED-Blinkmodus nur 35 μA. Können Sie etwas Wirtschaftlicheres vorschlagen? Kaum.

Wie Sie sehen, besteht die Funktion der meisten Entladesteuerschaltungen darin, eine bestimmte Referenzspannung mit einer gesteuerten Spannung zu vergleichen. Anschließend wird dieser Unterschied verstärkt und die LED ein-/ausgeschaltet.

Als Verstärker für die Differenz zwischen der Referenzspannung und der Spannung an der Lithiumbatterie wird typischerweise eine Transistorstufe oder ein in einer Komparatorschaltung geschalteter Operationsverstärker verwendet.

Aber es gibt noch eine andere Lösung. Als Verstärker können Logikelemente – Wechselrichter – eingesetzt werden. Ja, das ist eine unkonventionelle Anwendung der Logik, aber sie funktioniert. Ein ähnliches Diagramm ist in der folgenden Version dargestellt.

Option Nr. 9

Schaltplan für 74HC04.

Die Betriebsspannung der Zenerdiode muss niedriger sein als die Ansprechspannung der Schaltung. Sie können beispielsweise Zenerdioden mit 2,0 - 2,7 Volt verwenden. Die Feineinstellung der Ansprechschwelle erfolgt über den Widerstand R2.

Der Stromkreis verbraucht ca. 2 mA aus der Batterie und muss daher nach dem Ein-/Ausschalten ebenfalls eingeschaltet werden.

Option Nr. 10

Dabei handelt es sich nicht einmal um eine Entladeanzeige, sondern um ein komplettes LED-Voltmeter! Eine lineare Skala aus 10 LEDs gibt ein klares Bild des Batteriestatus. Die gesamte Funktionalität ist auf nur einem einzigen LM3914-Chip implementiert:

Der Teiler R3-R4-R5 legt die untere (DIV_LO) und obere (DIV_HI) Schwellenspannung fest. Bei den im Diagramm angegebenen Werten entspricht das Leuchten der oberen LED einer Spannung von 4,2 Volt, sinkt die Spannung unter 3 Volt, erlischt die letzte (untere) LED.

Indem Sie den 9. Pin des Mikroschaltkreises mit Masse verbinden, können Sie ihn in den Punktmodus schalten. In diesem Modus leuchtet immer nur eine der Versorgungsspannung entsprechende LED. Wenn man es wie im Diagramm belässt, dann leuchten eine ganze Reihe von LEDs auf, was aus wirtschaftlicher Sicht irrational ist.

Als LEDs Sie müssen nur rote LEDs nehmen, Weil sie haben im Betrieb die geringste Gleichspannung. Nehmen wir zum Beispiel blaue LEDs, dann leuchten diese bei einer Batteriespannung von bis zu 3 Volt höchstwahrscheinlich überhaupt nicht mehr.

Der Chip selbst verbraucht etwa 2,5 mA, plus 5 mA für jede leuchtende LED.

Ein Nachteil der Schaltung ist die Unmöglichkeit, die Zündschwelle jeder LED individuell anzupassen. Sie können nur die Anfangs- und Endwerte festlegen, und der im Chip integrierte Teiler teilt dieses Intervall in gleiche 9 Segmente. Aber wie Sie wissen, beginnt die Spannung an der Batterie gegen Ende der Entladung sehr schnell abzufallen. Der Unterschied zwischen Batterien, die um 10 % und 20 % entladen sind, kann Zehntel Volt betragen, aber wenn man dieselben Batterien vergleicht, die nur um 90 % und 100 % entladen sind, kann man einen Unterschied von einem ganzen Volt erkennen!

Ein typisches Entladediagramm eines Li-Ionen-Akkus unten zeigt diesen Umstand deutlich:

Daher erscheint die Verwendung einer linearen Skala zur Anzeige des Batterieentladungsgrads nicht sehr praktikabel. Wir benötigen eine Schaltung, mit der wir die genauen Spannungswerte einstellen können, bei denen eine bestimmte LED aufleuchtet.

Die vollständige Kontrolle darüber, wann die LEDs aufleuchten, wird durch die unten dargestellte Schaltung ermöglicht.

Option Nr. 11

Bei dieser Schaltung handelt es sich um eine 4-stellige Batterie-/Batteriespannungsanzeige. Implementiert auf vier Operationsverstärkern, die im LM339-Chip enthalten sind.

Die Schaltung ist bis zu einer Spannung von 2 Volt betriebsbereit und verbraucht weniger als ein Milliampere (LED nicht mitgerechnet).

Um den tatsächlichen Wert der verbrauchten und verbleibenden Batteriekapazität wiederzugeben, ist es natürlich notwendig, beim Aufbau der Schaltung die Entladekurve der verwendeten Batterie (unter Berücksichtigung des Laststroms) zu berücksichtigen. Dadurch können Sie präzise Spannungswerte einstellen, die beispielsweise 5 % – 25 % – 50 % – 100 % der Restkapazität entsprechen.

Option Nr. 12

Und natürlich eröffnet sich der größte Spielraum beim Einsatz von Mikrocontrollern mit integrierter Referenzspannungsquelle und ADC-Eingang. Hier ist die Funktionalität nur durch Ihre Vorstellungskraft und Programmierfähigkeit begrenzt.

Als Beispiel geben wir die einfachste Schaltung des ATMega328-Controllers.

Allerdings wäre es hier, um die Größe des Boards zu reduzieren, besser, den 8-beinigen ATTiny13 im SOP8-Gehäuse zu nehmen. Dann wäre es absolut großartig. Aber lass das deine Hausaufgabe sein.

Die LED ist dreifarbig (von einem LED-Streifen), es werden jedoch nur Rot und Grün verwendet.

Das fertige Programm (Skizze) kann unter diesem Link heruntergeladen werden.

Das Programm funktioniert wie folgt: Alle 10 Sekunden wird die Versorgungsspannung abgefragt. Basierend auf den Messergebnissen steuert der MK die LEDs per PWM an, wodurch Sie durch die Mischung roter und grüner Farben unterschiedliche Lichttöne erzielen können.

Ein frisch geladener Akku erzeugt ca. 4,1V – die grüne Anzeige leuchtet. Während des Ladevorgangs liegt am Akku eine Spannung von 4,2 V an und die grüne LED blinkt. Sobald die Spannung unter 3,5 V sinkt, beginnt die rote LED zu blinken. Dies ist ein Signal dafür, dass der Akku fast leer ist und es Zeit ist, ihn aufzuladen. Im restlichen Spannungsbereich ändert die Anzeige ihre Farbe von Grün nach Rot (abhängig von der Spannung).

Option Nr. 13

Nun, für den Anfang schlage ich die Möglichkeit vor, die Standard-Schutzplatine (sie werden auch Lade-Entlade-Controller genannt) zu überarbeiten und sie in einen Indikator für eine leere Batterie umzuwandeln.

Diese Platinen (PCB-Module) werden nahezu industriell aus alten Handy-Akkus gewonnen. Man holt sich einfach auf der Straße einen ausrangierten Handy-Akku, entkernt ihn und schon liegt das Board in seinen Händen. Entsorgen Sie alles andere wie vorgesehen.

Aufmerksamkeit!!! Es gibt Platinen, die über einen Überentladungsschutz bei unzulässig niedriger Spannung (2,5 V und weniger) verfügen. Daher müssen Sie von allen Platinen, die Sie haben, nur diejenigen Exemplare auswählen, die mit der richtigen Spannung (3,0–3,2 V) betrieben werden.

Am häufigsten sieht eine Leiterplatte so aus:

Microassembly 8205 besteht aus zwei Milliohm-Feldgeräten, die in einem Gehäuse montiert sind.

Durch einige Änderungen an der Schaltung (rot dargestellt) erhalten wir eine hervorragende Entladeanzeige für Li-Ionen-Batterien, die im ausgeschalteten Zustand praktisch keinen Strom verbraucht.

Da der Transistor VT1.2 dafür verantwortlich ist, das Ladegerät bei Überladung von der Batteriebank zu trennen, ist er in unserer Schaltung überflüssig. Deshalb haben wir diesen Transistor vollständig außer Betrieb gesetzt, indem wir den Drain-Stromkreis unterbrochen haben.

Widerstand R3 begrenzt den Strom durch die LED. Sein Widerstand muss so gewählt werden, dass das Leuchten der LED bereits spürbar ist, der aufgenommene Strom aber noch nicht zu hoch ist.

Übrigens können Sie alle Funktionen des Schutzmoduls speichern und die Anzeige über einen separaten Transistor vornehmen, der die LED steuert. Das heißt, die Anzeige leuchtet gleichzeitig mit dem Ausschalten des Akkus im Moment der Entladung auf.

Anstelle des 2N3906 reicht jeder verfügbare PNP-Transistor mit geringem Stromverbrauch aus. Ein einfaches direktes Anlöten der LED wird nicht funktionieren, weil... Der Ausgangsstrom des Mikroschaltkreises, der die Schalter steuert, ist zu klein und erfordert eine Verstärkung.

Bitte beachten Sie, dass die Entladeanzeigekreise selbst Batteriestrom verbrauchen! Um eine unzulässige Entladung zu vermeiden, schließen Sie Anzeigestromkreise nach dem Netzschalter an oder verwenden Sie Schutzstromkreise, die eine Tiefentladung verhindern.

Wie sich wahrscheinlich nicht schwer erraten lässt, können die Schaltkreise auch umgekehrt genutzt werden – als Ladeanzeige.

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Li-Ionen- und Li-Polymer-Akkus in unseren Ausführungen

Der Fortschritt schreitet voran und Lithiumbatterien ersetzen zunehmend die traditionell verwendeten NiCd- (Nickel-Cadmium) und NiMh- (Nickel-Metallhydrid) Batterien.
Bei vergleichbarem Gewicht eines Elements hat Lithium eine höhere Kapazität, außerdem ist die Elementspannung dreimal höher – 3,6 V pro Element, statt 1,2 V.
Die Kosten für Lithiumbatterien nähern sich inzwischen denen herkömmlicher Alkalibatterien an, ihr Gewicht und ihre Größe sind viel geringer und außerdem können und sollten sie aufgeladen werden. Laut Hersteller halten sie 300–600 Zyklen stand.
Es gibt verschiedene Größen und die Auswahl der richtigen ist nicht schwierig.
Die Selbstentladung ist so gering, dass sie jahrelang stehen bleiben und geladen bleiben, d.h. Das Gerät bleibt bei Bedarf betriebsbereit.

Hauptmerkmale von Lithiumbatterien

Es gibt zwei Haupttypen von Lithiumbatterien: Li-Ion und Li-Polymer.
Li-Ion – Lithium-Ionen-Akku, Li-Polymer – Lithium-Polymer-Akku.
Ihr Unterschied liegt in der Herstellungstechnologie. Li-Ion hat einen flüssigen oder gelförmigen Elektrolyten und Li-Polymer hat einen festen Elektrolyten.
Dieser Unterschied beeinflusste den Betriebstemperaturbereich, leicht die Spannung und die Form des Gehäuses, die dem fertigen Produkt gegeben werden kann. Auch - vom Innenwiderstand, aber viel hängt von der Verarbeitungsqualität ab.
Li-Ion: -20 … +60°C; 3,6V
LI-Polymer: 0 .. +50°С; 3,7V
Zuerst müssen Sie herausfinden, um welche Volt es sich dabei handelt.
Der Hersteller gibt uns 3,6 V an, das ist aber eine durchschnittliche Spannung. Typischerweise geben Datenblätter den Betriebsspannungsbereich 2,5 V ... 4,2 V an.
Als ich zum ersten Mal mit Lithiumbatterien in Berührung kam, habe ich lange Datenblätter studiert.
Unten sind ihre Entladungsdiagramme unter verschiedenen Bedingungen aufgeführt.

Reis. 1. Bei +20°C

Reis. 2. Bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen

Aus den Diagrammen wird deutlich, dass die Betriebsspannung bei einer Entladung von 0,2 °C und einer Temperatur von +20 °C 3,7 V ... 4,2 V beträgt. Natürlich können die Batterien in Reihe geschaltet werden und erhalten die von uns benötigte Spannung.
Meiner Meinung nach ein sehr praktischer Spannungsbereich, der zu vielen Designs passt, die 4,5 V verwenden – sie funktionieren großartig. Ja, und durch die Kombination von zwei davon. Wir bekommen 8,4 V, und das sind fast 9 V. Ich habe sie in alle Strukturen eingebaut, in denen es Batteriestrom gibt, und ich habe bereits vergessen, wann ich das letzte Mal Batterien gekauft habe.

Lithiumbatterien haben einen Nachteil: Sie können nicht über 4,2 V geladen und unter 2,5 V entladen werden. Bei einer Entladung unter 2,5 V ist eine Wiederherstellung nicht immer möglich, und es wäre eine Schande, sie wegzuwerfen. Dies bedeutet, dass ein Schutz gegen Tiefentladung erforderlich ist. In vielen Akkus ist es bereits in Form einer kleinen Platine eingebaut und im Gehäuse einfach nicht sichtbar.

Batterie-Überentladungsschutzschaltung

Es kommt vor, dass Sie auf Batterien ohne Schutz stoßen und diese dann selbst zusammenbauen müssen. Das ist nicht schwierig. Erstens gibt es eine Auswahl an speziellen Mikroschaltungen. Zweitens scheinen die Chinesen Module zusammengebaut zu haben.

Und drittens werden wir überlegen, was aus den verfügbaren Materialien zum Thema gesammelt werden kann. Schließlich hat nicht jeder moderne Chips oder die Angewohnheit, bei AliExpress einzukaufen.
Ich benutze diese supereinfache Schaltung seit vielen Jahren und die Batterie ist noch nie ausgefallen!

Reis. 3.
Sie müssen keinen Kondensator installieren, wenn die Last nicht gepulst ist und einen stabilen Verbrauch aufweist. Alle Dioden sind stromsparend; ihre Anzahl muss basierend auf der Abschaltspannung des Transistors ausgewählt werden.
Ich verwende unterschiedliche Transistoren, je nach Verfügbarkeit und Stromaufnahme des Gerätes, Hauptsache die Abschaltspannung liegt unter 2,5 V, also so dass es ab Batteriespannung öffnet.

Es ist besser, die Schaltung am Installationsort zu konfigurieren. Wir nehmen den Transistor und legen über einen Widerstand mit einem Widerstand von 100 Ohm ... 10 K Spannung an das Gate an und prüfen die Abschaltspannung. Wenn sie nicht mehr als 2,5 V beträgt, ist die Probe geeignet, dann wählen wir Dioden (Anzahl und manchmal Typ) so aus, dass der Transistor bei einer Spannung von ca. 3 V abzuschalten beginnt.
Nun legen wir Spannung vom Netzteil an und prüfen, ob die Schaltung mit einer Spannung von ca. 2,8 – 3 V arbeitet.
Mit anderen Worten: Sinkt die Spannung an der Batterie unter den von uns eingestellten Schwellenwert, schließt der Transistor und trennt die Last von der Stromversorgung, wodurch eine schädliche Tiefentladung verhindert wird.

Merkmale des Ladevorgangs für Lithiumbatterien

Nun, unser Akku ist leer, jetzt ist es an der Zeit, ihn sicher aufzuladen.
Wie beim Entladen ist auch das Laden nicht so einfach. Die maximale Spannung an der Bank sollte sein nicht mehr als 4,2 V ±0,05 V! Wird dieser Wert überschritten, geht Lithium in einen metallischen Zustand über und es kann zu Überhitzung, Brand und sogar Explosion der Batterie kommen.

Das Laden der Batterien erfolgt nach einem recht einfachen Algorithmus: Laden mit einer Konstantspannungsquelle von 4,20 Volt pro Zelle, mit einer Strombegrenzung von 1C.
Der Ladevorgang gilt als abgeschlossen, wenn der Strom auf 0,1–0,2 °C absinkt. Nach dem Umschalten in den Spannungsstabilisierungsmodus bei einem Strom von 1C erreicht der Akku ca. 70-80 % seiner Kapazität. Das vollständige Aufladen dauert etwa 2 Stunden.
Das Ladegerät unterliegt ziemlich hohen Anforderungen an die Genauigkeit der Spannungserhaltung am Ende des Ladevorgangs, nicht schlechter als ±0,01 Volt pro Zelle.

Normalerweise verfügt der Ladekreis über eine Rückkopplung – die Spannung wird automatisch so ausgewählt, dass der durch die Batterie fließende Strom dem erforderlichen entspricht. Sobald diese Spannung 4,2 Volt (bei der beschriebenen Batterie) erreicht, ist es nicht mehr möglich, einen Strom von 1C aufrechtzuerhalten – dann steigt die Spannung an der Batterie zu schnell und stark an.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Batterie normalerweise zu 60–80 % geladen. Um die restlichen 40–20 % ohne Explosionen aufzuladen, muss der Strom reduziert werden. Der einfachste Weg, dies zu erreichen, besteht darin, eine konstante Spannung an der Batterie aufrechtzuerhalten, und sie nimmt den benötigten Strom auf.
Wenn dieser Strom auf 30-10 mA sinkt, gilt die Batterie als geladen.

Um all das zu veranschaulichen, hier ein Ladediagramm einer experimentellen Batterie:

Reis. 4.
Auf der linken Seite des Diagramms, blau hervorgehoben, sehen wir einen konstanten Strom von 0,7 A, während die Spannung allmählich von 3,8 V auf 4,2 V ansteigt.
Es ist auch zu erkennen, dass der Akku in der ersten Hälfte der Ladung 70 % seiner Kapazität erreicht, während er in der restlichen Zeit nur noch 30 % erreicht.

„C“ steht für Kapazität

Eine Bezeichnung wie „xC“ findet sich häufig. Dies ist einfach eine praktische Bezeichnung des Lade- oder Entladestroms der Batterie im Verhältnis zu ihrer Kapazität. Abgeleitet vom englischen Wort „Capacity“ (Kapazität, Kapazität).
Wenn vom Laden mit einem Strom von 2 C oder 0,1 C die Rede ist, meint man normalerweise, dass der Strom (2 H Batteriekapazität)/h bzw. (0,1 H Batteriekapazität)/h betragen sollte.

Beispielsweise muss ein Akku mit einer Kapazität von 720 mAh, bei dem der Ladestrom 0,5 C beträgt, mit einem Strom von 0,5 H 720 mAh/h = 360 mA geladen werden, dies gilt auch für die Entladung.

Ladegeräte für Lithiumbatterien

Lademodule können Sie bei den Chinesen per Post versandkostenfrei bestellen. TP4056-Ladereglermodule mit Mini-USB-Buchse und Schutz können sehr günstig erworben werden.

Abhängig von Ihrer Erfahrung und Ihren Fähigkeiten können Sie ein einfaches oder nicht ganz einfaches Ladegerät selbst herstellen.

Schaltplan eines einfachen LM317-Ladegeräts

Reis. 5.
Die Schaltung mit LM317 sorgt für eine ziemlich genaue Spannungsstabilisierung, die durch Potentiometer R2 eingestellt wird.
Die Stromstabilisierung ist nicht so kritisch wie die Spannungsstabilisierung, daher reicht es aus, den Strom mithilfe eines Shunt-Widerstands Rx und eines NPN-Transistors (VT1) zu stabilisieren.

Der erforderliche Ladestrom für einen bestimmten Lithium-Ionen- (Li-Ion) und Lithium-Polymer-Akku (Li-Pol) wird durch Ändern des Rx-Widerstands ausgewählt.
Der Widerstand Rx entspricht ungefähr folgendem Verhältnis: 0,95/Imax.
Der im Diagramm angegebene Wert des Widerstands Rx entspricht einem Strom von 200 mA, dies ist ein ungefährer Wert, er hängt auch vom Transistor ab.

Je nach Ladestrom und Eingangsspannung muss der LM317 mit einem Kühlkörper ausgestattet sein.
Für den normalen Betrieb des Stabilisators muss die Eingangsspannung mindestens 3 Volt höher sein als die Batteriespannung, die bei einer Dose 7-9 V beträgt.

Schaltplan eines einfachen Ladegeräts am LTC4054

Reis. 6.
Sie können den Laderegler LTC4054 aus einem alten Mobiltelefon, beispielsweise Samsung (C100, C110, X100, E700, E800, E820, P100, P510), entfernen.

Reis. 7. Dieser kleine 5-beinige Chip trägt die Bezeichnung „LTH7“ oder „LTADY“

Ich werde nicht auf die kleinsten Details der Arbeit mit der Mikroschaltung eingehen; alles steht im Datenblatt. Ich werde nur die notwendigsten Funktionen beschreiben.
Ladestrom bis 800 mA.
Die optimale Versorgungsspannung liegt zwischen 4,3 und 6 Volt.
Ladeanzeige.
Kurzschlussschutz am Ausgang.
Überhitzungsschutz (Reduzierung des Ladestroms bei Temperaturen über 120°).
Der Akku wird nicht geladen, wenn seine Spannung unter 2,9 V liegt.

Der Ladestrom wird durch einen Widerstand zwischen dem fünften Anschluss der Mikroschaltung und Masse gemäß der Formel eingestellt

I=1000/R,
Dabei ist I der Ladestrom in Ampere und R der Widerstandswiderstand in Ohm.

Anzeige für niedrigen Lithiumbatteriestand

Hier ist eine einfache Schaltung, die eine LED zum Leuchten bringt, wenn die Batterie schwach ist und ihre Restspannung nahezu kritisch ist.

Reis. 8.
Alle Transistoren mit geringer Leistung. Die LED-Zündspannung wird durch einen Teiler aus den Widerständen R2 und R3 ausgewählt. Es ist besser, den Stromkreis nach der Schutzeinheit anzuschließen, damit die LED die Batterie nicht vollständig entlädt.

Die Nuance der Haltbarkeit

Üblicherweise gibt der Hersteller 300 Zyklen an, doch lädt man Lithium nur 0,1 Volt weniger auf 4,10 V, dann erhöht sich die Zyklenzahl auf 600 oder sogar mehr.

Betrieb und Vorsichtsmaßnahmen

Man kann mit Sicherheit sagen, dass Lithium-Polymer-Batterien die „empfindlichsten“ Batterien sind, die es gibt, das heißt, sie erfordern die zwingende Einhaltung mehrerer einfacher, aber zwingender Regeln, deren Nichtbeachtung zu Problemen führen kann.
1. Das Laden auf eine Spannung von mehr als 4,20 Volt pro Glas ist nicht zulässig.
2. Schließen Sie die Batterie nicht kurz.
3. Eine Entladung mit Strömen, die die Belastbarkeit überschreiten oder die Batterie über 60°C erhitzen, ist nicht zulässig. 4. Eine Entladung unter einer Spannung von 3,00 Volt pro Glas ist schädlich.
5. Das Erhitzen der Batterie über 60 °C ist schädlich. 6. Eine Druckentlastung der Batterie ist schädlich.
7. Die Lagerung im entladenen Zustand ist gesundheitsschädlich.

Die Nichtbeachtung der ersten drei Punkte führt zum Brand, der Rest zum vollständigen oder teilweisen Leistungsverlust.

Aus der langjährigen Praxis kann ich sagen, dass sich die Batteriekapazität kaum verändert, der Innenwiderstand und der Wechselstrom jedoch

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Li-Ionen-Schutzplatine statt Ladegerät?

In Foren wird oft empfohlen, eine Schutzplatine einer Lithiumbatterie (oder, wie es auch genannt wird, ein PCB-Modul) als Ladebegrenzer zu verwenden. Das heißt, stellen Sie aus einer Schutzplatine ein Ladegerät für einen Lithium-Ionen-Akku her.

Die Logik ist folgende: Während des Ladevorgangs steigt die Spannung am Li-Ionen-Akku und sobald sie einen bestimmten Wert erreicht, wird die Schutzplatine aktiviert und stoppt den Ladevorgang.

Anwendung findet dieses Prinzip beispielsweise bei einer Ladeschaltung für eine Taschenlampe, die hin und wieder im Internet auftaucht:

Auf den ersten Blick erscheint diese Entscheidung durchaus logisch, oder? Aber wenn man etwas tiefer gräbt, stellt sich heraus, dass es viel mehr Minuspunkte als Pluspunkte gibt.

Wir werden uns nicht auf die Tatsache konzentrieren, dass aus irgendeinem Grund ein 8-Volt-Netzteil als Quelle gewählt wurde. Ich bin mir sicher, dass dies so erfolgt, dass bis zu 10 W Leistung an den R1 abgegeben werden. Der Widerstand wärmt Ihre Wohnung an langen Winterabenden.

Schauen wir uns stattdessen die Schwellenspannung genauer an, bei der der Überladeschutz auslöst. Das Element, das diesen Schwellenwert festlegt, ist eine spezielle Mikroschaltung.

Erstes Minus

Schutzplatinen verwenden verschiedene Arten von Mikroschaltungen (mehr dazu in diesem Artikel), die häufigsten davon sind in der Tabelle aufgeführt:

Der normale Wert, auf den ein Lithium-Ionen-Akku geladen wird, liegt bei 4,2 Volt. Wie Sie jedoch der Tabelle entnehmen können, sind die meisten Mikroschaltungen für eine gewisse ... äh ... Überspannung ausgelegt.

Das liegt an den Schutzbrettern Entwickelt, um im Notfall aktiviert zu werden um einen überkritischen Batteriebetrieb zu verhindern. Solche Situationen sollten im normalen Batteriebetrieb nicht auftreten.

Das seltene Überladen einer Lithiumbatterie auf eine Spannung von beispielsweise 4,35 V (SA57608D-Chip) wird wahrscheinlich keine fatalen Folgen haben, was aber nicht bedeutet, dass dies immer der Fall sein wird. Wer weiß, wann dies zur Freisetzung von Lithiummetall aus dem Gelelektrolyten führt, was zum unvermeidlichen Kurzschluss der Elektroden und zum Ausfall der Batterie führt?

Allein dieser Umstand reicht aus, um den Einsatz von Schutzplatinen als Ladesteuerung abzulehnen. Aber wenn Ihnen das nicht reicht, lesen Sie weiter.

Zweites Minus

Der zweite Punkt, auf den normalerweise nur wenige Menschen achten, ist die Ladekurve von Li-Ionen-Akkus. Frischen wir unser Gedächtnis auf. Die folgende Grafik zeigt das klassische CC/CV-Ladeprofil, das für Constant Current/Constant Voltage steht. Diese Lademethode ist bereits zum Standard geworden und die meisten normalen Ladegeräte versuchen, sie bereitzustellen.

Wenn Sie sich die Grafik genau ansehen, werden Sie feststellen, dass der Akku mit einer Spannung von 4,2 V noch nicht seine volle Kapazität erreicht hat.

In unserem Beispiel beträgt die maximale Batteriekapazität 2,1A/h. In dem Moment, in dem die Spannung an ihm 4,2 Volt erreicht, wird es nur auf 1,82 A/h geladen, was 87 % seines Maximums entspricht. Behälter.

Und in diesem Moment funktioniert die Schutzplatine und stoppt den Ladevorgang.

Selbst wenn Ihr Board mit 4,35 V betrieben wird (vorausgesetzt, es ist auf einem 628-8242BACT-Chip aufgebaut), wird dies die Situation nicht grundlegend ändern. Aufgrund der Tatsache, dass die Spannung am Akku gegen Ende des Ladevorgangs sehr schnell anzusteigen beginnt, ist es unwahrscheinlich, dass der Unterschied in der akkumulierten Kapazität bei 4,2 V und 4,35 V mehr als ein paar Prozent beträgt. Und wenn Sie ein solches Board verwenden, reduzieren Sie auch die Akkulaufzeit.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend können wir also mit Sicherheit sagen, dass die Verwendung von Schutzplatinen (PCM-Modulen) anstelle des Ladens von Lithiumbatterien äußerst unerwünscht ist.

Erstens, Dies führt zu einer ständigen Überschreitung der maximal zulässigen Spannung der Batterie und damit zu einer Verkürzung ihrer Lebensdauer.

Zweitens, Aufgrund der Natur des Li-Ionen-Ladevorgangs kann bei Verwendung einer Schutzplatine als Laderegler nicht die volle Kapazität des Lithium-Ionen-Akkus genutzt werden. Wenn Sie für 3400-mAh-Akkus bezahlen, können Sie nicht mehr als 2950 mAh verbrauchen.

Um Lithiumbatterien vollständig und sicher aufzuladen, verwenden Sie am besten spezielle Mikroschaltungen. Am beliebtesten ist heute TP4056. Bei dieser Mikroschaltung ist jedoch Vorsicht geboten; sie verfügt nicht über einen Schutz gegen eine dumme Polaritätsumkehr.

In diesem Artikel haben wir uns die Ladeschaltung auf dem TP4056-Chip sowie andere bewährte Ladeschaltungen für Li-Ionen-Akkus angesehen.

Verwenden Sie Lithiumbatterien ordnungsgemäß, verletzen Sie nicht die vom Hersteller empfohlenen Ladebedingungen und halten Sie mindestens 800 Lade-/Entladezyklen aus.

Bedenken Sie, dass Lithium-Ionen-Batterien selbst unter den idealsten Bedingungen einer Verschlechterung (irreversibler Kapazitätsverlust) unterliegen. Sie haben auch eine ziemlich große Selbstentladung, die etwa 10 % pro Monat entspricht.

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Lade-Entlade-Steuerschaltungen für Li-Ionen-Batterien und Mikroschaltungen für Lithium-Batterie-Schutzmodule

Zunächst müssen Sie sich für die Terminologie entscheiden.

Als solche Es gibt keine Entlade-Laderegler. Das ist Unsinn. Es macht keinen Sinn, die Entlastung zu verwalten. Der Entladestrom hängt von der Last ab – so viel wie benötigt, wird auch so viel benötigt. Das Einzige, was Sie beim Entladen tun müssen, ist, die Spannung an der Batterie zu überwachen, um eine Tiefentladung zu verhindern. Zu diesem Zweck wird ein Tiefentladeschutz eingesetzt.

Gleichzeitig separate Controller Aufladung Sie sind nicht nur vorhanden, sondern für den Ladevorgang von Li-Ionen-Batterien unbedingt erforderlich. Sie stellen den benötigten Strom ein, bestimmen das Ende des Ladevorgangs, überwachen die Temperatur usw. Der Laderegler ist ein integraler Bestandteil jedes Lithium-Batterieladegeräts.

Aufgrund meiner Erfahrung kann ich sagen, dass es sich bei einem Lade-/Entladeregler eigentlich um eine Schaltung handelt, die den Akku vor zu tiefer Entladung und umgekehrt vor Überladung schützt.

Mit anderen Worten: Wenn wir von einem Lade-/Entladeregler sprechen, sprechen wir von dem Schutz, der in fast allen Lithium-Ionen-Batterien (PCB- oder PCM-Module) eingebaut ist. Da ist sie:

Und hier sind sie auch:

Offensichtlich sind Schutzplatinen in verschiedenen Formfaktoren erhältlich und werden aus verschiedenen elektronischen Komponenten zusammengebaut. In diesem Artikel betrachten wir Optionen für Schutzschaltungen für Li-Ionen-Batterien (oder, wenn Sie es vorziehen, Entlade-/Laderegler).

Lade-Entlade-Controller

Da dieser Name in der Gesellschaft so gut verankert ist, werden wir ihn auch verwenden. Beginnen wir mit der vielleicht gebräuchlichsten Version auf dem DW01 (Plus)-Chip.

DW01-Plus

Eine solche Schutzplatine für Li-Ionen-Akkus findet sich in jedem zweiten Handy-Akku. Um dorthin zu gelangen, müssen Sie lediglich den selbstklebenden Aufkleber mit der Aufschrift abreißen, der auf dem Akku aufgeklebt ist.

Der DW01-Chip selbst ist sechsbeinig und zwei Feldeffekttransistoren sind strukturell in einem Gehäuse in Form einer achtbeinigen Baugruppe untergebracht.

Pin 1 und 3 steuern die Entladeschutzschalter (FET1) bzw. Überladeschutzschalter (FET2). Schwellenspannungen: 2,4 und 4,25 Volt. Pin 2 ist ein Sensor, der den Spannungsabfall an Feldeffekttransistoren misst und so Schutz vor Überstrom bietet. Der Übergangswiderstand von Transistoren fungiert als Messshunt, sodass die Ansprechschwelle von Produkt zu Produkt sehr stark streut.

Das ganze Schema sieht in etwa so aus:

Die rechte Mikroschaltung mit der Bezeichnung 8205A besteht aus Feldeffekttransistoren, die als Schlüssel in der Schaltung fungieren.

S-8241-Serie

SEIKO hat spezielle Chips entwickelt, um Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Batterien vor Tiefentladung/Überladung zu schützen. Zum Schutz einer Dose kommen integrierte Schaltkreise der Serie S-8241 zum Einsatz.

Tiefentladungs- und Überladeschutzschalter arbeiten bei 2,3 V bzw. 4,35 V. Der Stromschutz wird aktiviert, wenn der Spannungsabfall über FET1-FET2 200 mV beträgt.

AAT8660-Serie

Die Lösung von Advanced Analog Technology ist die AAT8660-Serie.

Die Schwellenspannungen betragen 2,5 und 4,32 Volt. Der Verbrauch im gesperrten Zustand überschreitet nicht 100 nA. Die Mikroschaltung wird in einem SOT26-Gehäuse (3x2 mm, 6 Pins) hergestellt.

FS326-Serie

Eine weitere Mikroschaltung, die in Schutzplatinen für eine Bank von Lithium-Ionen- und Polymerbatterien verwendet wird, ist FS326.

Abhängig vom Buchstabenindex liegt die Schaltspannung des Überentladungsschutzes zwischen 2,3 und 2,5 Volt. Und die obere Schwellenspannung liegt dementsprechend zwischen 4,3 und 4,35 V. Einzelheiten finden Sie im Datenblatt.

LV51140T

Ein ähnliches Schutzschema für einzellige Lithiumbatterien mit Schutz vor Tiefentladung, Überladung und übermäßigen Lade- und Entladeströmen. Implementiert mit dem LV51140T-Chip.

Schwellenspannungen: 2,5 und 4,25 Volt. Der zweite Zweig der Mikroschaltung ist der Eingang des Überstromdetektors (Grenzwerte: 0,2 V beim Entladen und -0,7 V beim Laden). Pin 4 wird nicht verwendet.

R5421N-Serie

Der Schaltungsaufbau ähnelt den vorherigen. Im Betriebsmodus verbraucht die Mikroschaltung etwa 3 μA, im Sperrmodus etwa 0,3 μA (Buchstabe C in der Bezeichnung) und 1 μA (Buchstabe F in der Bezeichnung).

Die R5421N-Serie enthält mehrere Modifikationen, die sich in der Größe der Ansprechspannung beim Nachladen unterscheiden. Einzelheiten sind in der Tabelle aufgeführt:

SA57608

Eine andere Version des Lade-/Entladereglers, nur auf dem SA57608-Chip.

Die Spannungen, bei denen die Mikroschaltung die Dose von externen Stromkreisen trennt, hängen vom Buchstabenindex ab. Einzelheiten finden Sie in der Tabelle:

SA57608 verbraucht im Schlafmodus einen ziemlich großen Strom – etwa 300 µA, was ihn deutlich von den oben genannten Analoga unterscheidet (bei denen der verbrauchte Strom in der Größenordnung von Bruchteilen eines Mikroampere liegt).

LC05111CMT

Und schließlich bieten wir eine interessante Lösung von einem der weltweit führenden Hersteller elektronischer Komponenten On Semiconductor an – einen Lade-Entlade-Controller auf dem LC05111CMT-Chip.

Die Lösung ist insofern interessant, als die wichtigsten MOSFETs in die Mikroschaltung selbst eingebaut sind, sodass nur noch ein paar Widerstände und ein Kondensator als zusätzliche Elemente übrig bleiben.

Der Übergangswiderstand der eingebauten Transistoren beträgt ~11 Milliohm (0,011 Ohm). Der maximale Lade-/Entladestrom beträgt 10A. Die maximale Spannung zwischen den Klemmen S1 und S2 beträgt 24 Volt (dies ist wichtig bei der Kombination von Batterien zu Batterien).

Die Mikroschaltung ist im WDFN6 2,6×4,0, 0,65P, Dual Flag-Gehäuse erhältlich.

Die Schaltung bietet erwartungsgemäß Schutz vor Überladung/Entladung, Überstrombelastung und Überladestrom.

Laderegler und Schutzschaltungen – was ist der Unterschied?

Es ist wichtig zu verstehen, dass das Schutzmodul und der Laderegler nicht dasselbe sind. Ja, ihre Funktionen überschneiden sich teilweise, aber das in die Batterie eingebaute Schutzmodul als Laderegler zu bezeichnen, wäre ein Fehler. Jetzt erkläre ich, was der Unterschied ist.

Die wichtigste Aufgabe jedes Ladereglers besteht darin, das richtige Ladeprofil zu implementieren (typischerweise CC/CV – konstanter Strom/konstante Spannung). Das heißt, der Laderegler muss in der Lage sein, den Ladestrom auf ein bestimmtes Niveau zu begrenzen und so die Energiemenge zu steuern, die pro Zeiteinheit in die Batterie „gegossen“ wird. Überschüssige Energie wird in Form von Wärme abgegeben, sodass jeder Laderegler im Betrieb recht heiß wird.

Aus diesem Grund werden Laderegler (im Gegensatz zu Schutzplatinen) nie in die Batterie eingebaut. Die Controller sind einfach Teil eines richtigen Ladegeräts und nichts weiter.

In diesem Artikel finden Sie die richtigen Ladediagramme für Lithiumbatterien.

Darüber hinaus ist keine einzige Schutzplatine (oder Schutzmodul, wie auch immer Sie es nennen wollen) in der Lage, den Ladestrom zu begrenzen. Die Platine kontrolliert lediglich die Spannung an der Bank selbst und öffnet bei Überschreitung vorgegebener Grenzwerte die Ausgangsschalter, wodurch die Bank von der Außenwelt getrennt wird. Nach dem gleichen Prinzip funktioniert übrigens auch der Kurzschlussschutz: Bei einem Kurzschluss fällt die Spannung an der Bank stark ab und die Tiefentladungsschutzschaltung wird ausgelöst.

Aufgrund der Ähnlichkeit der Ansprechschwelle (~4,2 V) kam es zu Verwechslungen zwischen den Schutzschaltungen für Lithiumbatterien und Ladereglern. Lediglich bei einem Schutzmodul wird die Dose komplett von den Außenklemmen getrennt, bei einem Laderegler wird in einen Spannungsstabilisierungsmodus und eine stufenweise Reduzierung des Ladestroms geschaltet.

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Lithium-18650-Batterien – Betriebsmerkmale, Spannung und Lademethoden

Es ist schwierig, einen Bereich zu finden, in dem es keine Geräte gibt, die mit elektrischer Energie betrieben werden. Zu den mobilen Quellen gehören wiederaufladbare Batterien und Einwegbatterien, die den Verbraucher durch die Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie mit Strom versorgen. Lithium-Ionen-Batterien sind Elektronenpaare mit aktiven Komponenten, die Lithiumsalze enthalten. Die Form der Batterie ähnelt einer Einweg-AA-Batterie, ist jedoch etwas größer, hat Hunderte von Ladezyklen und gehört zu den Li-Ion 18650-Batterien.

Li-Ionen-Akku 18650 Gerät

Die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien erfolgt an Unternehmensstandorten Sanyo, Sony, Panasonic, LG Chem, Samsung SDI, Skme, Moli, BAK, Lishen, ATL, HYB. Andere Unternehmen kaufen Elemente, verpacken sie neu und geben sie als ihre eigenen Produkte aus. Außerdem schreiben sie falsche Informationen über das Produkt auf die Schrumpffolie. Derzeit gibt es keine 18650 Li-Ionen-Akkus mit einer Kapazität von mehr als 3600 mAh.

Der Hauptunterschied zwischen wiederaufladbaren Batterien und Batterien besteht in der Möglichkeit des wiederholten Aufladens. Alle Akkus sind für eine Spannung von 1,5 V ausgelegt, das Produkt hat einen Li-Ionen-Ausgang von 3,7 V. Formfaktor 18650 bedeutet einen Lithium-Akku mit 65 mm Länge und 18 mm Durchmesser.

Eigenschaften des Betriebsmodus der 18650-Lithiumbatterie:

• Die maximale Spannung beträgt 4,2 V und bereits eine geringe Überladung reduziert die Lebensdauer deutlich.
• Die Mindestspannung beträgt 2,75 V. Bei Erreichen von 2,5 V sind besondere Bedingungen für die Kapazitätswiederherstellung erforderlich. Wenn die Spannung an den Klemmen 2,0 V beträgt, wird die Ladung nicht wiederhergestellt.
• Die minimale Betriebstemperatur beträgt -20 0 C. Ein Laden bei Minustemperaturen ist nicht möglich.
• Maximale Temperatur +60 0 C. Bei höheren Temperaturen ist mit einer Explosion oder einem Brand zu rechnen.
• Die Kapazität wird in Ampere/Stunden gemessen. Ein voll aufgeladener 1-Ah-Akku kann 1 A Strom für eine Stunde, 2 A für 30 Minuten oder 15 A für 4 Minuten liefern.

Laderegler für Li-Ionen-Akku 18650

Große Hersteller produzieren standardmäßige 18650-Lithiumbatterien ohne Schutzplatine. Dieser Controller ist in Form einer elektronischen Schaltung ausgeführt und wird oben auf dem Gehäuse installiert, wodurch es etwas verlängert wird. Die Platine befindet sich vor dem Minuspol und schützt die Batterie vor Kurzschluss, Überladung und Tiefentladung. In China wird die Verteidigung zusammengebaut. Es gibt Geräte von guter Qualität, aber es gibt auch regelrechte Betrügereien – unzuverlässige Informationen, Kapazität 9.000 A/h. Nach der Installation des Schutzes wird das Gehäuse in eine Schrumpffolie mit Beschriftung eingelegt. Durch das zusätzliche Design wird das Gehäuse länger und dicker und passt möglicherweise nicht in den vorgesehenen Steckplatz. Seine Standardgröße kann 18700 betragen und kann durch zusätzliche Aktionen erhöht werden. Wenn der 18650-Akku zum Erstellen einer 12-V-Batterie mit einem gemeinsamen Laderegler verwendet wird, sind Unterbrecher an den einzelnen Li-Ionen-Zellen nicht erforderlich.

Der Zweck des Schutzes besteht darin, den Betrieb der Energiequelle innerhalb der angegebenen Parameter sicherzustellen. Beim Laden mit einem einfachen Ladegerät verhindert der Schutz ein Überladen und schaltet den Strom rechtzeitig ab, wenn die Spannung des 18650-Lithium-Akkus auf eine Spannung von 2,7 V sinkt.

Kennzeichnung von Lithiumbatterien 18650

Auf der Oberfläche des Batteriegehäuses befinden sich Markierungen. Hier finden Sie vollständige Informationen zu den technischen Eigenschaften. Neben dem Herstellungsdatum, dem Verfallsdatum und der Herstellermarke werden auch das Gerät von 18650-Lithiumbatterien und die damit verbundenen Verbrauchereigenschaften verschlüsselt.

1. ICR – Lithium-Kobalt-Kathode. Der Akku verfügt über eine hohe Kapazität, ist aber auf einen geringen Stromverbrauch ausgelegt. Wird in Laptops, Videokameras und ähnlichen langlebigen Geräten mit geringem Energieverbrauch verwendet.
2. IMR– Lithium-Mangan-Kathode. Es ist in der Lage, hohe Ströme zu erzeugen und einer Entladung von bis zu 2,5 A/h standzuhalten.
3. INR – Nickelat-Kathode. Bietet hohe Ströme, widersteht Entladungen bis zu 2,5 V.
4. NCR – Panasonic-spezifische Markierungen. Die Eigenschaften der Batterie sind identisch mit denen des IMR. Es werden Nickelate, Kobaltsalze und Aluminiumoxid verwendet.

Die Positionen 2,3,4 heißen „Hochstrom“ und werden für Taschenlampen, Ferngläser und Kameras verwendet.

Lithiumferrophosphat-Batterien können bei tiefen Minustemperaturen betrieben werden und werden bei Tiefentladung wiederhergestellt. Auf dem Markt unterbewertet.

Anhand der Markierung können Sie anhand der Buchstaben I R erkennen, ob es sich um einen wiederaufladbaren Lithium-Akku handelt. Stehen die Buchstaben C/M/F, ist das Kathodenmaterial bekannt. Die angegebene Kapazität beträgt mA/h. Das Veröffentlichungsdatum und das Ablaufdatum befinden sich an verschiedenen Stellen.

Sie sollten wissen, dass Hersteller von wiederaufladbaren Lithiumbatterien keine Produkte mit einer Kapazität von mehr als 3.600 mAh anbieten. Um einen Laptop-Akku zu reparieren oder einen neuen zusammenzubauen, müssen Sie Akkus ohne Schutz kaufen. Um eine einzelne Kopie verwenden zu können, müssen Sie Elemente mit Schutz kaufen.

So testen Sie eine 18650-Lithiumbatterie

Wenn Sie beim Kauf eines teuren Geräts Zweifel an der Richtigkeit der Angaben zum Gehäuse haben, gibt es Möglichkeiten, dies zu überprüfen. Neben speziellen Messgeräten können Sie auch improvisierte Mittel verwenden.

• Wenn Sie über ein Ladegerät verfügen, können Sie die Zeit bis zum vollständigen Aufladen mit einer bestimmten Stromstärke einstellen. Das Produkt aus Zeit und Strom ergibt die ungefähre Kapazität des Li-Ionen-Akkus.
• Ein intelligentes Ladegerät hilft Ihnen dabei. Es zeigt sowohl Spannung als auch Kapazität an, aber das Gerät ist teuer.
• Schließen Sie die Taschenlampe an, messen Sie den Strom und warten Sie, bis das Licht erlischt. Das Produkt aus Zeit und Strom ergibt die aktuelle Kapazität in A/h.

Die Leistung eines Akkus lässt sich anhand des Gewichts ermitteln: Ein 18650er Lithium-Akku mit einer Kapazität von 2000 mAh sollte 40 g wiegen. Aber die Überläufer haben gelernt, dem Körper Sand hinzuzufügen, um ihn schwerer zu machen.

Ladegerät für 18650 Lithium-Akkus

Lithiumbatterien stellen hohe Anforderungen an die Klemmenspannungsparameter. Die maximale Spannung beträgt 4,2 V, die minimale 2,7 V. Daher fungiert das Ladegerät als Spannungsstabilisator und erzeugt am Ausgang 5 V.

Die bestimmenden Indikatoren sind der Ladestrom und die Anzahl der Elemente im Akku, die Sie selbst einstellen. Jedes Element (Glas) muss vollständig aufgeladen werden. Die Energieverteilung erfolgt über einen Balancer-Schaltkreis für 18650-Lithium-Batterien. Der Balancer kann eingebaut oder manuell gesteuert werden. Ein gutes Gedächtnis ist teuer. Jeder, der sich mit elektrischen Schaltkreisen auskennt und löten kann, kann mit eigenen Händen ein Ladegerät für Li-Ionen herstellen.

Die vorgeschlagene Do-it-yourself-Ladeschaltung für 18650-Lithiumbatterien ist einfach und schaltet den Verbraucher nach dem Laden von selbst aus. Die Kosten für die Komponenten betragen etwa 4 Dollar, kein Mangel. Das Gerät ist zuverlässig, überhitzt nicht und fängt kein Feuer.

Ladeschaltung für Lithium-18650-Batterien

In einem selbstgebauten Ladegerät wird der Strom im Stromkreis durch den Widerstand R4 reguliert. Der Widerstand ist so gewählt, dass der Anfangsstrom von der Kapazität des 18650-Lithium-Akkus abhängt. Mit welchem ​​Strom sollte ein Li-Ionen-Akku geladen werden, wenn seine Kapazität 2.000 mAh beträgt? 0,5–1,0 °C entsprechen 1–2 Ampere. Dies ist der Ladestrom.

Welcher Strom zum Laden eines Li-Ionen-Akkus 18650

Es gibt ein Verfahren zur Wiederherstellung der Funktionalität einer 18650-Lithiumbatterie, nachdem die Spannung auf die Betriebsspannung gesunken ist. Wir stellen die in Amperestunden gemessene Kapazität wieder her. Deshalb schließen wir zuerst den Li-Ionen-Akku Formfaktor 18650 an das Ladegerät an und stellen dann den Ladestrom mit unseren eigenen Händen ein. Die Spannung ändert sich mit der Zeit, der Anfangswert liegt bei 0,5 V. Als Stabilisator ist das Ladegerät auf 5 V ausgelegt. Um die Leistung aufrechtzuerhalten, gelten Parameter von 40-80 % der Kapazität als günstig.

Das Ladeschema für einen Li-Ionen-Akku 18650 umfasst zwei Stufen. Zuerst müssen Sie die Spannung an den Polen auf 4,2 V erhöhen und dann die Kapazität stabilisieren, indem Sie den Strom schrittweise reduzieren. Der Ladevorgang gilt als abgeschlossen, wenn der Strom beim Ausschalten auf 5-7 mA abfällt. Der gesamte Ladezyklus sollte 3 Stunden nicht überschreiten.

Das einfachste chinesische Ladegerät mit einer Steckdose für Li-Ionen-18650-Akkus ist für einen Ladestrom von 1 A ausgelegt. Sie müssen den Vorgang jedoch selbst überwachen und selbst umschalten. Universal-Ladegeräte sind teuer, verfügen aber über ein Display und führen den Vorgang selbstständig durch.

Wie lade ich einen Li-Ion 18650-Akku in einem Laptop richtig auf? Anschließen einer Reihe von Energiequellen im Gadget über die Pover Bank. Der Akku kann über das Stromnetz aufgeladen werden, es ist jedoch wichtig, den Strom auszuschalten, sobald das Gerät seine Kapazität erreicht hat.

Wiederherstellung des Li-Ionen-Akkus 18650

Wenn der Akku nicht mehr funktioniert, kann das folgende Symptome zeigen:

• Die Energiequelle wird schnell entladen.
• Der Akku ist leer und lässt sich überhaupt nicht laden.

Jede Quelle kann sich schnell entladen, wenn die Kapazität verloren geht. Gerade deshalb sind Überladung und Tiefentladung gefährlich, vor denen Schutz geboten ist. Der natürlichen Alterung kann man jedoch nicht entkommen, wenn die Lagerung in einem Lagerhaus jedes Jahr die Kapazität der Dosen verringert. Es gibt keine Regenerationsmethoden, sondern nur Ersatz.

Was tun, wenn der Akku nach einer Tiefentladung nicht lädt? Wie kann ich Li-Ion 18650 wiederherstellen? Nachdem der Controller die Batterie abgeklemmt hat, verfügt er immer noch über eine Energiereserve, die an den Polen eine Spannung von 2,8–2,4 V liefern kann. Das Ladegerät erkennt jedoch keine Ladung bis 3,0 V; alles darunter ist Null. Ist es möglich, die Batterie aufzuwecken und die chemische Reaktion erneut zu starten? Was muss getan werden, um die Ladung von Li-Ion 18650 auf 3,1–3,3 V zu erhöhen? Sie müssen den Akku „anschieben“ und ihm die nötige Ladung geben.

Ohne auf Berechnungen einzugehen, verwenden Sie die vorgeschlagene Schaltung und montieren Sie sie mit einem 62-Ohm-Widerstand (0,5 W). Hier kommt ein 5V-Netzteil zum Einsatz.

Wenn sich der Widerstand erwärmt, ist die Lithiumbatterie leer, es liegt also ein Kurzschluss vor oder das Schutzmodul ist defekt.

Wie kann man eine 18650-Lithiumbatterie mit einem Universalladegerät wiederherstellen? Stellen Sie den Ladestrom auf 10 mA ein und führen Sie den Vorladevorgang gemäß der Anleitung des Geräts durch. Nachdem Sie die Spannung auf 3,1 V erhöht haben, laden Sie in 2 Stufen nach dem SONY-Schema.

Welche 18650-Lithiumbatterien sind bei Ali Express besser?

Wenn Ihnen die Kosten und die Qualität einer 18650-Lithiumbatterie wichtig sind, nutzen Sie die AliExpress-Ressource. Hier gibt es viele Produkte verschiedener Hersteller. Die gesuchte Batterie ist gefragt und wird gerne gefälscht. Daher ist es notwendig, die wesentlichen Unterschiede zwischen einem guten Modell und einem Nachbau zu kennen.

Seien Sie kritisch gegenüber der angegebenen Kapazität. Nur die besten Hersteller haben 3.600 A/h erreicht, der Durchschnitt liegt bei 3.000-3.200 A/h. Der geschützte Akku ist 2-3 mm länger und etwas dicker als der ungeschützte. Wenn Sie jedoch eine Batterie zusammenbauen, ist kein Schutz erforderlich. Bezahlen Sie nicht zu viel.

Auch hier sind hochwertige Produkte teurer. Bitte beachten Sie, dass Ultrafire 9000 mAh verspricht, in Wirklichkeit aber 5-10 mal niedriger ausfällt. Es ist besser, ein Produkt eines vertrauenswürdigen Herstellers zu verwenden und zu versuchen, immer die gleiche Batteriemarke zu kaufen.

Wir empfehlen Ihnen, sich das Verfahren zum Wiederherstellen einer 18650-Lithiumbatterie anzusehen

batts.pro

Einfaches Laden von Li-Ionen-Akkus – IT-Blog

Hallo. Ich habe eine wundervolle chinesische Laterne mit Linse. Es glänzt großartig. Angetrieben von einem Li-Ionen-Akku mit Formfaktor 18650. Vor nicht allzu langer Zeit habe ich mehrere der gleichen lebenden 18650-Akkus von einem leeren Laptop-Akku bekommen. Da viele Batterien vorhanden waren, musste etwas unternommen werden, um dieses Gerät aufzuladen. Das normale Aufladen mit einer Taschenlampe kam mir sehr verdächtig und unpraktisch vor. Der Klappstecker zum Einstecken ins 220er-Netz ist kurz und passt nicht in jede Steckdose, außerdem fällt er ständig aus der Steckdose. Schlacke ist kürzer. Da es mir in letzter Zeit in den Fingern juckt, etwas zu löten, wollte ich mir unbedingt eine eigene Ladestation einrichten.
Ich habe ein wenig gegoogelt und einen günstigen chinesischen Laderegler für Li-Ionen-Akkus mit minimalem Bodykit gefunden.
Im Allgemeinen wurde es als Grundlage genommen QX4054 im SOT-23-5-Gehäuse. Datenblatt auf Chinesisch am Ende des Beitrags. Ähnliche Steuerungen gibt es von Linear Technology LT4054, aber der Preis erschien mir unmenschlich und ich konnte nicht finden, wo ich sie in der Ukraine kaufen könnte.(

Was er kann. Nach dem, was wir dem Datenblatt entnehmen konnten, kann es Akkus mit einem Strom von bis zu 800 mA laden und zeigt das Ende des Ladevorgangs durch Erlöschen der daran angebrachten LED an. Der Ladevorgang des Akkus endet, wenn die Spannung 4,2 V erreicht oder der Ladestrom auf 25 mA sinkt.

Das ist die Bukasheniya. Hier eine ungefähre Beschreibung der Reglerausgänge:

VCC- Es ist klar. Stromversorgung 4,5 - 6,5 Volt.
GND- Allgemeine Schlussfolgerung. Das heißt, „Erde“.
PROG- Ausgang zur Programmierung des Ladestroms.
CHRG- Anzeige des Ladeendes.
SCHLÄGER- Anschluss des Pluspols der Batterie.

Das sage ich Ihnen gleich im Laufe der Arbeit QX4054 wird ziemlich heiß. Daher habe ich bei der Berechnung des Ladestroms einen Wert von 500mA gewählt. Der Widerstandswert beträgt 2 kOhm.
Die Formel zur Berechnung ist sehr einfach und steht im Datenblatt, ich werde sie aber auch hier angeben.
ICHSchläger = (Vprog/Rprog)*1000

Wo:
ICHSchläger- Ladestrom in Ampere.
Vprog- Aus dem Datenblatt entnommen und gleich 1B
Rprog- Widerstandswiderstand in Ohm.

Wir ersetzen unsere 0,5 Ampere: Rprog= (Vprog/0.5)*1000.
Insgesamt 2000 Ohm. Es passt zu mir.
Leider verfügt dieser Controller nicht über einen Schutz gegen unsachgemäßen Anschluss der Batterie, und wenn im Betriebszustand die Polarität der angeschlossenen Batterie vertauscht ist, verwandelt sich der QX4054 in einer Sekunde in Rauch. Daher mussten wir den typischen Schaltkreis leicht modifizieren. Ich musste die Idee einer Schutzdiode aufgeben, da ich befürchtete, dass ein Spannungsabfall von 0,5 Volt an der Diode zu einer Überladung oder anderen Folgen führen würde. Deshalb habe ich eine Schutzdiode und eine selbstrückstellende Sicherung eingeschaltet.
Ich weiß nicht, wie technisch korrekt diese Option ist, aber sie bewahrt den Controller vor dem Durchbrennen. Außerdem gibt es eine Verbindungsfehleranzeige. Das eigentliche Diagramm finden Sie unten.

Ich habe das Signet unter mein 18650-Batteriefach gelegt. Um Batterien in anderen Formaten aufzuladen, ziehen Sie es selbst neu. Leiterplatte im Diptrace ohne Füllung:

Mit Füllung:

Blick von oben:

Wir verzieren den Schal auf jede für Sie passende Weise. Wie üblich mache ich Abzüge mit Fotolackfolie.

Zusammenbau. Ansicht des fast fertigen Ladegeräts ohne Gehäuse. Der Ladevorgang erfordert keine Anpassung. Ein korrekt zusammengebautes Gerät funktioniert sofort. Wir schließen eine 5V-Stromquelle an, legen einen entladenen Akku ein und beobachten den Ladevorgang.

Bei falschem Anschluss der Batterie leuchtet die rote Fehler-LED.

Jetzt müssen Sie nur noch das Ladeetui finden oder ankleben, und schon können Sie es bedenkenlos verwenden. Ich habe vor, als Gehäuse Plastik aus einem ausgebrannten Laptop-Netzteil zu verwenden.
Wenn Sie nicht zu faul sind und der Schaltung einen linearen Stabilisator wie LM7805 hinzufügen, erhalten Sie ein universelleres Ladegerät mit der Möglichkeit, verschiedene Netzteile von 6 bis 15 Volt zu verwenden. Wenn ich mir noch eins machen muss, werde ich es wahrscheinlich mit LM7805 machen.

Wie lade ich einen Lithium-Ionen-Akku richtig auf und verlängere die Lebensdauer von 18650-Akkus? Welchen Strom sollte ich zum Laden eines Li-Ion-18650-Akkus verwenden?

Batterien dieser Größe haben mehrere wichtige Indikatoren:

• Kapazität (mAh – mAh)
• Entladestrom (A)
• Ladestrom (A)
• maximale Anzahl von Entladezyklen

In diesem Artikel erzähle ich Ihnen von letzterer Option und wie diese Informationen Ihnen helfen können, die Lebensdauer Ihrer Batterien zu verlängern.

Schritt 1: Vollständige Entladezyklen

Was ist ein Zyklus?

Wenn ein Akku geladen und dann entladen wird, wird dies als ein Zyklus bezeichnet.

1. Beim Laden von Lithium-Ionen-18650-Akkus steigt die Spannung auf maximal 4,2 V und fällt dann auf einen Bereich zwischen 2 und 3 V ab, abhängig von der im Datenblatt der jeweiligen Zelle angegebenen Ladespannungsgrenze.
2. Um die Batterielebensdauer zu verlängern, sollten Sie nicht weniger als 3 V zulassen. Dies tritt bei jedem Prozess auf, der Batteriestrom erfordert. Für diese Vorgänge wird Strom benötigt, der von der Batterie bereitgestellt und somit entladen wird. Zur Entladung können auch Prüfgeräte eingesetzt werden.
3. Verwenden Sie zum Laden von 18650-Lithium-Ionen-Akkus ein spezielles Ladegerät.
4. Wie wird die Anzahl der Zyklen berechnet? Die maximale Anzahl vollständiger Entladezyklen wird durch die Differenz zwischen der Kapazität beim ersten Laden (nominal) und dem aktuellen Ladezustand bestimmt. Beispielsweise wurde Ihr Telefon zunächst mit bis zu 3000 mAh aufgeladen, jetzt wird es jedoch mit bis zu 2900 mAh, also bis zu 96 % der Nennkapazität, aufgeladen.
5. Wenn dieser Wert auf 80 % sinkt, gilt die Batterie als „leer“ (auch wenn sie tatsächlich noch ein paar tausend Zyklen überlebt).

• Bei einer 3000-mAh-Batterie tritt der bedingte „Tod“ bei 80 % der Nennkapazität ein.
• 80 % von 3000 sind 2400. Wenn die Batteriekapazität also auf diesen Wert sinkt, wird sie als „tot“ betrachtet.
• Anzahl der vollständigen Entladezyklen für 18650-Batterien
• Typischerweise haben moderne Batterien dieser Größe eine Zyklenlebensdauer von 300 bis 500. Durch Überladung oder Tiefentladung kann diese Zahl auf 200 sinken. Sinkt der Ladezustand unter die Mindestgrenze (A), kann die Zyklenzahl auf 50 sinken.
• Unter optimalen Betriebsbedingungen kann die Lebensdauer Ihrer Batterie 500 Zyklen überschreiten.
• Einige schaffen es, diese Zahl auf bis zu 1000 zu erhöhen.

Schritt 2: Temperatur optimieren

Eine Abweichung von diesen Werten führt zu einer Verringerung der Fähigkeit, eine Ladung zu halten. Eine Abweichung von 10°C reduziert die Kapazität um 20 oder sogar 30 mAh.

Extreme Temperaturen (unter 0° und über 70°C) führen zu einem schnellen Abbau. Der Betrieb des Akkus bei Temperaturen außerhalb der vorgesehenen Grenzwerte führt schnell zu einer Beschädigung des Akkus.

Laden Sie Akkus niemals bei Temperaturen unter 0°C, da dies die Batteriestruktur sehr schnell zerstört.

Wenn Sie bemerken, dass der Akku während des Gebrauchs heiß wird, lassen Sie ihn ruhen. Bei normalem Gebrauch wird der Akku nicht sehr heiß und seine Temperatur steigt nie über 60 °C. Wenn es sich schnell erwärmt, überlasten Sie es.

Schritt 3: Überladen Sie den Akku nicht (über 4,2 V) und lassen Sie ihn nicht tiefentladen (unter 4,0 V).

Wenn Ihnen die Aufrechterhaltung der Zyklenzahl wichtiger ist als die Kapazität, sollten Sie den Akku möglicherweise nicht vollständig aufladen.

Stattdessen können Sie es mit einer Teillademethode aufladen, bei der Sie es beispielsweise auf 3,8 V statt der vorgesehenen 4,2 V aufladen.

Sie werden feststellen, dass die Kapazität abgenommen hat, aber wenn Sie auch die Belastung reduzieren, erhöht sich die Zyklenzahl Ihres Akkus. Überladen erhöht zwar die Kapazität des Akkus, ist jedoch gefährlich und verkürzt die Lebensdauer des Akkus.

Schritt 4: Reduzieren Sie den Ladestrom (Ampere)

Viele Ladegeräte reduzieren den Ladestrom. Das „Schnellladen“ erfolgt bei einem Strom von 1 A oder höher. Dadurch wird der Akku zwar schneller aufgeladen, die Lebensdauer ist aber deutlich kürzer. Die Grafik zeigt, wie sich der Ladestrom auf die Anzahl der vollständigen Entladezyklen auswirkt.

Schritt 5: Entladestrom (Ampere) reduzieren

Wenn Ihr Telefon wie oben erwähnt zur Neige geht, können Sie die Spannungsgrenze festlegen. Sie können aber auch die Entladestromstärke einstellen. Je höher die Stromstärke, desto geringer ist die resultierende Kapazität.

Eine Hochstromentladung verringert auch die Anzahl der Entladezyklen. Entladen Sie die Batterie nach Möglichkeit mit geringem Strom. Alle großen Elektronikunternehmen führen typischerweise Entladungstests mit nur 0,5–0,8 A durch.

Schritt 6: Erhöhen Sie die Grenzspannung

Eine logische Fortsetzung der Teillademethode ist die Teilentladung. Der Teilentladungszyklus ist im Gegensatz zum Vollentladungszyklus wenig bekannt. Sein Vorteil besteht darin, dass durch die Reduzierung der Belastung des Akkus die Anzahl der Ladezyklen steigt.

Anstatt auf 2,8 V (oder den im Datenblatt Ihrer Batterie angegebenen Wert) zu entladen, können Sie die Batterie auf 3,2 V entladen.

Schritt 7: Ein wenig über die Batteriechemie

Batterien verhalten sich je nach Chemie unterschiedlich. Unter optimalen Betriebsbedingungen können viele Dosen der Größe 18650 Zyklenzahlen von 1000 oder sogar mehr erreichen.

Der Typ der 18650-Lithium-Ionen-Batterie mit der höchsten Anzahl an Entladezyklen ist LiFePO4 (Lithium-Eisenphosphat-Batterie).

Grüße an alle Muskoviten. Zuvor habe ich Lithium-Ionen-Akkus mit der Mikroladeplatine TP4057 (TP4056) und LBP aufgeladen. Natürlich wünschte ich mir mehr Funktionen zur Zustandsbeurteilung von Batterien. Nach und nach erwarb ich eine ausreichende Anzahl an 18650-Akkus und es entstand der Wunsch nach einem smarten Ladegerät.
Damit Sie die tatsächliche Kapazität testen, den Ladevorgang visuell überwachen können und ganz einfach, um Akkus nicht durch Ladungen zweifelhafter Qualität zu zerstören. Nachdem ich verschiedene Bewertungen, Tests und Vergleiche online studiert hatte, entschied ich mich für das Lithium-Ionen-Akkuladegerät LiitoKala Lii-260.


Technische Eigenschaften:
Betriebsspannung 12V DC
Elektrischer Adapter:
Eingang: 100 ~ 240 V, 50/60 Hz
Ausgang: 12 V Gleichstrom, 1,5 A
Ladestrom: 500, 1000 mA
Entladestrom: 500mA
Maximale Länge
Verwendete Batterien: 68 mm
Spannung: 4,2 V
Abmessungen: 130*65*30mm
Gewicht: 103 g
Ausrüstung:
Ladegerät,
Stromversorgung 220V\12V,
Autoadapter zum Anschluss an ein 12V-Autonetz.
Sechs Hauptfunktionen des Ladegeräts LiitoKala Lii-260: Duales unabhängiges Laden, Messung der Batteriekapazität, Messung des Innenwiderstands der Batterie, Verpolungsschutz, Kurzschlussschutz, Überstromschutz.
Dieses Ladegerät ermöglicht das Laden, Bestimmen des Innenwiderstands und der tatsächlichen Kapazität von einem oder zwei zylindrischen Lithium-Ionen-Akkus im Format: 14500/14650/16340/17500/17670/18350/18500/18650/22650/25500/26650 .
Das Ladegerät LiitoKala Lii-260 ist ein Kunststoffgehäuse mit zwei Ladefächern, einem LCD-Bildschirm und zwei Modusumschalttasten. Der Anschluss zum Anschluss des Netzwerkadapters befindet sich auf der linken Seite. Die Qualität des Gerätegehäuses ist gut, es gibt kein Spiel oder Knarren. Zwei unabhängige Kanäle ermöglichen Ihnen die gleichzeitige Ausführung unterschiedlicher Aufgaben mit Ihren eigenen Einstellungen. Adapter zur Stromversorgung des Ladegeräts mit 12 Volt, 1,5 A.

Jeder Kanal verfügt über einen eigenen Anzeigebereich zur Anzeige verschiedener technischer Informationen.


Die Ladeanschlüsse sind federbelastet, sodass Sie Akkus unterschiedlicher Größe laden können. Die Federsteifigkeit reicht völlig aus, um die Akkus im Betrieb fest zu halten.


Auf der Unterseite des Gehäuses sind kurze Beschreibungen des Geräts und sein Name aufgedruckt. Kleine Füße und Belüftungslöcher sorgen dafür, dass das Ladegerät während des Gebrauchs kühl bleibt. Beim Laden oder Testen der Akkus war keine besondere Erwärmung des LiitoKala Engineer Lii-260-Gehäuses zu bemerken – es fühlte sich warm an.


Speziell für Interessierte – das interne Ladegerät.

Der LCD-Bildschirm ist mit einer sanften Hintergrundbeleuchtung ausgestattet, die sich einschaltet, wenn Sie eine der „Modus“-Tasten drücken. Die Darstellungsqualität ist gut, die angezeigten Informationen sind aus verschiedenen Blickwinkeln gut sichtbar.


Der Prozess zur Messung der tatsächlichen Kapazität einer Batterie besteht darin, dass die Batterie zuerst vollständig geladen und dann entladen wird. Die Testkapazität ist die mAh-Zahl, die während des Entladevorgangs gemessen wird. Nach Abschluss der Messungen ist der Akku wieder vollständig aufgeladen. Um den LiitoKala Engineer Lii-260 in den Testmodus zu versetzen, halten Sie die „Mode“-Taste einige Sekunden lang gedrückt, bis „DisCharge“ auf dem Bildschirm erscheint und das Gerät in den Betriebsstrom-Auswahlmodus wechselt. Wenn eine fehlerhafte Batterie in das Fach eingelegt wird, wird auf dem Bildschirm „Null“ anstelle ihrer Eigenschaften angezeigt. Da beide Kanäle unabhängig voneinander arbeiten, können Sie beim Laden gleichzeitig verschiedene Akkus mit unterschiedlichen Strömen, auch unterschiedlicher Größe, laden oder beispielsweise einen Akku in einem Fach laden und im anderen die Kapazität testen.


Mit der Taste „Modus“ können Sie im Batterielade- oder Testmodus die aktuelle Spannung, die Ladezeit und den Innenwiderstand der Batterie, die Anzahl der während des Ladevorgangs in die Batterie eingespeisten Milliamperestunden und die tatsächliche Batteriekapazität nach dem Test anzeigen. Batterieinnenwiderstandswerte (mR – mOhm) können nur indirekt für einen bewertenden Vergleich zweier verschiedener Batterien herangezogen werden. Nach Abschluss des Ladevorgangs werden „Full“ und „Charge End“ auf dem Bildschirm angezeigt. Nach dem Batterietest wird auf dem Bildschirm „DisCharge End“ angezeigt.

Um Akkus aufzuladen (z. B. von einem Handy etc.), habe ich aus einem defekten Akku aus einem Schraubenzieher und einer Uhrenbatterie einen Adapter gebastelt. Ich habe es durch eine Kunststoffplatte auf Leim gelegt (zur Isolierung untereinander).

Weitere Details zur Funktionsweise des Ladegeräts finden Sie im Video.
Unter den Vorteilen dieses Geräts möchte ich das duale unabhängige Laden, die Messung der Batteriekapazität, die Messung des Innenwiderstands der Batterie, den Polaritätsumkehrschutz, den Kurzschlussschutz, den Überstromschutz und die Wahl des Ladestroms (500 mA oder 1000 mA) hervorheben.
Von den Minuspunkten wollte ich 4 Anschlüsse für Batterien haben (nur für den Fall), aber das ist eine andere Preiskategorie.
Im Allgemeinen „intelligentes“ intelligentes Laden und es hat mir gepasst, wie man sagt.

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