Меню

Что такое защищенный li ion аккумуляторы

Что такое защищенный li ion аккумуляторы

Дата публикации: 19.07.2012
Литий ионные аккумуляторы: как их защитить?
В этой статье мы расскажем, в чем заключаются преимущества и отличия защищенных и незащищенных аккумуляторов. Если Вы уже знаете, какой аккумулятор хотите — переходите сразу к выбору Аккумуляторы для фонарей. Каталог.

Защищенные и незащищенные литий ионные аккумуляторы – в чем их разница? Чем отличается устройство литий ионного аккумулятора с защитой? Можно ли использовать незащищенные аккумуляторы? На эти и другие вопросы Вы найдете ответы в нашей статье.

Зачем аккумуляторам вообще нужна защита?

  • если аккумуляторная батарея чрезмерно разряжена (менее 2,8-3В) или, наоборот, заряжена (более 4,2-4,3В)
  • если на него подается слишком высокий ток (более 1-8А)
  • если литий-ионные аккумуляторы неправильно установлены
  • в случае короткого замыкания.

Зачем нам возможность использования незащищенных аккумуляторов?

Источник

Защищенный или незащищенный литий-ионный аккумулятор – что выбрать?

Статья обновлена: 2020-12-11

Литий-ионные аккумуляторы широко применяются для питания различных устройств, причем использоваться они могут по-отдельности или в составе аккумуляторных батарей. По своим характеристикам Li-ion аккумуляторы выигрывают у ранее популярных никель-кадмиевых (Ni-Cd) и никель-металлгидридных (Ni-MH) моделей.

Литий-ионные ячейки имеют:

  1. легкий вес и компактные размеры – по сравнению с аналогами другого химического состава при той же емкости;
  2. ресурс порядка 1000 полных циклов заряд-разряд;
  3. высокую удельную емкость (энергетическую плотность);
  4. рабочее напряжение 3,5–3,7 В;
  5. разрядные токи до 2С, а у высокомощных моделей – до 10–20С;
  6. диапазон допустимых температур для эксплуатации от -20 до +60 °С, а у некоторых моделей – от 40 °С;
  7. малый саморазряд – около 5% за первый месяц и далее меньше, за год около 10–20%;
  8. способность быстро восполнять заряд – 1 стадия подзарядки протекает при постоянном токе до нужного напряжения и длится около 40 минут, 2 стадия идет при постоянном напряжении и длится дольше.

Слабой стороной литиевых элементов питания считается их чувствительность к глубоким разрядам и избыточным зарядам. Из-за этой особенности Li-ion аккумуляторы оснащаются специальными устройствами защиты.

Устройства защиты Li-ion аккумуляторов

Литиевые АКБ коммерческого типа имеют самую усовершенствованную защиту среди всех аналогов. Обычно в схеме защиты литий-ионных АКБ применяется ключ на полевом транзисторе. Когда на элементе АКБ достигается предельное напряжение 4,3 В, этот ключ открывается, и процесс подзарядки останавливается.

Помимо ключа, в схеме есть термопредохранитель, разрывающий цепь нагрузки при нагреве АКБ до 90 °С. Предусмотрена и защита элементов питания от глубокого разряда. При падении напряжения до критически низкого значения 2,5 В на элемент она разрывает цепь нагрузки и прекращает питание устройства.

Защищенные литий-ионные аккумуляторы формата 18650 имеют плату, которая оберегает их от следующих опасных состояний:

  1. короткое замыкание;
  2. избыточный заряд – с напряжением более 4,2 В;
  3. глубокий разряд – с падением напряжения ниже 2,75 В.

Находится защитная плата на нижней поверхности элемента питания, на катоде. Если плата защиты вышла из строя, она не позволяет полноценно использовать аккум. Для решения проблемы можно изъять плату, превратив защищенный Li-ion аккумулятор в незащищенный.

Как убрать защитную плату?

Чтобы снять плату с защищенной Li-ion ячейки, нужно вначале освободить ее от наружной оболочки, стараясь не задеть находящуюся под ней пластину. Под снятой этикеткой виден проводник, идущий от «+» контакта к защитной плате. Остается отделить от ячейки плату, которая присоединена точечной сваркой, обрезать выступающую часть внутренней оболочки и обернуть аккумулятор новой наружной пленкой.

При удалении плоского проводника важно не замкнуть полюса элемента питания, иначе произойдет короткое замыкание. Оно сопровождается токами в десятки ампер, стремительным нагревом и риском возгорания аккумулятора.

При желании, можно установить на незащищенный элемент новую плату защиты. Размеры защищенных ячеек чуть больше, чем у незащищенных – на 3–5 мм по высоте и на 0,5 мм в диаметре.

Что выбрать: Li-ion аккумулятор с защитой или без?

Выбор между защищенными и незащищенными Li-ion аккумуляторами зависит от их назначения. Например, для сборки литиевых аккумуляторных батарей применяются элементы питания без защитных плат. Из них можно собрать АКБ нужной емкости и напряжения, чтобы использовать их для питания мощных электроприборов, двигателей персонального электротранспорта или в других целях. Таким образом можно получить и дополнительный источник питания.

Для сборки аккумуляторов в АКБ используется контактная сварка и сварочная лента. Дополнительно к батарее присоединяется контроллер, отслеживающий параметры на всех элементах в сборке. Паять литиевые ячейки не рекомендуется, т.к. они боятся перегрева и при пайке контактов легко выходят из строя из-за превышения температур. Аккумуляторная батарея, собранная из незащищенных элементов питания, обязательно дополняется своей защитой от перегрева, избыточного напряжения и короткого замыкания. Эти функции в АКБ выполняет плата контроллера.

Защищенные литиевые аккумуляторы оснащены собственными платами защиты, поэтому им не нужен дополнительный контроллер процесса заряда и разряда. Такие модели используются для замены аналогичных элементов питания во всевозможных приборах. Если же аккумуляторы нужны для сборки батареи или замены неисправных элементов в готовой АКБ, покупайте незащищенные модели.

Источник

Что такое защищенный Li-Ion аккумулятор, и как лишить его защиты

Активные темы (За последние xx минут)
15 минут 30 минут 45 минут
Активные темы (За последние xx часов)
1 час 2 часа 4 часа
6 часов 12 часов 18 часов
Активные темы (За последние xx дней)
1 день 2 дня 3 дня
4 дня 7 дней 14 дней
Темы без ответа
Просмотренные Вами темы (последние 40 действий)
  • Для гостей форума
  • О нашем проекте
  • Реклама на форуме

Искренне рады видеть Вас на нашем независимом проекте о фонарях и осветительной технике!

Что Вам даст регистрация на нашем проекте:

— Возможность участия во всевозможных акциях, конкурсах и лотереях постоянно проходящих на форуме
— Возможность пользоваться скидками и бонусами, которые предоставляют различные популярные магазины специально для наших форумчан
— Возможность побывать в роли тестеров новейших разработок фонарей и их комплектующих
— Возможность неограниченного доступа к закрытой технической информации и некоторым интересным разделам форума
— Возможность полного отключения рекламы на форуме
— Возможность настройки форума по своему вкусу и предпочтениям (подробнее тут)
— Возможность использовать полноценный высокоточный «поиск» по форуму (для гостей он закрыт во избежание излишней нагрузки)

и много других приятных привилегий

Зарегистрироваться Вы можете следующими способами: при помощи стандартной формы регистрации или при помощи сервиса единой авторизации OpenID (подробнее тут) .

Надеемся, что Вам у нас понравится!

Поиск по форуму
Поиск по метке
Расширенный поиск
Найти все сообщения с благодарностями
Поиск через Google
Поиск через Yandex
142466 36 16 7

Нашел на сайте наших друзей http://fonari.in.ua интересную и наглядную статью-инструкцию по удалению платы защиты из аккумулятора. На нашем форуме уже много раз поднимался вопрос о том, что делать, если плата защиты перестала работать и как в этом случае оживить аккумулятор. Я хотел сам фоткать и делать инструкцию, но в данной статье все прекрасно и наглядно изложено и смысла заново пережевывать нет.

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы

Наиболее часто в мобильных устройствах (ноутбуки, мобильные телефоны, портативное освещение) применяют литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы. Это связано с их преимуществами по сравнению с широко использовавшимися ранее никель-металлгидридными (Ni-MH) и никель-кадмиевыми (Ni-Cd) аккумуляторами. У Li-ion аккумуляторов значительно лучшие параметры..

Первичные элементы («батарейки») с литиевым анодом появились в начале 70-х годов 20 века и быстро нашли применение благодаря большой удельной энергии и другим достоинствам. Таким образом, было осуществлено давнее стремление создать химический источник тока с наиболее активным восстановителем — щелочным металлом, что позволило резко повысить как рабочее напряжение аккумулятора, так и его удельную энергию. Если разработка первичных элементов с литиевым анодом увенчалась сравнительно быстрым успехом и такие элементы прочно заняли свое место как источники питания портативной аппаратуры, то создание литиевых аккумуляторов натолкнулось на принципиальные трудности, преодоление которых потребовало более 20 лет.

Характеристики Li-ion аккумуляторов

Современные Li-ion аккумуляторы имеют высокие удельные характеристики: 100-180 Втч/кг и 250-400 Втч/л. Рабочее напряжение — 3,5-3,7 В.

Современные малогабаритные аккумуляторы работоспособны при токах разряда до 2 С, мощные — до 10-20С. Интервал рабочих температур: от -20 до +60 °С. Однако многие производители уже разработали аккумуляторы, работоспособные при -40 °С. Возможно расширение температурного интервала в область более высоких температур.

Все литиевые аккумуляторы характеризуются достаточно хорошей сохранностью. Саморазряд Li-ion аккумуляторов составляет 4-6 % за первый месяц, затем — существенно меньше: за 12 месяцев аккумуляторы теряют 10-20% запасенной емкости. Потери емкости у Li-ion аккумуляторов в несколько раз меньше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов, как при 20 °С, так и при 40 °С. Ресурс-500-1000 циклов.

Li-ion аккумуляторы заряжаются в комбинированном режиме: вначале при постоянном токе (в диапазоне от 0,2 С до 1 С) до напряжения 4,1-4,2 В (в зависимости от рекомендаций производителя), далее при постоянном напряжении. Первая стадия заряда может длиться около 40 мин, вторая стадия дольше. Более быстрый заряд может быть достигнут при импульсном режиме.

Li-ion аккумуляторные батареи имеют повышенный срок службы при небольших размерах, малом весе и более высокую по сравнению с батареями других типов энергетическую плотность, что ставит Li-ion батареи вне конкуренции.

К недостаткам Li-ion аккумуляторов следует отнести чувствительность к перезарядам и переразрядам, из-за этого они должны иметь ограничители заряда и разряда.

Устройства защиты Li-ion аккумуляторных батарей

Li-ion аккумуляторные батареи коммерческого назначения имеют наиболее совершенную защиту среди всех типов батарей. Как правило в схеме защиты Li-ion батарей используется ключ на полевом транзисторе, который при достижении на элементе батареи напряжения 4,30 В открывается и тем самым прерывает процесс заряда. Кроме того, имеющийся термопредохранитель при нагреве батареи до 90 °С отсоединяет цепь ее нагрузки, обеспечивая таким образом ее термальную защиту. Есть и схема защиты от глубокого разряда, которая следит за напряжением аккумуляторной батареи и разрывает цепь нагрузки, если напряжение снизится до уровня 2,5 В на элемент.

Защита в типичном цилиндрическом аккумуляторе типоразмера 18650 призвана защитить от перезаряда свыше 4,2В, переразряда ниже 2,75 и короткого замыкания. Эта защита реализована на небольшой плате, расположенной в нижней части батареи, на ее катоде. Иногда эта плата по тем или иным причинам выходит из строя, что не позволяет нормально использовать аккумулятор. В этом случае можно просто удалить ее, превратив аккумулятор в незащищенный.

Под оболочкой мы видим проводник, ведущий от «плюса» к плате защиты

А уже она соединена с «минусом». Таким образом, в случае срабатывания защита разрывает цепь аккумулятора

Отделяем плату защиты. Она подсоединена точечной сваркой:

обрезаем снизу «лишние» пару миллиметров внутренней оболочки

Иногда «голый» аккумулятор после полного удаления защитного контура выглядит вот так:

Теперь возьмем пленку «Oracal». Можно использовать хоть скотч, но пленка должна быть тонкой, износостойкой и неэлектропроводной. Да, и еще желательно красивой 🙂

как например красная

вырезаем нужный кусок и аккуратно оборачиваем аккумулятор пленкой

Получившийся аккумулятор на долю миллиметра меньше стандартной длины.

. и вполне пригоден к эксплуатации, хотя до «обрезания» напряжение было «0»

Так можно дать неисправному аккумулятору вторую жизнь.

Источник

Читайте также:  Как ограничить силу тока аккумулятора

Источники питания © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

Adblock
detector
19.11.2010, 06:33 1