Domaća baterija Li Ion. Kako koristiti litijum u baterije omogućit će nam da dobijemo moćnu bateriju

U početku su litijum-jonske baterije bile namijenjene mobilni uređaji Bilo da su telefoni, kamere, kamere, prijenosna računala, ali u posljednjem desetljeću, proizvodnja litijumskih baterija prilagodila je većina proizvođača automobila.

Zašto se onda sakupite ako možete kupiti gotovu bateriju? Ima dovoljno razloga:

  • sakupljeno u fabrici litijuma punjive baterije - nerazumno skupo;
  • vrlo je teško pronaći odgovarajuću bateriju za motocikl, automobil;
  • ako sastavljena baterija ustane sa rezervom na mjestu instalacije, tada će biti niža od spremnika.

Možete sakupljati bateriju iz pojedinačni elementišto će biti ograničeno samo energijom i cijenom za Watt-sat, ovisno o vrsti odabranih stavki:

  1. Nimh. - nikl metalohidrid;
  2. Li-Ion. - litijum-jonski;
  3. Li-Pol. - litijum-polimerna;
  4. LIFEPO4. - litijum gvožđe-fosfat;
  5. Olovna kiselina - Olovna kiselina.

Opasnost od punjenja litijumskih elemenata

Sa litijumskim elementima, morate pažljivo rukovati, jer se fokusira na veliku energiju na malom području sa punim punjenjem. Stoga je dugo bilo sigurno sigurno li-ion i li-pol baterije.

Povratak 1991. godine sony Nekratna pažnja na eksploziju li-jonskih elemenata. Trenutno su sve baterije bez izuzetka rane s dvoslojnim separatorom između tanjira kako bi se eliminirao rizik od unutarnjeg kratkog spoja. Sve markene baterije opremljene su zaštitnim pločama na polju tranzistora, koji ih onemogućuje u sljedećim slučajevima:

  1. Baterija je pretjerano ispražnjena - ispod 2,5 V.
  2. Punjiva - preko 4,2 V.
  3. Nazvana je previsokoška struja - više od 1c (C je kapacitet baterije u Ah).
  4. Kratki spoj.
  5. Prekoračena je struja opterećenja - više od 5c.
  6. Netačan polaritet prilikom punjenja.

Za dodatnu suspenziju, termičke stvari poslužuju se lancem za isključivanje prilikom pregrijavanja litijumskog elementa preko 90 ° C.

Kako pronaći bateriju sa zaštitom?

Litijumske baterije dostupne su u domaćem i tehnološkom dizajnu. Domaće baterije imaju izdržljiv plastični futrolu i ugrađenu elektroničku zaštitu. Tehnološki elementi namijenjeni industrijskoj upotrebi najčešće su dostupni u neprimjerenom obliku i nemaju ugrađenu zaštitu.

  1. Zaštićene baterije imaju riječ " zaštićen."U naslovu, nezaštićeno -" nezaštićen».
  2. Baterije sa zaštitom duže od uobičajenih 2-3 mm zbog ploče, koji je instaliran na kraju u blizini minus stuba.
  3. Cijena baterija sa zaštitom s istim spremnikom je uvijek veća, jer je ploča s elektroničkim komponentama vrijedi i novca.

Pozitivna pol baterija nužno je povezana sa zaštitnom pločom tankom pločom, u protivnom zaštita neće raditi.

Sa uzastopnim priključkom pojedinih elemenata njihovog napona su zbrajane, a kontejner ostaje isti. Čak i iz jedne serije baterija ima razne karakteristike, pa su optuženi za različita brzina. Na primjer, prilikom punjenja do ukupnog napona od 12,6, element u sredini se može napuniti do 4,4 V, što je opasno pregrijavanje.

Pored toga, nije bilo prekomjernog umetanja nezaštićenih elemenata, balansirajuće petlje povezane sa posebnim punjačem, na primjer: Imax B6 i Turnigy Accucel-6.

Svaka Li-Ion i Li-Pol Domaća punjiva baterija ima najnapredniju zaštitu od prenapona, u obliku sheme kontrole napona, ključa na polju tranzistora i termalnih stvari.

Balansiranje zaštićenih elemenata nije potrebno, jer s povećanjem napona na neki od njih do 4,2 V, zajamčeno je punjenje za prekid.

Prilikom sastavljanja baterije iz elemenata bez zaštite postoji izlaz - da biste na primjer stavili jednoj kontrolu napona za sve baterije, na primjer, povezivanje prema 4S2P - 4 sekvencijalnog kruga, 2 paralelno.

Takođe, ne treba vam balansiranje paralelno sa povezanim elementima.

Sa paralelnim priključkom baterije, njihov napon ostaje isti, a kontejneri su sažeti.

O litijumskim baterijama

Kapacitet - Sposobnost baterije da daju struju, meri u milioner sat (MAH) ili AMPER sat (ah). Na primjer, baterija sa kapacitetom 2 AH moći će dati struju od dva sata ili 1 dva sata. Ali ta ovisnost struje o vremenu spajanja tereta nije linearna - na određenoj tački grafikona, sa povećanjem struje za pola sata za pokretanje baterije, baterija se smanjuje. Stoga proizvođači uvijek ukazuju na kapacitet izračunati baterijom pražnjenjem pretjerano niske struje od 100 mA.

Količina energije ovisi o naponu akumulatora, tako da nikl metalmidni elementi s istim kapacitetom imaju 3 puta niži intenzitet energije od litijum-jonskih:

  • Nimh. - 1,2 v * 2.2 ah \u003d 2,64 vat-sati;
  • Li-Ion. - 3,7 V * 2.2 AH \u003d 8,14 WAT-čas.

Pri pretraživanju i kupovini punjivih baterija dajte sklonost poznatim firmama, poput Samsung, Sony, Sanyo, Panasonic. Baterije ovih proizvođača imaju kapacitet najprikladnijih koji su naznačeni na njihovom smještaju. Natpis 2600 mA na elemente Sanyo-a nije se baš razlikuje od njihovog stvarnog kapaciteta na 2500-2550 mA. Za laženja kineskih proizvođača sa lutkim kapacitetom od 4.200 mA, do 1000 mA, ali cijena ih je dvostruko manja od japanskih originala.

Da biste sakupili bateriju iz litijumskih baterija, možete se prijaviti:

  1. lemljenje;
  2. povezivanje kutija;
  3. neodimijum magneti;

Lemljenje u fabričkoj skupštini koristi se izuzetno rijetko, jer se litijumski element uništava od grijanja, ostavljajući dio svog kapaciteta. S druge strane, kod kuće, lemljenje će biti najbolji način povezivanja baterija, jer će čak i blagi otpor kontaktima značajno smanjiti ukupni napon na uobičajenim terminalima. Morate koristiti moćno lemljenje 100 W, a dodirnite je u litijumske baterije ne više od dvije sekunde.

Snažni retki zemaljski magneti prekriveni su slojem nikla ili cinka, tako da njihova površina nije oksidirana. Ovi magneti pružaju odličan kontakt između baterija. Ako želite voljeti ožičenje magneta, ne zaboravite na temperaturu kriite, preko kojeg bilo koji magnet postaje šljunak. Približno dopuštena temperatura za magnete je 300 ° C.

Ako koristite okvir za povezivanje baterija, postaje očigledan veliki plus, jer će biti tako lakše odabrati naponske baterije ili promijeniti pokvareni element.

Postelja za zavarivanje - najbolji način Priključci litijumskih elemenata koji se koriste prilikom sastavljanja baterija za prijenosna računala.

Kupite gotovu litijumsku bateriju za mašinu ili motocikl neprofitabilan je kada se može prikupiti za više niska cijena. Možete uštedjeti do 70 dolara, ako ne kupujete nova baterija Laptop i samostalno zamjenjuju elemente u njemu.

Na uštedu prilikom sastavljanja moćnih litijumskih baterija za napajanje električnih automobila ili autonomnih sustava napajanja kuće, sudeći teško, kao u tim slučajevima postoje dodatni troškovi kontrole i kontrolne opreme.

Možda možete i zainteresovani

          1. Objavljeno poštom, bez reakcije. Možda zato što je adresa pokretala rukama, jer kopiranje na web mjestu nije podržano.
            =====================================================
            Dobar vreme do dana
            Kao što ste pitali, poslao sam pitanje s mjesta na post, odlučio sam dodati pitanje na pitanje, što direktno treba da remake, kako je punjač izgorio i on uopšte leži, pomažu u promjeni ni-CD-a na Li-Ion, samo remake napunite ili stvorite novo.
            Za sažetost ću pisati ovako:
            '1o'. Okretanje "praktike", baterija se sastoji od NI-CD 1.2V, 600 mAh - 3 kom

            '2o'. Odvijte "Ermak", baterija se sastoji od NI-CD 1.2V, 600 mAh - 4 kom

            '3Š'. Shurupy "Defort", baterija se sastoji od NI-CD 1.2V, SC 1200 mAh - 15 kom

            U skladu s tim, svi morski psi se aktiviraju uzastopno.

            Želim da radim u "1o" 3 litijum paralelno, jasno se ispostavilo: 1.2V * 3 \u003d 3.6V Ni-CD Ovo je samo 3,7 V li-ion, ali ne 600 mAh, ali što više Li-Ion * 3 Mah. Mislim da bi trebalo biti cool.

            U '2o' je složenije: postoji 1,2 V * 4 \u003d 4,8 V, LI-ION 3.7B. Može se uviti, ali kapacitet 4x litijuma trebao bi blokirati ovaj nedostatak (vjerovatno). Barem još jedna verzija izmjene, nisam mogao pomisliti, bit ću rado na idejama i savjetu.

            Sada je najzanimljivija stvar: "3S" izmene su dosta vidjele, svi su gotovo u suprotnosti (nudeći naknadu za skupštinu, drugi prikazuju fotografije izgorele ove table, još jedan gomilu svih, morskih sporova u skladu s ista pitanja). Ispada da je 1,2 V * 15 \u003d 18V Ni-CD Change on (3,7 V * 5 \u003d 18,5V Li-Ion) * 2 - Dobili smo povećanu jačinu, ima dovoljno prostora u bateriji. Punjač mora biti nov sebi, mislim na osnovu stare (izbacivanje svega iz njega i zamenu novih blokova, naknada, trusova i onoga što je potrebno), za staro spaljeno.

            Sada je najvažnije zašto sve bojim, razumijete i zaista možete pomoći, može se vidjeti na odgovorima na sva pitanja koja su postavljena pred vama, nadam se za vas:

            '1o' Kakvu su naknadu da je sva zaštita na njemu (preusmjeravanje / pražnjenje / grijanje KZ i šta drugo treba biti)? Punjač treba ponoviti? Jeli da, šta je potrebno za ovo?
            "2o" Sva pitanja su ista kao u '1O', možda ideju i savjete za ponovno razliku. Naplaćuje se iz '1o' za upotrebu ako ste potrebni i ako se približava.
            "3s" Koji parametri odbora moraju biti za 10 li-jonskih bačva priloženih u skladu s šemom 5 uzastopno, a svaka od njih, nedavno je s istim? Koja naknada se stavlja u kutiju punjač, U idealnom slučaju, sa parom ili tri LED-a, što bi se pokazalo: omogućeno, punjenje, napunjeno?

            Ako je moguće priložiti reference na ALI Express ili jebati na svim potrebnim naknadama, bit ću vrlo zahvalan (pitam jer ih ima puno tamo, vrlo su slični, a s detaljnim razmatranjem, vrlo su različite . Sve u naknadu, nisam ja ništa ne razumijem. Pravilno je lemljeno, lijepo pakovanje - to mogu)
            Fotografije











              1. A sada u slučaju:
                Kapacitet. Razumijem da ako se motor ne povuče, na primjer, na slajdu, tada daje struju kratkog spoja. Motor neće izgorjeti jer su ranjene debele žice.
                Ali kako saznati kakvu maksimalnu struju? I koliko dugo mu iznutra izdržava ovu struju?
                Sudeći po vašem pismu Vi ste visoko obrazovana osoba, u svakom slučaju u fizičkim naukama, ali ne sjećam se osnovnog Azova u školu i Institut. Ostvarite ovu činjenicu sa razumevanjem - Scklerosis Senile. Iako sebe smatram pametnim !!!
                Gore postavljena pitanja imaju za cilj odgovoriti na glavno pitanje - kako će biti ispravno (bez rizika za snimanje AK-a) za upravljanje motorom i baterijom prilikom vožnje za bilo koje područje (mislim na cijene velike i malene)
                Razumijem ovo: ako sam pravovremeno, isključite AK i ručno sam doveo do klizača. Tako se ništa ne događa.! Kako saznati ovaj trenutak?
                Možda postoji poseban uređaj koji signalizira visoku struju ili toplotni relej jasno naglašavaju, isključujući AK?
  • Većina baterija koja se koristi u medicinskoj opremi, električnim alatima, električnim biciklima, pa čak i električnim vozilima, koriste elemente veličine 18650. Izgleda da upotreba ovog cilindričnog elementa nije naročito praktičan zbog velike količine koju je on zauzimao, ali njegov snage, poput razvijene i masovne proizvodnje tehnologije, kao i niski troškovi vat-sati odobravaju suprotno.

    Kao što je već spomenuto, cilindrični oblik elementa nije idealan, jer dovodi do formiranja praznog prostora u više elemenatnim sistemima. Ali ako razmotrite pitanje sa stanovišta potrebe za hlađenjem, tada se taj nedostatak pretvara u prednost. Na primjer, elementi veličine 18650 koriste se u električnom vozilu Tesla S85, gdje njihov ukupni broj doseže 7000 komada. Ovih 7.000 elemenata formiraju složen punjivi sustav u kojem se serijska veza koristi za povećanje napona i paralelno za povećanje trenutne čvrstoće. U slučaju kvara jednog elementa u uzastopnoj vezi, gubitak napajanja bit će minimalan, a paralelno, takav će se element isključiti sistem zaštite. Prema tome, ne postoji ovisnost čitave baterije iz pojedinačnih elemenata, što omogućava stabilniji rad.

    Proizvođači električnih vozila nemaju nijedno mišljenje o korištenju veličina, ali postoji tendencija upotrebe većih formata, jer to smanjuje ukupan broj elemenata u bateriji i, u skladu s tim, smanjuje troškove zaštitnog sustava. Ušteda mogu dostići 20-25 posto. Ali s druge strane, upotreba velikih elemenata dovodi do porasta troškova ukupne vrijednosti kW * h. Prema podacima za 2015. godinu, Tesla S85 je da elementi veličine 18650 imaju niže troškove vat-satnih sat u odnosu na električna vozila koristeći velike prizmijske baterije. Tabela 1 uspoređuje troškove kW * h raznih električnih vozila.

    Tabela 1: Poređenje troškova vat-časa različiti modeli Električna vozila. Masovna proizvodnja elemenata 18650 elemenata smanjuje troškove njihovih baterija.

    * U 2015-2016, snaga baterije od 85 kW povećala se u Tesli S85 na 90 kW. U Nissan listu došlo je do povećanja - od 25 kW * h na 30 kWh.

    Razvijena baterija mora biti u skladu sa sigurnosnim standardima ne samo standardni radAli i u slučaju kvara. Svi izvori energije i električne baterije nisu izuzetak, u konačnici proizvode njihov resurs i uđu u njega. Postoje slučajevi preuranjenog, nepredvidivog neuspjeha. Na primjer, nakon nekih insintenata, ugrađene litijum-jonske baterije Boeing 787 postavlja se u poseban metalni spremnik sa ventilacijskim prema van. U Tesla električnim vozilima, odjeljak za baterije dodatno je zaštićen čeličnom pločom kako bi se izbjeglo prodor štete.

    Veliki punjivi sustavi za visoko opterećene sisteme prisilili su hlađenje. Može se implementirati u obliku uklanjanja topline sa radijatorom, a može uključivati \u200b\u200bventilator hladnog zraka. Tu su i tečni rashladni sustavi, ali su prilično skupi i obično se koriste u električnim vozilima.

    1. Aspekti sigurnosti

    Poštujući proizvođače električnih elemenata ne opskrbljuju litijum-jonski elemente netačnim proizvođačima baterije. Ova mjera predostrožnosti u potpunosti je opravdana, jer se šema zaštite u dizajniranoj bateriji može biti pogrešno konfigurirana za precjenjivanje pokazatelja, a elementi će se naplaćivati \u200b\u200bi nevezani ne u intervalu sigurnog napona.

    Trošak certificiranog sustava baterije za zračni prijevoz ili za druge komercijalna upotreba Može biti od 10.000 do 20.000 dolara. Takva visoka cijena uzrokuje anksioznost, posebno znajući da proizvođači periodično mijenjaju električne elemente koji se koriste u takvim sustavima. Punjivi sustav sa takvim novim elementima, iako će biti naveden kao direktna zamjena starije, ponovo će zahtijevati nove potvrde.

    Pitanje se često traži: "Zašto vam je potrebna certifikacija baterije, ako su predmeti iz kojih se sastoji već odobriti?". Odgovor je sasvim jednostavan - krajnji uređaj, baterija, mora se također provjeriti i za usklađenost sa sigurnosnim standardima i ispravnosti sklopa. Na primjer, neispravnost iste sheme zaštite može dovesti do paljenja ili čak eksplozije, a njegovo ispitivanje moguće je samo u gotovoj bateriji.

    Prema pravilima utvrđenim UN-om, baterija mora proći mehaničke i električne testove kako bi se ispunili zahtjevi koji reguliraju mogućnost zračnog prometa. Ova pravila (UN / DOT 38.3) rade zajedno sa preporukama Saveznog odjela za civilno zrakoplovstvo (FAA), američko Ministarstvo saobraćaja (US dot) i Međunarodno udruženje za vazdušne prevoze (IATA) *. Certifikacija se odnosi na primarne i sekundarne litijumske baterije.

    Pravila UN-a 38.3 uključuju testove:

      T1 - imitacija rada na visini (osnovne i sekundarne baterije)

      T2 - Temperaturni testovi (primarne i sekundarne baterije)

      T3 - vibracija (primarne i sekundarne baterije)

      T4 - udarac (primarne i sekundarne baterije)

      T5 - vanjski kratki krug (primarne i sekundarne baterije)

      T6 - Mehanički uticaj (primarne i sekundarne baterije)

      T7 - Dopunjavanje (sekundarne baterije)

      T8 - Prisilno otpuštanje (osnovne i sekundarne baterije)

    Test električne baterije moraju proći testove bez nanošenja štete okolnog prostora, štedeći njihov nastup nakon testova ne igraju nikakvu ulogu. Ovi su testovi namijenjeni isključivo za ispitivanje sigurnosti, a ne potrošačke osobine. Ovlaštena laboratorija koja je provela ovim testovima trebaju 24 baterije, 12 novih i 12 ciklusa punjenja / pražnjenja. Prisutnost već korištenih baterija osigurava realnije kvalitete uzorkovanja.

    Visoki trošak certificiranja je neiskusan za male proizvođače litijum-jonskih baterija, tako da je krajnja cijena certificiranih modela prilično velika. Ali potrošači imaju izbor - umjesto certificiranog litijum-jona, sasvim je moguće kupiti bateriju na bazi nikla, čiji prijevoz nije tako strogo reguliran. (Pogledajte BU-704: Transport električnih baterija.)

      Budite oprezni prilikom rada i testiranja baterija.

      Ne dopuštajte kratki spoj, punjenje, pucanje, pad, prodor stranih objekata, korištenje obrnutog polariteta, efekta visoke temperature na bateriju.

      Ne rastavljajte bateriju.

      Koristite samo originalne litijum-jonske baterije i punjače.

    Prvi korak u stvaranju litijum-jonske baterije je odrediti zahtjeve za vrijednost napona i potrebnog radnog vremena. Zatim pročistite karakteristike tereta, okruženja, dimenzije i težina. U modernom prijenosni uređaji Bit će povećani zahtjevi za debljinu baterije, tako da će preferirani bit će odabir prizmatičnih ili čak neprirodnih formata. Ako debljina nije presudan faktor, izbor cilindričnih elemenata veličine 18650 kao konstrukcijski dijelovi pružit će niže troškove i bolje performanse (sa stanovišta specifičnog energetskog intenziteta, sigurnosti i trajnosti). (Vidi i BU-301A: Raznolikost oblika električnih baterija).

    Većina baterija koja se koristi u medicinskoj opremi, električnim alatima, električnim biciklima, pa čak i električnim vozilima, koriste elemente veličine 18650. Izgleda da se upotreba ovog cilindričnog elementa nije naročito praktična zbog velike količine koju zauzimaju, ali njegov Snage, poput razvijene i masovne proizvodnje tehnologije., kao i niski troškovi vat-sati odobravaju suprotno.

    Kao što je već spomenuto, cilindrični oblik elementa nije idealan, jer dovodi do formiranja praznog prostora u više elemenatnim sistemima. Ali ako razmotrite pitanje sa stanovišta potrebe za hlađenjem, tada se taj nedostatak pretvara u prednost. Na primjer, elementi veličine 18650 koriste se u električnom vozilu Tesla S85, gdje njihov ukupni broj doseže 7000 komada. Ovih 7.000 elemenata formiraju složen punjivi sustav u kojem se serijska veza koristi za povećanje napona i paralelno za povećanje trenutne čvrstoće. U slučaju kvara jednog elementa u uzastopnoj vezi, gubitak napajanja bit će minimalan, a paralelno, takav će se element isključiti sistem zaštite. Prema tome, ne postoji ovisnost čitave baterije iz pojedinačnih elemenata, što omogućava stabilniji rad.

    Proizvođači električnih vozila nemaju nijedno mišljenje o korištenju veličina, ali postoji tendencija upotrebe većih formata, jer to smanjuje ukupan broj elemenata u bateriji i, u skladu s tim, smanjuje troškove zaštitnog sustava. Ušteda mogu dostići 20-25 posto. Ali s druge strane, upotreba velikih elemenata dovodi do porasta troškova ukupne vrijednosti kW * h. Prema podacima za 2015. godinu, Tesla S85 je da elementi veličine 18650 imaju niže troškove vat-satnih sat u odnosu na električna vozila koristeći velike prizmijske baterije. Tabela 1 uspoređuje troškove kW * h raznih električnih vozila.

    Tabela 1: Usporedba troškova vat-satnih modela električnih vozila. Masovna proizvodnja elemenata 18650 elemenata smanjuje troškove njihovih baterija.

    * U 2015-2016, snaga baterije od 85 kW povećala se u Tesli S85 na 90 kW. U Nissan listu došlo je do povećanja - od 25 kW * h na 30 kWh.

    Razvijena baterija mora biti u skladu sa sigurnosnim standardima ne samo sa standardnim radom, već i u slučaju neuspjeha. Svi izvori energije i električne baterije nisu izuzetak, u konačnici proizvode njihov resurs i uđu u njega. Postoje slučajevi preuranjenog, nepredvidivog neuspjeha. Na primjer, nakon nekih insintenata, ugrađene litijum-jonske baterije Boeing 787 postavlja se u poseban metalni spremnik sa ventilacijskim prema van. U Tesla električnim vozilima, odjeljak za baterije dodatno je zaštićen čeličnom pločom kako bi se izbjeglo prodor štete.

    Veliki punjivi sustavi za visoko opterećene sisteme prisilili su hlađenje. Može se implementirati u obliku uklanjanja topline sa radijatorom, a može uključivati \u200b\u200bventilator hladnog zraka. Tu su i tečni rashladni sustavi, ali su prilično skupi i obično se koriste u električnim vozilima.

    1. Aspekti sigurnosti

    Poštujući proizvođače električnih elemenata ne opskrbljuju litijum-jonski elemente netačnim proizvođačima baterije. Ova mjera predostrožnosti u potpunosti je opravdana, jer se šema zaštite u dizajniranoj bateriji može biti pogrešno konfigurirana za precjenjivanje pokazatelja, a elementi će se naplaćivati \u200b\u200bi nevezani ne u intervalu sigurnog napona.

    Trošak certificiranog sustava baterije za zračni prijevoz ili za drugu komercijalnu upotrebu može biti od 10.000 do 20.000 dolara. Takva visoka cijena uzrokuje anksioznost, posebno znajući da se električno koriste električni elementi koji se koriste u takvim sustavima povremeno koriste. Punjivi sustav sa takvim novim elementima, iako će biti naveden kao direktna zamjena starije, ponovo će zahtijevati nove potvrde.

    Pitanje se često traži: "Zašto vam je potrebna certifikacija baterije, ako su predmeti iz kojih se sastoji već odobriti?". Odgovor je sasvim jednostavan - krajnji uređaj, baterija, mora se također provjeriti i za usklađenost sa sigurnosnim standardima i ispravnosti sklopa. Na primjer, neispravnost iste sheme zaštite može dovesti do paljenja ili čak eksplozije, a njegovo ispitivanje moguće je samo u gotovoj bateriji.

    Stvaranje litijum-jonske baterije
    Saznajte o zahtjevima za dizajn napajanja električnom energijom litijum-jonske elektrohemijskog sustava.


    Zašto sakupiti sebe? A onda su baterije područje u kojem je gotov proizvod uvijek lud. Oni su uvijek neopravdani dragi. Uvijek ne dobijete željenu veličinu, što je, naravno, jedinstveno za svaki uređaj. Uvijek nema željenog kapaciteta, ali postoje samo oni koji su dizajnirani da pobjegnu od izlaza do izlaza unutar grada.

    Pogotovo glasno proizvođači koji se prenose počinju kada uđete u više sile. Ostajete bez komunikacije, jer u hladnom komunikatoru. Ne možete se povući dobro vrijeme, jer je ponestalo matične baterije na fotoaparatu, a rezervna od kompanije košta 50 dolara. Ili sjediti i propustiti, jer je laptop bio dovoljno sat vremena.

    Ali možete sastaviti bateriju, koja će biti ograničena samo na dva parametra: cijenu za Watt-sat i sadržaj energije. Sve ostale karakteristike birat ćete sebe.

    Članak je napisan za amatere i iz amatera.

    Samo jedan "ali". Ovaj članak nije o bateriji moćnim od nekoliko kilovat-sati.

    Teorija na prstima

    Element, ćelija, "Banka", "Baterija" - Šta se nakuplja i daje energiju. Sve karakteristike baterija ovise o elementima baterije.

    Baterija - Ovo je već skup mnogih elemenata. Nekoliko ćelija povezana je s baterijom kada karakteristike jedne ćelije nisu dovoljne. Ako se spojite uzastopno, napon raste. Ako paralelno - kapacitet baterije se povećava. Može uključivati \u200b\u200bne samo banke, već i svaku kontrolnu elektroniku.

    voltaža - Ovako se moć baterija može udariti u potrošača. To je samo karakteristika baterije, ne ovisi o potrošaču. 7 se mjeri u Volts (V).

    Snaga toka "Šta više, to više jede potrošač električne energije." Mereno u ampere (a).

    Kapacitet - Karakteristika baterije mjeri se u satima AMPS-a (AH). Na primjer, kapacitet 2Ah znači da baterija može dati trenutnu u 1a dva sata i u 2a - jedan sat.

    Kapacitet baterije takođe zavisi od struje pražnjenja. Obično je više, kontejner je manji. Proizvođači baterije obično ukazuju na kontejner dobiven nekim strujom pomicanja u 100mA.

    Na desnoj strani pokazuje karakteristike LI-ion baterije, koje se ispuštaju sa različitim strujom. Struja je veća, činjenica da krivulja pražnjenja.

    C. - Pismo latinske abecede, koja se mjeri omjerom trenutne snage na kapacitet baterije, odnosno koliko puta struja prelazi spremnik. Ako baterija ima kapacitet 2Ah i ispušta se u trenutnom u 4a, može se reći da se isprazni na 2C struju. Stvar je da je veći kapacitet baterije, lakše je dati to struji i zato je prikladnije koristiti ovu karakteristiku od jednostavnih amperatera.

    Energija - Ta karakteristika koja vam omogućava uspoređivanje baterija različitim naponom. Mjeri se u vat-satima i nepristojno se izračunava množenjem napona na bateriju na svom spremniku. Numerički jednak području figure ispod krivulje pražnjenja.

    Papagaji kapaciteta i vat-sati energije

    Pretpostavimo da imamo dvije baterije istog spremnika - 2200mAh. Ali jedan od njih je litijum-jon, a drugi je nikl-metalni hidrid.

    Pitanje: Da li to znači da u obje baterije jednaka količina energije? Hoće li isti uređaj raditi iz oba limenki u isto vrijeme?

    U stvari, gledajući samo karakteristike spremnika, ne možete usporediti energijašto se može akumulirati i dati bateriju. Da biste to učinili, morate znati nazivni napon na njemu.

    Otprilike procijenite količinu energije u vat-satima može biti pomnožavanje nazivnog napona baterije na njen spremnik. I uspjet ćemo:

    • Za NiMH: 1,2 volt * 2.2 Ampere-sat \u003d 2,64 vat-sat
    • Za Li-ion: 3,7 volta * 2.2 Ampere-sat \u003d 8,14 vata-sat

    Da je energija Li-Ion baterije istog kapaciteta 3 puta više od NiMH-a.

    Ali ovo je samo grubo "predviđanje". Dakle, napon u 1.2 volti na niMH elementu je maksimalni naponšto odgovara kompletnom naboju baterije. Kada se otpusti, samo će pasti, a stvarna energija će biti nešto manja od 2,64 W-sati. Međutim, upravo takav način izračunanja energije baterije koristit ćemo za usporedbu njihovih karakteristika.

    Kako sastaviti bateriju
    Kako sastaviti trajanje baterije Zašto se sakupite? A onda su baterije područje u kojem je gotov proizvod uvijek lud. Oni su uvijek neopravdani dragi. Uvek ne.


    Motik Suzuki SV400S '98 Flaširana sa mnom Zadnji pad gotovo odmah žele nova baterija - Ona koja je odmah otpuštena, nije uvek uključivala 35-vatni ksenon, a starter se uvijeni nekako sporo i nevoljko. Nakon sljedećeg sramotnog starta, "iz Tolkach-a, popeo sam se na web lokacijama u potrazi za novom baterijom. I gotovo odmah uvijena - nova baterija za moju želju od bilo kojeg pristojnog proizvođača nije bila manja od 3 tr. I to je za prapovijesne olovne baterije, uredno, teške, sa niskom strujom! Mnogi ljudi znaju da većina vodećih baterija imaju tako neugodnu "funkciju" - sa traženim kapacitetom od 12 ACH, samo polovina kapaciteta može se sigurno koristiti, i.e. Oko 6 ah. Daljnji pražnjenje dovodi do ubrzane degradacije akumulatora i njegovu hitnu pomoć. Izuzetak su baterije serije "Deep ciklus" - ali jeste li vidjeli takav natpis?))))))
    Brzo kopam na internetu. Našao sam zanimljiviju opciju - baterije prikupljene iz elemenata LifePo4.

    Oprez! Mnogi nerazumljivi kljunovi i slike

    Hemija litijum-željeza sasvim je sigurna, elementi kapljivih i lakših olova. Mnogi proizvođači također govore o 3-4 višestrukog povećanja životnog vijeka takvih baterija pod uvjetom ispravnog rada. A kapacitet elemenata je iskren, dobri elementi se mogu izbaciti gotovo u potpunosti bez oštećenja i bez pada u trenutnim vremenima kao pražnjenje! Pored toga, više otporan na smrzavanje od olova. Pronađeno je opcija ispravne veličine i opcija - Shorai LFX12A1-BS12

    Pa šta imamo? Kapacitet je pričvršćen u "olovni ekvivalent", I.E. Čitali smo 12 Ah - imamo sve iste 6 Ah! Za takav novac - ne slažem se. Brze izduvne informacije od ostalih proizvođača sličnih baterija, također nisu zadovoljne - svugdje mali spremnik, gdje je iskreno pričvršćen, a gdje i opet čvrst "PB EQ" ponovo.

    Govorite za zaseb. Ne za domaće)))
    Tada će biti puno terminologije razumljivih modelara, električara i sugrađanih samoekipalica. Ako - pitajte me u komentarima ili muke Google.
    Prije dvije godine ozbiljno sam bio zainteresiran za mogućnost sastavljanja elektroelike "Od greške", prikupio sam ga i sada ga koristim za sastanak. Baterija je išla veliki broj Elementi i elektronika za kontrolu njegovog stanja. Tako izgleda bez poklopca:

    I broj žica me plaši, da)
    Vještine i informacije dobivene u procesu vrlo su pomogli u sastavljanju nove baterije.

    Dakle, uvodni: Elementi LifePo4, maksimalni kapacitet unutar dimenzija vodećeg baterije, maksimalne struje, kontrolni sustav već dugo života, minimalna cijena.
    Još jednom za jednokratnu upotrebu, mreža mreže pronašla je nekoliko pogodnih opcija, a dvije su postale finaliste:
    A123 ANR26650M1A.

    nazivni napon 3.3v.
    nazivni tenk 2.3 Ah
    nominalno pražnjenje struje 30c (69a od elementa)
    maksimalna struja pražnjenja do 60-ih (do 138A iz elementa)
    nominalna struja za punjenje 10c (do 23A po elementu)
    veličine 26mm x 66,5mm
    težina 70g.

    nazivni napon 6,6V (3.3V po svakom par elemenata)
    nazivni cisterna 3.6 AH (1,8 ah po svakom elementu)
    nominalno pražnjenje struje 30c (54A od elementa)
    maksimalna struja pražnjenja do 40c (do 72A iz elementa)
    nominalna struja za punjenje 2c (do 3,6A po elementu)
    veličine 139mm x 21mm x 45mm
    težina 262g.

    U A123 (4S6P shema, kapaciteta 13,8 ah, a struja punjenja do 138a, struja za pražnjenje od 414a / 828a, struja za pražnjenje 414a / 828a, struju pražnjenja od 414a / 828A, 1880gr) ili 8 zippy baterija ( 4S8P krug, 14.4 Ah, punjenje struje do 28, 8a, struja pražnjenja 432A / 576A, težina 2100g).
    Sve je sjajno i radosno, ali sada počinje utjecati na takvo važan faktor kao trošak. 24 Elements A123 koštat će oko 6000r., 8 zippy baterija u 5600r, sve je sa isporukom. Dofiga? Pa sam tako i mislio.
    Stoga je sanjao svoje apetite i naredio 6 zippy baterija koje me koštaju u 4200r. Parametri su sigurno bili kompromitiraniji, ali i dalje ugodni oči - 4S6P krug, 10,8 Ah kapacitet, punjenje struje do 21,6A, struja pražnjenja 324a / 432A, težina 1570g.
    I u prilogu, korist od svega u jednoj trgovini, uzela je još jednu malu Shnyaga, koja se naziva u svijetu provjere baterije i balansira

    Ovaj mali Prigud učinit će zdravlje baterija, drugim riječima, izjednačavat će napon elemenata baterije međusobno. Jedini "ali" - tester je dizajniran prvenstveno za Lipo baterije, a ne LIFEPO4, tako da će baterija biti netačna. Balansiranje elemenata ne miješaju se. Stoga, lijevi ugao ekrana sa pokazivačem punjenja baterije, upravo sam propustio - Nefik zbunjuju)
    Pa, najmanji su balansirani kablovi za ispitivač i zaštitne kape. Pozditza! © ©

    Zatim, uz pomoć ruskog ponde, došlo je do kratke pakete - prva paket je vozio oko 1,5 mjeseca, drugi 2,5 mjeseci.

    Konačno, sve je došlo, a ja sam uradio sve baterije pojedinačno na puništu modela. Ne treba dobiti malu badabumu prilikom povezivanja baterija među sobom. Istovremeno je provjerio spremnik, stabilnost napona na elemente tijekom pražnjenja i općenito ...

    Sljedeća faza je lemljenje i montaža:
    1) Prolije paralelne 2 grupe od 3 baterije (2S6P + 2S6P)

    iz još jednog rokara

    Uz put je sve fiksirano pojačano viski - tako pouzdanije i manje šanse za oštećenje tankog polietilenskih školjki elemenata.
    2) tako da se punjenje baterije sakuplja zajedno

    Dvije debele žice s odjeljcima potrebne su za sekvencijalno povezivanje dijelova baterije. Takođe vidljivi zaključci uravnoteženja 2s iz svakog dela.
    3) plastični kanal na dijelovima poslužit će kao kruta futrola za baterije

    5) izvukao je svu ojačanu viski do potpunog zadovoljstva, a uspostavio kontakte sa "prstenima" iz samih zaključaka (nije bilo prikladnih kontaktnih prstenova pri ruci)

    6) stavljanje balansiranja, trčanje između elemenata je minimalno

    Za par minuta sve se svodi na zajednički nazivnik

    I zaspati da ne jede gazer moju novu bateriju

    Sve je ispunjeno, a baterija je instalirana na odgovarajuće mjesto i djeluje kao što bi trebalo biti.
    Oni. Ksenon se brzo uključuje i bez gadnog treptaja, starter se zavija kao prednja svjetla, a farovi se mogu ostaviti na sat ili dva, bez pražnjenja baterije na nulu. Kad sam stavio anti-rone - možete ga ostaviti i na mnogo duže vrijeme. I volim dobro svjetlo, pa ću ubrzo staviti na mjesto 35W Xenonki nešto bolje - 55 / 75W ili opće diode. Baterija dopušta)

    U sljedećem članku reći ću vam kako napraviti halogenu žarulju od moćnih dioda.

    Litijum-jonska baterija to učinite sami
    Odlučio sam da ću prvo postavljati svoj prvi post nešto zanimljiviji od toga kako sam stigao u taj život)) motik. Kako i zašto sam napravio litijumsku bateriju

    U ovom videu ćemo raditi sa Varta professional baterijom, iz koje ćemo dobiti metalni litijum. Konvencionalne baterije ne sadrže litijum, tako da se ne uklapaju. Budite sigurni da biste bili u rukavicama i ne uklanjajte ih do kraja postupka, jer hemikalije u baterijama nisu u potpunosti korisne.

    Prvi zadatak je ukloniti naljepnicu. Ovaj eksperiment trošimo u podrum, jer su sve hemikalije sadržane u kernelu. Ova sitnica izgrađena je kao tvrđava. Pažljivo pogledajte da tijelo ne dodirne kernel, jer se može pojaviti kratki spoj. Sada kliješta ili bradavice otvaraju čelični futrolu. Budite sigurni da morate naporno raditi. Upotrijebite šipke za stisak i ugrabite unutrašnju kapu.

    Pridržavajte se ovih mjera opreza prilikom raščlanjivanja litijumske baterije. Radite u zaštitnim rukavicama.

    Cijela vanjska ljuska negativna je naboja, a unutrašnja kapa - pozitivna naknada. Dvije optužbe odvojene su unutarnjom plastičnom oblogom. Lako je slučajno provocirati kratki spoj u bateriji, pa budite oprezni. Ako se iznenada, bilo koji dio baterije oštro zagrijava, to znači da se dogodilo kratki spoj, brzo bacite bateriju prije nego što počnete ventirati vaše elektrolite. Ne radite ništa s njom dok ne ohladi.

    Sada smo oslobodili unutrašnju srž baterije. Nastavljamo uklanjajući zidove kućišta da bismo prešli na vrh. Konačno smo uklonili cijelo vanjsko tijelo. Sada samo povuci kernel. I evo ga. Sada ga odmočite kao rola. Prvo, vanjska zaštita. Sada odmotamo sam kernel. Mrtve baterije i zatvorene imat će litijum-najniži kvalitet od one u novim. Dakle, bolje je izbjeći i one i druge.

    Ova folija prekrivena crnim gvožđem disulfid služi kao katoda i budući da nam ne treba, jednostavno ga baci. Sada oslobađamo metalni litijum. Odmah će početi reagirati sa zrakom, tako da brzo radite. I evo, od nas - metalni litijum. Već možete promatrati kako litijum reagira na zrak.

    Metalna litijumska baterija

    Prvi test je samo postavljen u litijujumu. Nakon nekoliko sekundi vidjet ćete sve. Da biste ga zapalili, morate koristiti upaljač sa piezom i bilo kojim metalnim podlogom. U životu je svjetlost bila toliko zasićena da mu je nemoguće izgledati direktno, kao da gleda na sunce. Mali komad blistao je tako jarko, koji je osvijetlio cijelu sobu. Drugi test s litijumom baca mali komad u vodu. Kao što vidite, javlja se snažna reakcija i plin je pušten.

    Tim istraživača sa Univerziteta Stanford smatra da je uspjela postići sveti gral u razvoju litijumskih baterija: anoda od čiste litijuma, koja može povećati udaljenost kojim se vozilo električnim vozilom na jednom punjenju do 480 km.

    Litijum-jonske baterije trenutno su jedna od najčešćih vrsta baterija na tržištu. Ali većina onih koji se koriste uglavnom u pametnim telefonima i električnim uređajima za automobile na osnovu anode izrađene od grafita i silikona. Litijum u litijum-jonskim baterijama tradicionalno je u elektrolitu. Elektroni u elektrolitu prelaze do anode tokom punjenja, a ako je anoda također napravljena od litijuma, baterija bi mogla stvoriti mnogo više energije na manjoj težini.

    Do sada su, međutim, litijum-adode neprikladni za upotrebu. Ovaj materijal se širi tokom punjenja, formirajući prorez na površini, što dovodi do oslobađanja litijumskih jona i formiranja kontaminanata, iskrivljenih kose nazvanih "dendriti", koji uzrokuju kratki krug baterije. Litijumske anode takođe unose hemijski odgovor sa litijumskim elektrolitom i mogu pregrijati, zapaliti ili čak eksplodirati.

    Problem požara zbog greške litijum-jonskih baterija privukle su pomno pažnju nakon incidenata sa tri koncepta iz Tesline motora, srušili i pucali u prošlu godinu nakon što je pogodio akumulator za smeće. Istraživači vjeruju da upotreba litijumske anode može riješiti takve probleme zbog zaštitnog sloja malih ugljičnih kupola, zvanih Nanosheli, koji formiraju fleksibilni, stanični štit iznad anode.

    Naučnici su sigurni da zbog male težine i velike gustoće litijumske energije ima svijetlu budućnost kao anodu. Nanosi nanosi karbon na nanosioplje povećava efikasnost daljnje obrade, a također smanjuje kemijsku reakciju. Štaviše, novi razvoj Perspektiva kao dio financijske strane tog pitanja. Istraživači tvrde da novi nanosferski sloj povoljno utiče na omjer broja litijuma izvlačenog iz baterije tokom upotrebe, na broj vraćenih u procesu punjenja.

    Vodeći specijalista iz istraživačke grupe izvještava da se tim sljedećih nekoliko godina, tim nada da će poboljšati dizajn baterije, povećati efikasnost i održavati svoj rad za 500-1000 ciklusa.

    Šta to može značiti za obične korisnike? Prema Nobelovim laureima Stephena Chu, koji je dio naučnika, zahvaljujući razvoju u bliskoj budućnosti možemo očekivati mobiteli Sa dvostrukim ili utrostrutim trajanjem baterije i električnim vozilima, sposobnim da se kreću na udaljenosti od 480 km, čiji trošak bit će uporedivi sa automobilima sa unutrašnjim motorima za sagorijevanje.