Как зарядить один аккумулятор 18650
Как правильно заряжать 18650 аккумуляторы
Зарядка 18650 аккумулятора не представляет сложностей. Батарейки такого типа применяются для питания ноутбуков, фонарей, строительных инструментов. Они отличаются увеличенной емкостью и средним уровнем саморазряда. Устройство для зарядки можно собрать самостоятельно.
Немного о литий-ионных батареях
Особенности АКБ типа 18650:
Как заряжать АКБ 18650
Многие зарядные устройства (ЗУ) универсальны, однако при зарядке литий-ионных аккумуляторов нужно соблюдать такие правила:
Какое устройство следует использовать
Разные модели зарядных устройств отличаются техническими характеристиками, набором функций и некоторыми другими параметрами:
Качество ЗУ во многом зависит от стоимости. Дешевые приборы не имеют компонентов, позволяющих отказаться от постоянного контроля. Использование неправильно собранного самодельного устройства может привести к выходу батареи из строя или травмированию человека.
Как сделать зарядку для литий-ионных аккумуляторов самостоятельно
Наиболее простым вариантом считается использование зарядного устройства от мобильного телефона. Приборы выдают напряжение, подходящее для восстановления мощности аккумуляторов 18650. Способ используется только в экстренных случаях. Частое его применение приводит к снижению емкости АКБ.
Чтобы зарядить батарейку, выполняют такие действия:
Для сборки усовершенствованной зарядки используют сложные схемы. Перед началом работы подготавливают паяльник, припой, флюс и клей. Отдельно приобретают плату, необходимую для нормального функционирования самодельного ЗУ.
Сборку осуществляют так:
При изготовлении устройства нельзя допускать короткого замыкания. Приведенная выше схема позволяет собрать простое, но надежное ЗУ за несколько часов. С помощью USB-кабеля его подсоединяют к электросети или компьютеру. Батарею устанавливают в получившееся гнездо. После включения зеленого индикатора прибор отключают.
Полезные рекомендации при эксплуатации аккумуляторов 18650
Литий-ионные батареи чувствительны к глубокому разряду. Не рекомендуется часто проводить тренировки, направленные на восстановление емкости. Продлить срок службы аккумулятора помогает правильная зарядка. Уровень мощности не должен превышать 90%. При доведении этого параметра до 100% источник питания может быстро утратить емкость.
Не стоит допускать критического разряда. Восстановление первоначальных параметров сопровождается некоторыми сложностями. Иногда глубоко разряженные элементы становятся непригодными к применению. При покупке изделий нужно обращать внимание на дату производства.
Просроченными считаются батареи, выпущенные более 3 лет назад. При питании портативной техники нужно учитывать, что аккумулятор не должен испытывать чрезмерных нагрузок. Заряжать аккумулятор нужно, принимая во внимание рекомендованные показатели силы тока и напряжения.
Как правильно заряжать аккумуляторы 18650?
В этой статье мы поговорим о максимальном сроке службы и о том, что можно сделать, чтобы продлить срок службы батареи.
1. Немного теории
Что такое жизненный цикл аккумулятора 18650?
Циклом называется одна зарядка и разрядка батареи. Литий-ионные батареи 18650 заряжаются до 4,2 В и разряжаются до значения от 2 до 3 В, в зависимости от технических характеристик элемента для напряжения разрядки.
Никогда не разряжайте батарею до напряжения ниже 3,0 В, если вы не знаете спецификации своего аккумулятора. Разряжать аккумулятор можно, как используя его для питания цепи, так и используя оборудование для тестирования аккумуляторов. Для зарядки 18650 следует использовать специальное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов.
Как рассчитать срок службы батареи?
Срок службы определяется разницей в емкости вашего элемента, взятой от ее значения при первом использовании до текущего. Представим, что элемент имел емкость 3000 мА*ч, но в данный момент имеет 2900 мА*ч, тогда элемент имеет 96% от первоначальной емкости.
Когда этот процент достигает 80%, мы говорим, что срок службы закончился (даже если вы можете провести еще несколько тысяч циклов).
Итак, если мы возьмем элемент на 3000 мА*ч, при какой емкости заканчивается срок службы батареи? 80% от 3000 – 2400, поэтому, когда емкость элемента достигает 2400 мА*ч, мы говорим, что его жизненный цикл закончился.
На нашем сайте есть удобный калькулятор, позволяющий вычислить время работы устройства от различных аккумуляторов.
Сколько циклов у стандартной батареи 18650?
Большинство современных аккумуляторов 18650 имеют типичный срок службы 300-500 циклов. В ситуациях с высоким током разряда или разряда это значение может снизиться до 200 циклов. Если вы превысите максимальный ток разряда (A), срок службы может уменьшиться до 50 циклов.
В оптимальных условиях элементы могут выдержать более 500 циклов. Некоторые химические элементы могут иметь запас в тысячи циклов, прежде чем достигнут 80% от своей емкости.
Аккумулятор 18650: как заряжать и каким током
Мы уже не представляем свою жизнь без беспроводных девайсов – смартфонов, ноутбуков, ручного электроинструмента, светодиодных фонарей и других портативных устройств.
Для бесперебойной работы устройств, облегчающих быт и увеличивающих нашу мобильность, нужны независимые источники энергии, обеспечивающие длительное время автономной работы – батарейки или аккумуляторы.
Немного о литий-ионных батарейках
Литий-ионные аккумуляторы – одни из самых долговечных источников энергии для мобильных устройств и электроприборов, используемых нами.
Основные достоинства литий-ионной технологии:
Принцип работы литий-ионных аккумуляторов – накопление энергии происходит при прохождении ионов лития от анода к катоду через электролит, при разряде идет превращение химической энергии в электрическую, питающей различные устройства.
В литий-ионных АКБ катод изготовлен из солей лития, анод из графита, сепаратор пропитан электролитом в виде органического раствора солей лития.
Выполняются такие АКБ в двух модификациях со строгим соблюдением герметичности:
Справка: Нарушение герметичности корпуса ведет к выходу аккумулятора из строя.
Характеристики батарейки 18650
Один из самых распространенных типов АКБ, применяемых в быту для обеспечения работы ноутбуков, электроинструмента, светодиодных фонарей – аккумулятор 18650:
По внешнему виду литий-ионный аккумулятор 18650 напоминает привычную всем «пальчиковую» батарейку, незначительно превышая ее в размерах.
Технические характеристики аккумулятора зависят от типа электролита, материала катода и находятся в пределах величин:
Справка: Точные параметры указываются производителем на упаковке изделия.
Типы батарей 18650
В зависимости от материала, используемого для изготовления катода, существуют три типа элементов 18650, сведения о которых нанесены на корпус в виде маркировки.
Литий-кобальтовые
Катод изготовлен из оксида лития-кобальта LiCoO2 – характеризуется большой энергоемкостью при средних показателях силы тока.
Срок службы не превышает 500 циклов.
Внимание! Принудительный быстрый заряд или подключение устройств, которые могут быстро разряжать литий-кобальтовый элемент, ведет к возгоранию электролита и разрушению батареи.
Литий-марганцевые
Катод изготовлен из литий-марганцевой шпинели LiMn2O4 – обеспечивает быструю зарядку и высокое значение силы тока разряда до 20-30 А.
Срок службы до 1000 циклов.
Литий-железо-фосфатные
Катод изготовлен из LiFePO4 – характеризуется ровным графиком тока разряда, самой низкой емкостью из линейки 18650 и безопасны в применении.
Срок службы до 2000 циклов.
Общие требования к зарядке аккумуляторов 18650
Аккумулятор как заряжать методом CC/CV – постоянный ток/постоянное напряжение:
Внимание! Необходимо строго соблюдать полярность, иначе при заряде литиевый элемент выйдет из строя: «минус» батареи – плоский, «плюс» имеет несколько отверстий и немного выступает.
Каким током заряжать li-ion аккумулятор 18650
Оптимальный ток заряда – 0,5 А.
Допускается увеличение тока заряда до 1 А – уменьшает время зарядки аккумулятора, однако для сохранения эксплуатационного ресурса благоприятнее плавный заряд.
Сколько заряжается аккумулятор 18650
Время зарядки не более трех часов – ускоренную зарядку применяют в экстренных случаях.
После окончания зарядки аккумулятор отключается от зарядного устройства – долгое нахождение литий-ионных элементов под повышенным напряжением приводит к негативным изменениям электролита и снижает емкость аккумулятора.
Как зарядить аккумулятор 18650 без зарядного устройства в домашних условиях
Иногда возникает вопрос – как заряжать литий-ионный аккумулятор 18650 подручными средствами, когда заводского зарядного устройства нет под руками.
Как зарядить аккумулятор 18650 зарядкой от телефона
Используем блок питания от кнопочного телефона:
Как сделать зарядку для аккумулятора 18650
Простейшее зарядное устройство для аккумулятора 18650 можно сделать самостоятельно на основе ТР 4056 – модуля заряда с линейным зарядом тока и напряжения.
Схема подключения простая – ток заряда задается всего одним резистором.
Для зарядки используется сетевой адаптер или USB-порт любого устройства.
Процесс заряда можно отследить по светодиодам:
Важно! Для продления срока службы литий-ионного элемента оптимальный заряд в пределах 25-90 %.
Что делать, если 18650 не заряжается
Ситуация, когда батарея не заряжается, возникает после долгого хранения литий-ионных элементов или их переохлаждения.
Контроллер питания отключает банки аккумулятора от клемм при падении напряжения ниже допустимого уровня 2,4 В – измеренное напряжение на клеммах нерабочего аккумулятора 0 В.
Поднять напряжение на аккумуляторе и ограничить предельный ток можно включением резистора в цепь, собрав схему из телефонного блока питания с током выше 0,1 А, резистора на 300-1000 Ом мощностью 0,5-1 Вт и вольтметра. Включаем на одну-две минуты ЗУ в сеть – контролируем напряжение, после того как оно достигнет 3 В, отключаем схему и ставим аккумулятор на зарядку.
Внимание! Проверяем 18650 во время всего процесса заряда, при нагреве сразу отключаем зарядку – сильно греющийся при заряде элемент восстановлению не подлежит.
Как проверить батарейку 18650 на работоспособность
Мультиметром измеряем напряжение – элемент 18650 работоспособен при напряжении на клеммах от 2,4 В до 4,1 В, при снижении напряжения ниже 2,9 В батарея нуждается в зарядке.
Определить емкость 18650 можно замером времени полностью заряженного питания инструмента, например, шуруповерта. Если реальный замер времени меньше указанного на корпусе, элементы нуждаются в зарядке.
Ремонт аккумулятора 18650
Существует два эффективных метода восстановления работоспособности элементов:
Важно! Восстановление работы 18650 методом параллельного заряда и разряда опасно из-за высокой взрывоопасности водорода и лития.
Чем заменить аккумуляторную батарейку 18650
Аналогов элементов 18650 не существует, но можно в светодиодных фонарях использовать три батарейки класса ААА (через переходник). Напряжение одного элемента 18650 3,7 В близко к суммарному напряжению трех батареек 4,5 В, но светить фонарик будет тускло и недолго – емкость батареек значительно меньше аккумуляторного элемента.
Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор 18650
Статья обновлена: 2021-12-14
От того, сколько, в каких условиях и какой зарядкой заряжать аккумулятор 18650 литий-ионного типа, напрямую зависит его эксплуатационный ресурс. На срок службы элементов питания негативно влияет глубокий разряд, перезаряд, эксплуатация при низких температурах, хранение в разряженном состоянии и использование неподходящего по параметрам зарядного устройства. Правила подзарядки Li-ion аккумуляторов, прежде всего, зависят от наличия или отсутствия защитной микросхемы (драйвера).
Как правильно заряжать аккумулятор 18650 без защитной микросхемы?
При отсутствии защитной микросхемы Li-ion аккумуляторы важно беречь от перезаряда и сильного разряда – не допускать, чтобы напряжение становилось ниже 2,9 В. Заряжать такие источники питания нужно специальными зарядными устройствами, способными информировать пользователей о полной подзарядке аккумулятора.
После такого информирования элемент питания нужно извлечь из зарядного устройства, иначе возникнет перезаряд. При необходимости, извлечь элемент питания можно и раньше, до момента полного заряда. Заряжать незащищенные аккумуляторы зарядным устройством, не сообщающим о полном заряде элемента питания, опасно. При перезаряде аккумуляторы без защитной микросхемы перегреваются и могут воспламениться.
Методика зарядки Li-ion аккумулятора 18650 с защитой
Аккумуляторы с защитной микросхемой оснащены платой контроля, оберегающей элемент питания от перезаряда, сильного разряда и короткого замыкания. Подзарядка происходит следующим образом:
Многоканальные зарядные устройства позволяют одновременно подзаряжать 1 или несколько аккумуляторов различной емкости. Сколько времени нужно заряжать аккумулятор 18650 – зависит от емкости элемента питания и величины зарядного тока. В среднем длительность полной зарядки составляет от 2 до 4 часов. Основная часть емкости восполняется на протяжении первого часа подзарядки, а затем зарядный ток снижается, и напряжение доводится до максимально допустимого значения в 4,2 В.
Правила подзарядки Li-ion аккумуляторов 18650
Перечислим наиболее важные правила, которые помогут сохранить эксплуатационный ресурс литий-ионных аккумуляторов:
Как зарядить полностью севший Li-ion аккумулятор 18650?
Если литий-ионный аккумулятор 18650 долго находился в разряженном состоянии, напряжение упало ниже допустимой границы, и защитный модуль отключил банку от клемм, зарядное устройство может отказаться заряжать такой элемент питания. Воспринимая низкое напряжение как внештатную ситуацию, оно блокирует процесс зарядки. Поэтому полностью севший Li-ion аккумулятор необходимо «толкнуть» – повысить напряжение на нем до 3,1–3,2 В.
Можно взять зарядное устройство от мобильного телефона, выдающее напряжение 5 В, и резистор 62 Ом (0,5 Вт) для ограничения зарядного тока. Нужно подсоединить их к аккумулятору, прикрепив проводки к клеммам неодимовыми магнитиками. Сильное нагревание резистора свидетельствует о наличии внутри КЗ.
Если подзарядка не началась (резистор не греется), возможно, произошел внутренний обрыв, или неисправна плата защиты. Можно попробовать убрать внешнюю полимерную оболочку и подсоединить созданную зарядку к банке, четко соблюдая полярность. Если заряд пойдет – нужно дождаться, чтобы напряжение поднялось до 3,1–3,2 В и далее воспользоваться штатной зарядкой.
Желающим собрать зарядник своими руками мы предлагаем ознакомиться с нашей предыдущей статьей, где приведена схема зарядного устройства для Li-ion аккумуляторов.
Зарядка аккумулятора 18650 — основные правила
Смартфоны, ноутбуки, ручной электроинструмент, светодиодные фонари – это лишь малый перечень беспроводных устройств, для бесперебойной работы которых требуется источник энергии – батарейки или аккумуляторы. Наиболее популярный формат – Li Ion АКБ 18650. Функциональность и срок службы источника питания зависит от того, насколько правильно его эксплуатируют. Как выполняется зарядка для аккумуляторов 18650, какими зарядными устройствами, и какие параметры тока выставлять – об этом в статье.
Для правильной зарядки аккумулятора 18650 нужно подобрать подходящее ЗУ и параметры зарядки.
Как заряжать аккумулятор 18650
18650 – как правило, литий ионный источник питания для фонарей, электронных сигарет и других устройств. Габариты: высота – 65 мм, диаметр – 18 мм. Изнутри аккумулятор оснащен металлическими электродами – между ними циркулируют ионы лития, вырабатывая тем самым электрический ток. Высокий заряд или разряд приводят к тому, что на одном электроде накапливается больше ионов, они «нарастают», что влечет за собой снижение рабочих характеристик элемента.
Зарядка 18650 должна выполняться с соблюдением общих правил:
Стоит упомянуть, что бывает последовательно и параллельно соединенный аккумулятор, и в каждом случае необходимо учитывать ряд особенностей.
Последовательное соединение АКБ
При таком соединении напряжение всех аккумуляторов суммируется. Если подключить нагрузку, с каждой АКБ пойдет ток, равный общему току в сети. Получается, ток разряда задает сопротивление нагрузки. Что до емкости, при такой сборке она равняется емкости источника питания, характерного наименьшей энергоемкостью.
Если все батареи имеют максимальный заряд, то есть 100%, ток разряда будет везде одинаковым. В первую очередь сядет та АКБ, емкость которой ниже. Когда она разрядится, дальше сборку уже не получится нагрузить, несмотря на то, что в остальных аккумуляторах заряд еще есть. Если продолжить снимать ток, «слабая» батарея начнет перезаряжаться и быстро испортится. Именно по этой причине емкость сборки равняется емкости наиболее малоемкой, или самой разряженной АКБ.
Можно сделать такой вывод: при последовательной сборке нужны батареи одной емкости, и все они должны быть заряжены на 100%. Есть такая система как BMS (Battery Monitoring System), отслеживающая каждую батарею в связке. Как только один элемент разряжается, вся сборка отключается от нагрузки.
Что до непосредственно зарядки, выставляют такое напряжение, которое равняется сумме максимальных напряжений на всех АКБ. В случае с литиевыми источниками питания это 4.2 В. То есть если в сборке три батареи, параметр – 12.6 В.
Важно, чтобы энергоемкость всех элементов была одинаковой. Если нет, один аккумулятор восстановится быстрее остальных, и пока дождется окончания, начнет греться и перезаряжаться. А перезарядка для лития – критична.
Параллельное соединение АКБ
Особенность соединения – суммируется емкость батарей, входящих в связку. Ток разряда для каждой равен общему току нагрузки, поделенному на число элементов. Получается, больше аккумуляторов в связке – больший ток она способна отдавать. Что до напряжения, есть один момент. Если в сборке батареи с разным напряжением (заряженные до определенного %), то при соединении они начнут обмениваться энергией, и по итогу на всех напряжение выровняется.
Параллельное соединение АКБ.
Прежде чем делать параллельное соединение, рекомендуется одинаково зарядить элементы, иначе из-за больших токов достанется самому разряженному. При этом допускается, чтобы энергоемкость источников питания была разная – тот, что «посильнее», не даст быстрее разрядиться более «слабому». При зарядке тоже проблем не возникает – сборка автоматически балансируется.
Параметры зарядки
Как при последовательном, так и при параллельном соединении требуется соблюдение токов зарядки и разрядки. Если аккумулятор литиевый, ток зарядки не должен быть больше половины энергоемкости, измеряемой в Амперах. Например, модель на 1000 мАч (1 Ач) – ток ставят 0.5 А; 2 Ач – 1 А.
Максимальные токи разрядки указываются в характеристиках АКБ. Многие модели для смартфонов и ноутбуков не допускают токов, в два раза превышающих энергоемкость батареи. Допустим, аккумулятор 2500 мАч, предел для него – 5 А (2.5 х 2). Впрочем, сейчас выпускают высокотоковые устройства.
Выбор зарядного устройства
ЗУ, представленные на полках магазинов, различаются рабочими параметрами и функционалом:
Зарядников достаточно, и чем дороже модель, тем надежней (с индикаторами, системами безопасности).
При желании и если позволяет время, можно собрать зарядное устройство своими руками, но понадобится умение паять и «читать» схемы.
Рейтинг производителей
Производством источников питания занимаются многие компании, и применять такую описательную характеристику как «лучший» было бы неправильно. Вот рейтинг моделей, зарекомендовавших себя как надежные и долговечные:
Из других популярных моделей стоит также выделить: Samsung ICR18650-26HM, Olight 18650 ORB-186P36, ANSMANN Li-Ion 18650, Sony 18650 VTC5.
Как зарядить аккумулятор без зарядки
Если экстренно надо восстановить элемент питания, поможет с этим пусть старый, но хороший рабочий зарядник от телефона Samsung или Nokia. Он не выдаст большие значения тока и напряжения, поэтому точно не навредит.
Что до времени, в среднем понадобится час.
18650 – популярный формат аккумуляторов, которыми запитываются многие портативные устройства. Но чтобы автономность была выше, и не пришлось часто ходить в магазин за заменой, надо знать, как правильно пользоваться АКБ, как ее заряжать.