Як правильно зарядити літій-іонний акумулятор і навіщо це взагалі потрібно? Сучасні пристрої працюють завдяки наявності джерел автономного живлення. І не важливо, що це за пристрої: електричні смартфони або ноутбуки. Саме тому важливо знати відповідь на питання про те, як правильно зарядити літій-іонний акумулятор.

Небагато про те, що таке акумулятор літієво-іонного типу

Джерела автономного живлення, які застосовуються в сучасних смартфонах та інших пристроях, прийнято поділяти на декілька різних груп. Їх досить багато. Але саме в портативній техніці, тобто в смартфонах і ноутбуках, найчастіше встановлюють батареї літієво-іонного типу (англійське позначення Li-Ion). Причини, що призвели до цього, мають різну природу.

Плюси цих видів акумуляторів

Насамперед слід зазначити те, наскільки просто і дешево обходиться виробництво цих джерел енергії. Додатковими перевагами є чудові характеристики експлуатації. Саморозрядні втрати становлять дуже малий показник, і це також зіграло свою роль. А ось запас циклів для зарядки та розрядки дуже і дуже великий. Разом все це робить літієво-іонні акумулятори лідерами серед інших аналогічних пристроїв саме у сфері застосування їх у смартфонах та ноутбуках. Хоча винятки із правил існують, вони становлять близько 10 відсотків від загальної кількості випадків. Саме тому багато користувачів ставить питання про те, як правильно зарядити літій-іонний акумулятор.

Важливі та цікаві факти

Акумулятор для смартфона має специфічні особливості. Тому потрібно знати певні правила та бути ознайомленим із відповідними інструкціями ще до того, як починати займатися процесом примусової зарядки чи розрядки. Слід зазначити насамперед, більшість акумуляторів такого типу спеціально оснащують додатковим пристроєм контролю. Його застосування обумовлено необхідністю утримання заряду на певному рівні (який також називають критичним). Таким чином, пристрій контролю, вбудований, в тому числі, і в акумулятор для смартфона, не дає нам переступити ту фатальну межу, після якої батарея просто "здохне", як люблять висловлюватися фахівці-сервісники. З погляду фізики, все виглядає так: при зворотному процесі (критична розрядка) напруга літій-іонного акумулятора просто падає до нуля. Паралельно блокується надходження струму.

Як правильно заряджати цифрову техніку на основі цього джерела автономної роботи

Якщо ваш смартфон працює за рахунок літієво-іонного акумулятора, сам пристрій необхідно ставити на зарядку, коли показник батареї висвітить приблизно такі цифри: 10-20 відсотків. Те саме справедливо і для фаблетів, і для планшетних комп'ютерів. Це коротка відповідь на питання про те, як правильно зарядити літій-іонний акумулятор. Слід додати, що навіть при досягненні 100% номінального заряду пристрій потрібно тримати підключеним до електричної мережі протягом ще одного-двох годин. Справа в тому, що апарати неправильно інтерпретують зарядку, і 100 відсотків, які видає смартфон чи планшет, за фактом є не більше 70-80 відсотків.

Якщо ваш апарат оснащений літієво-іонним акумулятором, ви повинні знати деякі тонкощі його роботи. Це буде дуже корисно в майбутньому, оскільки, дотримуючись їх, ви зможете продовжити термін служби не тільки цього елемента, але і всього пристрою в цілому. Так ось, запам'ятайте, раз на три місяці потрібно проводити повну розрядку апарата. Робиться це у профілактичних цілях.

А ось про те, як заряджати розряджений акумулятор, ми поговоримо пізніше. Зараз просто вкажемо, що стаціонарний комп'ютер і ноутбук не здатні забезпечити досить високу напругу при підключенні мобільного апарата до цих чудес техніки за допомогою порту стандарту USB. Відповідно, щоб повністю зарядити апарат від цих джерел, потрібно більше часу. Цікаво, що термін служби літієво-іонного акумулятора може продовжити одна методика. Вона полягає у чергуванні циклів зарядки. Тобто, один раз ви заряджаєте пристрій повністю, на всі 100 відсотків, другий раз – не повністю (80 – 90 відсотків). І ось ці два варіанти чергуються по черзі. У такому випадку можна використовувати літій-іонні акумулятори.

Правила використання

Загалом, літієво-іонні джерела живлення можна назвати невибагливими. Ми вже розмовляли на цю тему і з'ясували, що ця характеристика поряд з іншими стала причиною такого широкого їх поширення в обчислювальній техніці. Тим не менш, навіть така розумна архітектура акумуляторів не дає повної гарантії їхньої довгострокової роботи. Залежить цей термін насамперед від людини. Але ж від нас не потрібно робити щось неймовірне. Якщо п'ять простих правил, які ми можемо запам'ятати назавжди, застосовувати їх успішно. У такому разі літієво-іонне джерело живлення прослужить вам дуже довго.

Правило перше

Воно полягає в тому, що не потрібно повністю. Вже йшлося про те, що таку процедуру слід проводити лише один раз на три місяці. Сучасні конструкції цих джерел не несуть у собі “ефекту пам'яті”. Власне тому краще встигнути поставити апарат на зарядку ще до того, як він повністю "сяде". До речі, дуже примітний той факт, що деякі виробники відповідної продукції вимірюють термін служби виробів у кількостях циклів. Продукція вищого класу здатна "пережити" близько шести сотень циклів.

Правило друге

Воно говорить, що мобільного пристрою потрібна повна розрядка. Її слід здійснювати раз на три місяці з метою профілактики. Навпаки, нерегулярна та нестабільна зарядка здатна зрушити номінальні позначки мінімального та максимального заряду. Таким чином, апарат, у який вбудований це джерело автономної роботи, починає отримати неправдиві відомості про те, скільки насправді залишилося енергії. А це, своєю чергою, призводить до неправильних розрахунків енергоспоживання.

Профілактична розрядка покликана запобігти цьому. Коли вона відбудеться, схема керування автоматично обнулює мінімальне значення заряду. Однак тут є свої хитрощі. Наприклад, після повної розрядки необхідно "забити під зав'язку" джерело живлення, протримавши його додатково близько 12 годин. Окрім звичайної електричної мережі та дроту, для зарядки нам у цій справі більше нічого не знадобиться. Проте робота акумулятора після профілактичної розрядки стане стабільнішою, і ви зможете це відразу помітити.

Правило третє

Якщо ви не використовуєте свій акумулятор, за його станом слід стежити. При цьому температура в тому приміщенні, де ви його зберігаєте, бажано повинна бути не більше 15 градусів. Зрозуміло, що досягти рівно такої цифри не завжди виходить, але чим менше відхилення від цього значення, тим буде краще. Слід зазначити, що акумулятор повинен бути заряджений на 30-50 відсотків. Подібні умови дозволять протримати джерело живлення без серйозних збитків досить довго. Чому ж не слід його повністю заряджати? А тому що "забитий під зав'язку" акумулятор через фізичні процеси втрачає досить велику частину своєї ємності. Якщо ж джерело живлення зберігається довгий час у розрядженому стані, він стає практично марним. І єдине місце, де він справді стане в нагоді, це сміття. Єдиний шлях, хоч і малоймовірний, це відновлення літій-іонних акумуляторів.

Правило четверте

Ціна на який потрапляє в інтервал від кількох сотень до кількох тисяч рублів, слід заряджати лише за допомогою оригінальних пристроїв. Це меншою мірою стосується мобільних пристроїв, оскільки в їх комплектацію (якщо ви купуєте їх в офіційному магазині) вже включені адаптери. Але вони в цьому випадку тільки стабілізують напругу, а зарядний пристрій, по суті справи, вже вбудований у ваш девайс. Що, до речі, не можна сказати про відеокамери та фотоапарати. Саме про це йдеться, тут використання сторонніх пристроїв при зарядці акумуляторів може завдати помітної шкоди.

Правило п'яте

Слідкуйте за температурою. Літієво-іонні акумулятори можуть чинити опір тепловому навантаженню, але перегрів для них згубний. Та й низькі температури для джерела живлення – це не найкраще, що може бути. Хоча велика небезпека походить саме від процесу перегріву. Пам'ятайте, що акумулятор не повинен впливати на прямі сонячні промені. Діапазон температур та їх допустимих значень починається на -40 градусах і закінчується на +50 градусах за шкалою Цельсія.

Виявив, що в мене валяється деяка кількість справних літієвих акумуляторів від дохлих мобілок, ноутів і т.д, які можна використовувати в різних виробах. Чимось їх треба заряджати. У покладах було знайдено відповідні деталі, і помчало…

Схема зарядного пристрою

Малюємо схемку з огляду на наявність деталей в ящику столу. Заради такого простого виробу ліньки зайвий раз бігти в магазин.

обмежує струм, TL431+IRF обмежує напругу. Нічого особливого, напевно, таких же точно схем вже намалювали не один десяток. Обмеження струму налаштовано на 125 мА виходячи з можливостей застосованого трансформатора та обмеження на тепловиділення в маленькому пластиковому корпусі. Взагалі, навіть маленькі акумулятори від мобілок тримають набагато більший зарядний струм без перегріву.
Плата робилася досить компактною, щоб вмістити її в пластиковий корпус.

--
Дякую за увагу!
Ігор Котов, головний редактор журналу "Датагор"

Дякую за увагу!

Li-ion акумулятори типу 18650 різної ємності набули в даний час дуже широкого поширення. З їх придбанням постає проблема зарядки та обов'язково відповідно до технічних вимог до процесу зарядки. Ось деякі з цих вимог:
- Заряджання стабільним струмом;
- Режим стабілізації напруги;
- індикація закінчення заряджання;
- Неперевищення допустимої температури в процесі заряджання акумулятора.

До вашої уваги пропонується нескладна у виготовленні та налагодженні схема ЗУ Li-ion акумуляторів, що добре зарекомендувала себе в роботі.

Схема є стабілізатор струму і напруги. Поки напруга на акумуляторі в процесі заряджання не досягне рівня Uстаб.=(R7/R5+1)*Uref (Uref-опорна напруга TL431=2,5В), TL431 знаходиться у закритому стані, і схема працює як стабілізатор струму. Iстаб.=0,6/R2 (0,6-напруга відкривання транзистора КТ816В). Як тільки напруга на акумуляторі досягне Uстаб., Схема переходить в режим стабілізації напруги. Для Li-ion акумулятора ця величина дорівнює 4,2В. Після досягнення на акумуляторі напруги 4,2В починає світитися світлодіод жовтого кольору, сигналізуючи у тому, що акумулятор заряджений на 80-90%.Зарядний струм знижується до величини 7…8мА. У цьому стані залиште акумулятор на 10-15 годин, щоб він набрав повну ємність.

Небагато про призначення елементів схеми.
LED1 – синього кольору, світиться при встановленні акумулятора (АК) у зарядний бокс при непідключеному живленні ЗУ. При напрузі на АК менше 3В LED1 не світиться.
LED2 – жовтого кольору. Служить індикації закінчення процесу зарядки АК. При установці в бокс незарядженого АК LED2 не світиться. Якщо він світиться, це говорить про те, що в бокс вставлений заряджений АК (при непідключеному живленні ЗУ).
R2 – обмежує зарядний струм АК.
R5, R7 - служать для встановлення напруги 4,2 на контактах зарядного боксу до установки в нього акумулятора (можна будь-яким).

Усі деталі ЗУ, крім транзистора, встановлені на друкованій платі з боку друкарських провідників:

Варіант плати для тих, хто не лінується свердлити отвори в склотекстоліті:

Транзистор має невеликий радіатор. У процесі заряджання транзистор гріється до 40°С. Резистор R2 також гріється, тому краще встановити паралельно два по 10 Ом зменшення нагріву.
Напруга блоку живлення для заряджання одного акумулятора приблизно 5В постійного струму. При необхідності заряджати відразу кілька акумуляторів напруга БП вибирається такою, щоб у кожному блоці вона становила 4,2В. Потужність блоку живлення вибирається із величини зарядного струму для кожного акумулятора. Можна використовувати імпульсне джерело живлення. Габарити зарядного пристрою будуть меншими.
Процес налагодження зарядного пристрою нескладний. Не вставляючи акумулятор, подаємо живлення на схему. Повинні світитися обидва світлодіоди. Далі вимірюємо напругу на контактах зарядного боксу. Якщо воно рівне 4,2В, вам пощастило і налагодження майже завершено. У випадку, якщо напруга більша або менше 4,2В, відключаємо живлення, замість резистора R5 або R7 впаюємо багатооборотний змінний резистор 10к і точно встановлюємо напругу 4,2В на контактах боксу. Вимірявши величину опору настоянкового резистора, що вийшов, підбираємо такий же постійний і впаюємо в схему. Ще раз перевіряємо напругу на контактах зарядного боксу. Величину зарядного струму перевіряємо амперметром на контактах зарядного боксу, не вставляючи акумулятор. Підбором величини резистора R2 можна встановити бажаний зарядний струм. Великими струмами не захоплюємося, може грітися акумулятор, що категорично неприпустимо. Від перегріву ємність Li-ion акумуляторів знижується та не відновлюється.
Акумулятори краще заряджати по одному. При необхідності заряджати одночасно кілька акумуляторів, можна з'єднати блоки послідовно за такою схемою.

У цій схемі кожен акумулятор заряджається окремо. Напруга наприкінці зарядки кожному АК буде 4,2В, а зарядний струм - 0,5А. Заряджаючи одночасно, наприклад, сім акумуляторів, напруга джерела живлення має бути 4.2*7=29,5В. Потужність джерела живлення визначається за величиною зарядного струму 0,5А для кожного АК, тобто приблизно 40Вт.

Фото готовий пристрій.

Втратив у відрядження рідний зарядний пристрій від цифрового фотоапарата. Купити нове типу "жаба". Жаба задавила, адже я радіоаматор і тому зможу сам спаяти зарядку літієвих акумуляторів власноруч, до того ж зробити це дуже легко. Зарядний пристрій будь-якого літієвого акумулятора це джерело постійної напруги на 5 вольт, що віддає струм заряду, що дорівнює 0.5-1.0 ємності батареї. Наприклад, якщо ємність акумулятора 1000 mAh, зарядний пристрій повинен видавати струм щонайменше 500 mA.

Не вірите, то спробуйте, а ми допоможемо.

Процес заряду показано на графіку. В першочерговий момент зарядний струм постійний, при досягненні рівня напруги Umax на акумуляторі, ЗУ переходить в режим, коли напруга буде постійною, а струм асимптотично прагне нуля.

Заряджання літієвих акумуляторів графік процесу

Вихідна напруга літієвих акумуляторів, як правило, становить 4,2В, а номінальна напруга становить близько 3,7В. Не рекомендується заряджати ці батареї до повних 4,2В, оскільки це знижує їхній термін служби. Якщо зменшити вихідну напругу до 4,1В, ємність впаде майже на 10%, але в той же час кількість циклів заряд-розряд зросте майже вдвічі. При експлуатації цих батарей, вкрай небажано доводити номінальну напругу нижче за рівень 3,4…3,3В.

Заряджання літієвих акумуляторів схема на LM317

Як бачимо, схема досить проста. Побудована на стабілізаторах LM317 та TL431. Ще з радіокомпонентів є кілька діодів, опорів і конденсаторів. Пристрій майже не вимагає регулювання, достатньо підстроювальним опором R8 задаємо напругу на виході пристрою на номіналі 4,2 ​​вольта без підключеного акумулятора. Опорами R4 і R6 встановлюємо зарядний струм. Для індикації роботи конструкції призначено світлодіод "заряд", який при підключеній порожній батареї горить, а в міру зарядки він тухне.

Приступаємо до збирання конструкції для заряджання літієвих акумуляторів. Знаходимо відповідний корпус у ньому можна розмістити простий трансформаторний блок живлення на п'ять вольт, і вище розглянуту схему.

Для підключення батареї вирізав дві латунні смужки і встановив їх на гнізда. Гайкою налаштовується відстань між контактами, які підключаються до батареї, що заряджається.

Зробив щось на зразок прищіпки. Можна також встановити перемикач для зміни полярності на гніздах зарядного пристрою - в деяких випадках це може сильно виручити. Друковану плату пропоную виготовити за методом ЛУТ, малюнок у форматі Sprint Layout забираємо за посиланням вище.

При величезній масі позитивних характеристик є літієві батареї і суттєві недоліки, такі як висока чутливість до перевищення напруги заряду, що може спричинити нагрівання і інтенсивне газоутворення. Оскільки батарея має герметичну конструкцію, надлишкове виділення газу призвести до здуття чи вибуху. Крім того, літієві батареї терпіти не можуть перезаряд.

Завдяки використанню спеціалізованих мікросхем у фірмових зарядках, які контролюють напругу, така проблема багатьом користувачам не знайома, але це не означає, що її не існує. Тому для зарядки літієвих акумуляторів нам потрібен саме такий пристрій, а розглянута схема є лише його прототипом.

Заряджання літієвих акумуляторів схема універсальна

Пристрій дозволяє заряджати літієві батареї з напругою 3,6 або 3,7В. На першому етапі заряд здійснюється стабільним струмом 245мА або 490мА (встановлюється вручну), при збільшенні напруги на батареї до рівня 4,1В або 4,2В заряд триває при підтримці стабільної напруги і значенні зарядного струму, що зменшується, як тільки останній впаде до порогового значення (задається вручну від 20мА до 350мА) заряд батареї автоматично припиняється.

Стабілізатор LM317 підтримує напругу на опорі R9 на рівні близько 1,25В тим самим підтримуючи стабільне значення струму, що йде через нього, а значить і через акумулятор, що заряджається. Вихідна напруга обмежується стабілізатором TL431, підключеного до керуючого входу LM317. Значення напруги обмеження вибирається з допомогою дільника на опорах R12…R14. Опір R11 обмежує струм живлення TL431.

На операційному підсилювачі DA2.2 LM358, опорах R5…R8 та біполярному транзисторі VT2 побудований перетворювач струм-напруга. Напруга на його виході пропорційно струму, що протікає через опір R9 і обчислюється за формулою:

При значеннях, на схемі коефіцієнт перетворення струму напруга дорівнює 10, тобто. при струмі через опір R9 245мА напруга R5 дорівнює 2,45В.

З R5 напруга слідує на неінвертуючий вхід ОУ DA2.1. На інвертуючий вхід компаратора надходить напруга з дільника, що регулюється, на опорах R2…R4. Напруга живлення дільника стабілізується LM78L05. Поріг перемикання компаратора встановлюється номіналом змінного опору R3.

Заряджання літієвих акумуляторів налаштування схеми.

Замість тумблера SB1 поставити перемичку і подавши напругу на схему, підбором опорів R12…R14 зробити вихідну напругу 4,1 і 4,2 ​​для розімкнутого і замкнутого стану тумблера SA2.

Тумблером SA1 встановлюємо значення струму заряду (245мА або 490мА). Тумблером SA2 вибираємо максимальне значення напруги для акумуляторів на 3,6В вибираємо 4,1В, на 3,7В - 4,2В. Движком змінного опору R3 задаємо значення струму, при якому повинен завершитися заряд батареї (орієнтовно 0,07 ... 0,1С), акумулятор під'єднуємо і натискаємо тумблер SB1. Повинен стартувати процес заряду літієвої батареї та загоряється індикатор на світлодіоді VD2. При зменшенні струму заряду нижче порогового високий рівень на виході DA2.1 зміниться на низький, польовий транзистор VT1 закривається і котушка реле K1 відключається, розриваючи своїм фронтовим контактом батарею K1 від зарядного пристрою.

Наводжу малюнок друкованої плати зарядного пристрою та рекомендую її виготовити своїми руками по

Для можливості заряду літієвих акумуляторів від мобільних телефонів та смартфонів було зроблено універсальний адаптер:

Усі акумулятори цього типу необхідно експлуатувати відповідно до певних рекомендацій. Ці правила можна умовно розділити на дві групи: Не залежать від користувача.

У першу групу потрапляють основні правила заряду та розряду акумуляторних батарей, які контролюються спеціальним контролером зарядного пристрою:

Літієвий акумулятор повинен знаходитись у стані, при якому його напруга не повинна бути більше 4.2 вольта і не опускатися нижче 2.7вольта. Ці межі є рівнями максимального та мінімального заряду. Мінімальний рівень 2,7 вольта актуальний для батарей з електродами з коксу, проте сучасні літієві акумулятори виготовляються з електродами з графіту. Для них мінімальна межа дорівнює 3 вольтам.
Кількість енергії, що віддається батареєю при зміні заряду від 100% до 0% - це Ємність аккумулятору. Ряд виробників обмежує максимальну напругу рівнем 4.1 вольта, при цьому літієва батарея прослужить набагато більше, але втратить у ємності десь на 10%. Іноді нижня межа підвищується до 3.0 і навіть 3.3 вольт, але з зниженням рівня ємності.
Найбільший термін експлуатації акумуляторів буває при 45% збераді, а при збільшенні або зменшенні термін життя скорочується. Якщо заряд знаходиться у вказаному вище діапазоні, зміна терміну експлуатації незначна.
Якщо напруга на акумуляторі виходить за межі, вказані вище, навіть на короткий час, термін експлуатації різко падає.
Контролери акумуляторів зарядних пристроїв ніколи не дають напрузі на акумуляторі під час заряду стати вище 4.2 вольта, але можуть по-різному обмежувати мінімальний рівень при розряді.

До другої групи залежить від користувача входять такі правила:

Намагайтеся не розряджати акумулятор до мінімального рівня заряду і, тим більше, до стану, коли пристрій сам відключається, а якщо це сталося, то бажано зарядити батарею якнайшвидше.
Не бійтеся частих підзарядок, у тому числі і неповних літієвому акумулятору це зовсім пофігу.
Місткість акумулятора залежить від температури. Так, при 100% рівні заряду при кімнатній температурі, при виході на мороз зарядженість батареї впаде до 80%, що в принципі безпечно і не критично. Але може бути і навпаки, якщо 100% заряджений акумулятор покласти на батарею, його рівень заряду збільшиться до 110%, а це для нього дуже небезпечно і може різко скоротити термін його життя.
Ідеальною умовою для тривалого зберігання акумулятора є перебування поза девайсом із зарядом близько 50%
Якщо після придбання батареї підвищеної ємності за кілька днів експлуатації. Пристрій з батареєю починає глючити і виснути або вимикається зарядка акумулятора, то швидше за все ваш зарядний пристрій, який відмінно працював на старому акумуляторі, просто не здатний забезпечити необхідний струм зарядки для великої ємності.

Підбірка оригінальних зарядок для телефонів складається тільки з простих та цікавих радіоаматорських ідей та розробок

Ця радіоаматорська конструкція призначена для заряджання літієвих акумуляторів від мобільних телефонів і типу 18650, а найголовніше забезпечує правильне заряджання акумулятора. Пристрій має світлодіодний індикатор заряду. Червоний колір говорить про те, що батарея заряджається, зелений акумулятор повністю заряджений. Розумна зарядка виходить завдяки застосуванню спеціалізованого контролера заряду на мікросхемі BQ2057CSN.

У сучасних акумуляторах літієвих чистий літій не використовують. Тому отримали поширені три основні різновиди літієвих акумуляторів: Літій-іонні (Li-ion) Uном. - 3,6V; Літій-полімерні(Li-Po, Li-polymer або "липо"). Uном. - 3,7V; Літій-залізо фосфатні(Li-Fe чи LFP). Uном – 3,3V.

Недоліки

Основним недоліком Li-ion акумуляторів, я би виділив їх пожежонебезпекачерез перевищення напруги або перегрівання. Але, літій-залізо-фосфатні акумулятори не мають такого жирного мінусу - вони є повністю пожежобезпечними.
Літієві акумулятори дуже ч чутливі до холодуі швидко втрачають свою ємність і перестають заряджатися.
Вимагають обов'язкової наявності контролера заряду
При глибокому розряділітієві батареї втрачають свої початкові властивості.
Якщо акумулятор не буде "працювати" тривалий час, то спочатку напруга на ньому впаде до порогового рівня, а потім почнеться глибокий розряд, як тільки напруга знизиться до 2,5V, то це призведе до виходу його з ладу. Тому час від часу заряджаємо акумулятори ноутбуків, стільникових телефонів, mp3-плеєрів.

Оцінка характеристик того чи іншого зарядного пристрою важко без розуміння того, як власне повинен протікати зразковий заряд li-ion акумулятора. Тому перш ніж перейти безпосередньо до схем, давайте трохи згадаємо теорію.

Якими бувають літієві акумулятори

Залежно від того, з якого матеріалу виготовлений позитивний електрод літієвого акумулятора, існує кілька різновидів:

• з катодом із кобальтату літію;
• з катодом на основі літованого фосфату заліза;
• на основі нікель-кобальт-алюмінію;
• на основі нікель-кобальт-марганцю.

У всіх цих акумуляторів є свої особливості, але так як для широкого споживача ці нюанси не мають принципового значення, у цій статті вони не розглядатимуться.

Також всі li-ion акумулятори виробляють у різних типорозмірах та форм-факторах. Вони можуть бути як у корпусному виконанні (наприклад, популярні сьогодні 18650), так і в ламінованому або призматичному виконанні (гель-полімерні акумулятори). Останні є герметично запаяні пакети з особливої ​​плівки, в яких знаходяться електроди і електродна маса.

Найбільш поширені типорозміри li-ion акумуляторів наведені в таблиці нижче (всі вони мають номінальну напругу 3.7 вольта):

Позначення	Типорозмір	Подібний типорозмір
XXYY0, де XX- Вказівка ​​діаметра в мм, YY- значення довжини в мм, 0 - відбиває виконання у вигляді циліндра	10180	2/5 AAA
	10220	1/2 AAA (Ø відповідає ААА, але на половину довжини)
	10280
	10430	ААА
	10440	ААА
	14250	1/2 AA
	14270	Ø АА, довжина CR2
	14430	Ø 14 мм (як у АА), але довжина менша
	14500	АА
	14670
	15266, 15270	CR2
	16340	CR123
	17500	150S/300S
	17670	2xCR123 (або 168S/600S)
	18350
	18490
	18500	2xCR123 (або 150A/300P)
	18650	2xCR123 (або 168A/600P)
	18700
	22650
	25500
	26500	З
	26650
	32650
	33600	D
	42120

Внутрішні електрохімічні процеси протікають однаково і не залежать від форм-фактора та виконання АКБ, тому все, сказане нижче, однаково відноситься до всіх літієвих акумуляторів.

Як правильно заряджати літій-іонні акумулятори

Найбільш правильним способом заряду літієвих акумуляторів є заряд у два етапи. Саме цей спосіб використовує компанія Sony у всіх своїх зарядниках. Незважаючи на більш складний контролер заряду, це забезпечує повніший заряд li-ion акумуляторів, не знижуючи термін їхньої служби.

Тут йдеться про двоетапний профіль заряду літієвих акумуляторів, скорочено іменованим CC/CV (constant current, constant voltage). Є ще варіанти з іпульсним та ступінчастим струмами, але в цій статті вони не розглядаються. Докладніше про зарядку імпульсним струмом можна прочитати.

Отже, розглянемо обидва етапи заряду докладніше.

1. На першому етапіповинен забезпечуватись постійний струм заряду. Розмір струму становить 0.2-0.5С. Для прискореного заряду допускається збільшення струму до 0.5-1.0С (де - це ємність акумулятора).

Наприклад, для акумулятора ємністю 3000 мА/год, номінальний струм заряду першому етапі дорівнює 600-1500 мА, а струм прискореного заряду може лежати не більше 1.5-3А.

Для забезпечення постійного зарядного струму заданої величини схема зарядного пристрою (ЗП) повинна вміти піднімати напругу на клемах акумулятора. На першому етапі ЗУ працює як класичний стабілізатор струму.

Важливо:якщо планується заряд акумуляторів із вбудованою платою захисту (PCB), то при конструюванні схеми ЗУ необхідно переконатися, що напруга холостого ходу схеми ніколи не зможе перевищити 6-7 вольт. В іншому випадку плата захисту може вийти з ладу.

У момент, коли напруга на акумуляторі підніметься до значення 4.2 вольта, акумулятор набере приблизно 70-80% своєї ємності (конкретне значення ємності залежить від струму заряду: при прискореному заряді трохи менше, при номінальному - трохи більше). Цей момент є закінченням першого етапу заряду і є сигналом для переходу до другого (і останнього) етапу.

2. Другий етап заряду- це заряд акумулятора постійною напругою, але струмом, що поступово знижується (падаючим).

На цьому етапі ЗП підтримує на акумуляторі напругу 4.15-4.25 вольта та контролює значення струму.

У міру набору ємності зарядний струм буде знижуватися. Як його значення зменшиться до 0.05-0.01С, процес заряду вважається закінченим.

Важливим нюансом роботи правильного зарядного пристрою є повне відключення від акумулятора після закінчення зарядки. Це пов'язано з тим, що для літієвих акумуляторів є вкрай небажаним їхнє тривале перебування під підвищеною напругою, що зазвичай забезпечує ЗП (тобто 4.18-4.24 вольта). Це призводить до прискореної деградації хімічного складу акумулятора і, як наслідок, зниження його ємності. Під тривалим перебуванням мається на увазі десятки годин і більше.

За час другого етапу заряду акумулятор встигає набрати ще приблизно 0.1-0.15 своєї ємності. Загальний заряд акумулятора у такий спосіб досягає 90-95%, що є відмінним показником.

Ми розглянули два основні етапи заряду. Однак, висвітлення питання заряджання літієвих акумуляторів було б неповним, якби не було згадано ще один етап заряду - т.зв. передзаряд.

Попередній етап заряду (передзаряд)- цей етап використовується лише для глибоко розряджених акумуляторів (нижче 2.5 В) для виведення їх на нормальний експлуатаційний режим.

На цьому етапі заряд забезпечується постійним струмом зниженої величини доти, доки напруга на акумуляторі не досягне значення 2.8 Ст.

Попередній етап необхідний для запобігання спучування та розгерметизації (або навіть вибуху з займанням) пошкоджених акумуляторів, що мають, наприклад, внутрішнє коротке замикання між електродами. Якщо через такий акумулятор відразу пропустити великий струм заряду, це неминуче призведе до його розігріву, а як пощастить.

Ще одна користь передзаряду - це попередній прогрів акумулятора, що актуально при заряді при низьких температурах навколишнього середовища (у приміщенні, що не опалюється, в холодну пору року).

Інтелектуальна зарядка повинна вміти контролювати напругу на акумуляторі під час попереднього етапу заряду і, якщо напруга тривалий час не піднімається, робити висновок про несправність акумулятора.

Усі етапи заряду літій-іонного акумулятора (включаючи етап передзаряду) схематично зображені на цьому графіку:

Перевищення номінальної зарядної напруги на 0,15В може скоротити термін служби акумулятора вдвічі. Зниження напруги заряду на 0,1 вольт зменшує ємність зарядженої батареї приблизно на 10%, але значно продовжує термін служби. Напруга повністю зарядженого акумулятора після вилучення його із зарядного пристрою становить 4.1-4.15 вольта.

Резюмую сказане вище, позначимо основні тези:

1. Яким струмом заряджати акумулятор li-ion (наприклад, 18650 або будь-який інший)?

Струм буде залежати від того, як швидко ви хотіли б його зарядити і може лежати в межах від 0.2С до 1С.

Наприклад, для акумулятора типорозміру 18650 ємністю 3400 мА/год мінімальний струм заряду становить 680 мА, а максимальний - 3400 мА.

2. Скільки часу потрібно заряджати, наприклад, акумуляторні батареї 18650?

Час заряду залежить від струму заряду і розраховується за формулою:

T = З/I зар.

Наприклад, час заряду акумулятора ємністю 3400 мА/год струмом в 1А складе близько 3.5 годин.

3. Як правильно зарядити літій-полімерний акумулятор?

Будь-які літієві акумулятори заряджаються однаково. Не важливо, літій-полімерний він чи літій-іонний. Для нас, споживачів, жодної різниці немає.

Що таке захист захисту?

Плата захисту (або PCB - power control board) призначена для захисту від короткого замикання, перезаряджання та перерозряджання літієвої батареї. Як правило, в модулі захисту також вбудована і захист від перегріву.

З метою дотримання техніки безпеки заборонено використання літієвих акумуляторів у побутових приладах, якщо в них не вбудована плата захисту. Тому у всіх акумуляторах від мобільних телефонів завжди є PCB-плата. Вихідні клеми АКБ розміщені прямо на платі:

У цих платах використовується шестиногий контролер заряду на спеціалізованій мікрохвілі (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 та ін. аналоги). Завданням цього контролера є відключення батареї від навантаження при повному розряді батареї та відключення акумулятора від зарядки при досягненні 4,25В.

Ось, наприклад, схема плати захисту від акумулятора BP-6M, якими постачалися старі нокіївські телефони:

Якщо говорити про 18650, то вони можуть випускатися як із платою захисту так і без неї. Модуль захисту знаходиться в районі мінусової клеми акумулятора.

Плата підвищує довжину акумулятора на 2-3 мм.

Акумулятори без PCB-модуля зазвичай входять до складу батарей, що комплектуються власними схемами захисту.

Будь-який акумулятор із захистом легко перетворюється на акумулятор без захисту, досить просто розпотрошити його.

Сьогодні максимальна ємність акумулятора 18650 становить 3400 мА/ч. Акумулятори із захистом обов'язково мають відповідне позначення на корпусі (“Protected”).

Не варто плутати PCB-плату із PCM-модулем (PCM - power charge module). Якщо перші служать лише цілям захисту акумулятора, то другі призначені для управління процесом заряду - обмежують струм заряду на заданому рівні, контролюють температуру і забезпечують весь процес. PCM-плата - це те, що ми називаємо контролером заряду.

Сподіваюся, тепер не залишилося питань, як зарядити акумулятор 18650 чи будь-який інший літієвий? Тоді переходимо до невеликої добірки готових схемотехнічних рішень зарядних пристроїв (тих контролерів заряду).

Схеми заряджання li-ion акумуляторів

Всі схеми підходять для заряджання будь-якого літієвого акумулятора, залишається тільки визначитися із зарядним струмом та елементною базою.

LM317

Схема простого зарядного пристрою на основі мікросхеми LM317 з індикатором заряду:

Схема найпростіша, все налаштування зводиться до встановлення вихідної напруги 4.2 вольта за допомогою підстроювального резистора R8 (без підключеного акумулятора!) та встановлення струму заряду шляхом підбору резисторів R4, R6. Потужність резистора R1 – не менше 1 Ватт.

Як тільки згасне світлодіод, процес заряду можна вважати закінченим (зарядний струм до нуля ніколи не зменшиться). Не рекомендується довго тримати акумулятор у цій зарядці після того, як він повністю зарядиться.

Мікросхема lm317 широко застосовується у різних стабілізаторах напруги та струму (залежно від схеми включення). Продається на кожному кутку і коштує взагалі копійки (можна взяти 10 шт. За 55 рублів).

LM317 буває в різних корпусах:

Призначення висновків (цоколівка):

Аналогами мікросхеми LM317 є: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, КР142ЕН12, КР1157ЕН1 (останні два – вітчизняного виробництва).

Зарядний струм можна збільшити до 3А, якщо замість LM317 взяти LM350. Вона, правда, дорожче буде – 11 руб/шт.

Друкована плата та схема у зборі наведені нижче:

Старий радянський транзистор КТ361 можна замінити на аналогічний p-n-p транзистор (наприклад, КТ3107, КТ3108 або буржуазні 2N5086, 2SA733, BC308A). Його можна взагалі забрати, якщо індикатор заряду не потрібен.

Недолік схеми: напруга живлення має бути в межах 8-12В. Це пов'язано з тим, що для нормальної роботи мікросхеми LM317 різниця між напругою на акумуляторі та напругою живлення має бути не менше 4.25 Вольт. Таким чином, від USB-порту запитати не вдасться.

MAX1555 або MAX1551

MAX1551/MAX1555 - спеціалізовані зарядні пристрої для Li+ акумуляторів, здатні працювати від USB або окремого адаптера живлення (наприклад, зарядника від телефону).

Єдина відмінність цих мікросхем – МАХ1555 видає сигнал для індикатора процесу заряду, а МАХ1551 – сигнал того, що живлення включене. Тобто. 1555 в більшості випадків все-таки краще, тому 1551 зараз вже важко знайти у продажу.

Детальний опис цих мікросхем від виробника.

Максимальна вхідна напруга від DC-адаптера – 7 В, при живленні від USB – 6 В. При зниженні напруги живлення до 3.52 В мікросхема відключається і заряд припиняється.

Мікросхема сама детектує на якому вході є напруга живлення і підключається до нього. Якщо живлення йде по ЮСБ-шині, то максимальний струм заряду обмежується 100 мА - це дозволяє встромити зарядник в USB-порт будь-якого комп'ютера, не побоюючись спалити південний міст.

При живленні від окремого блоку живлення типове значення зарядного струму становить 280 мА.

У мікросхеми вбудовано захист від перегріву. Але навіть у цьому випадку схема продовжує працювати, зменшуючи струм заряду на 17 мА на кожний градус вище за 110°C.

Є функція попереднього заряду (див. вище): доки напруга на акумуляторі знаходиться нижче 3В, мікросхема обмежує струм заряду на рівні 40 мА.

Мікросхема має 5 висновків. Ось типова схема включення:

Якщо є гарантія, що на виході вашого адаптера напруга за жодних обставин не зможе перевищити 7 вольт, можна обійтися без стабілізатора 7805.

Варіант зарядки від USB можна зібрати, наприклад, на .

Мікросхеми не потребує ні зовнішніх діодів, ні зовнішніх транзисторів. Взагалі, звісно, ​​шикарні мікрохи! Тільки вони маленькі надто, паяти незручно. І ще коштують дорого().

LP2951

Стабілізатор LP2951 виробляється фірмою National Semiconductors(). Він забезпечує реалізацію вбудованої функції обмеження струму та дозволяє формувати на виході схеми стабільний рівень напруги заряду літій-іонного акумулятора.

Розмір напруги заряду становить 4,08 - 4,26 вольта і виставляється резистором R3 при відключеному акумуляторі. Напруга тримається дуже точно.

Струм заряду становить 150 - 300мА, це значення обмежено внутрішніми ланцюгами мікросхеми LP2951 (залежить від виробника).

Діод застосовувати з невеликим зворотним струмом. Наприклад, він може бути будь-яким із серії 1N400X, який вдасться придбати. Діод використовується як блокувальний для запобігання зворотного струму від акумулятора в мікросхему LP2951 при відключенні вхідної напруги.

Ця зарядка видає досить низький зарядний струм, тому який-небудь акумулятор 18650 може заряджатися всю ніч.

Мікросхему можна купити як у DIP-корпусі, так і в корпусі SOIC (вартість близько 10 рублів за штучку).

MCP73831

Мікросхема дозволяє створювати правильні зарядні пристрої, до того ж вона дешевша, ніж розкручена MAX1555.

Типова схема включення взята з:

Важливою перевагою схеми є відсутність низькоомних потужних резисторів, що обмежують струм заряду. Тут струм задається резистором, підключеним до 5-го виведення мікросхеми. Його опір має лежати у діапазоні 2-10 кОм.

Зарядка у зборі виглядає так:

Мікросхема в процесі роботи непогано так нагрівається, але це їй не заважає. Свою функцію виконує.

Ось ще один варіант друкованої плати із smd світлодіодом та роз'ємом мікро-USB:

LTC4054 (STC4054)

Дуже проста схема, чудовий варіант! Дозволяє заряджати струмом до 800 мА (див. ). Щоправда, вона має властивість сильно нагріватися, але в цьому випадку вбудований захист від перегріву знижує струм.

Схему можна суттєво спростити, викинувши один або навіть обидва світлодіоди з транзистором. Тоді вона виглядатиме ось так (погодьтеся, простіше нікуди: пара резисторів і один кондер):

Один з варіантів друкованої плати доступний . Плата розрахована під елементи типорозміру 0805.

I=1000/R. Відразу великий струм виставляти не варто, спочатку подивіться, наскільки сильно грітиметься мікросхема. Я для своїх цілей взяв резистор на 2.7 ком, при цьому струм заряду вийшов близько 360 мА.

Радіатор до цієї мікросхеми навряд чи вдасться пристосувати, та й не факт, що він буде ефективним через високий тепловий опір переходу кристал-корпус. Виробник рекомендує робити тепловідведення "через висновки" - робити якомога товстіші доріжки та залишати фольгу під корпусом мікросхеми. І взагалі чим більше буде залишено "земляної" фольги, тим краще.

До речі кажучи, більша частина тепла відводиться через 3 ногу, так що можна зробити цю доріжку дуже широкою і товстою (залити її надмірною кількістю припою).

Корпус мікросхеми LTC4054 може мати маркування LTH7 чи LTADY.

LTH7 від LTADY відрізняються тим, що перша може підняти акумулятор, що сильно сів (на якому напруга менше 2.9 вольт), а друга - ні (потрібно окремо розгойдувати).

Мікросхема вийшла дуже вдалою, тому має купу аналогів: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054 , VS6102, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Перш, ніж використовувати будь-який з аналогів, звіряйтеся по датацит.

TP4056

Мікросхема виконана в корпусі SOP-8 (див. ), має на череві металевий теплознімач не з'єднаний з контактами, що дозволяє ефективніше відводити тепло. Дозволяє заряджати акумулятор струмом до 1А (струм залежить від резистора, що струмозадає).

Схема підключення вимагає мінімум навісних елементів:

Схема реалізує класичний процес заряду - спочатку заряд постійним струмом, потім постійною напругою і струмом, що падає. Все по-науковому. Якщо розібрати зарядку по кроках, можна виділити кілька етапів:

1. Контролює напругу підключеного акумулятора (це відбувається постійно).
2. Етап передзаряду (якщо акумулятор розряджено нижче 2.9 В). Заряд струмом 1/10 від запрограмованого резистором R prog (100мА при R prog = 1.2 кОм) рівня 2.9 В.
3. Заряджання максимальним струмом постійної величини (1000мА при R prog = 1.2 кОм);
4. При досягненні на батареї 4.2 В напруга на батареї фіксується на цьому рівні. Починається плавне зниження зарядного струму.
5. При досягненні струму 1/10 від запрограмованого резистором R prog (100мА при R prog = 1.2кОм) зарядний пристрій вимикається.
6. Після закінчення заряджання контролер продовжує моніторинг напруги акумулятора (див. п.1). Струм, що споживається схемою моніторингу 2-3 мкА. Після падіння напруги до 4.0В, заряджання вмикається знову. І так по колу.

Струм заряду (в амперах) розраховується за формулою I=1200/R prog. Допустимий максимум - 1000 мА.

Реальний тест зарядки з акумулятором 18650 на 3400 мА/год показано на графіку:

Гідність мікросхеми в тому, що струм заряду задається лише одним резистором. Не потрібні потужні низькоомні резистори. Плюс є індикатор процесу заряджання, а також індикація закінчення заряджання. При непідключеному акумуляторі індикатор блимає з періодичністю раз на кілька секунд.

Напруга живлення схеми має лежати не більше 4.5...8 вольт. Чим ближче до 4.5В – тим краще (так чіп менше гріється).

Перша нога використовується для підключення датчика температури, вбудованого в літій-іонну батарею (зазвичай середній вивід акумулятора стільникового телефону). Якщо на виводі напруга буде нижчою за 45% або вище 80% від напруги живлення, то зарядка припиняється. Якщо контроль температури вам не потрібний, просто посадіть цю ногу на землю.

Увага! Ця схема має один істотний недолік: відсутність схеми захисту від переполюсування батареї. У цьому випадку контролер гарантовано вигоряє з ладу через перевищення максимального струму. У цьому напруга живлення схеми безпосередньо потрапляє на акумулятор, що дуже небезпечно.

Печатка проста, робиться за годину на коліні. Якщо час терпить, можна замовити готові модулі. Деякі виробники готових модулів додають захист від перевантаження по струму і перерозряду (наприклад, можна вибрати яка плата вам потрібна - із захистом або без, і з яким роз'ємом).

Також можна знайти готові плати з виведеним контактом під температурний датчик. Або навіть модуль зарядки з кількома запаралеленими мікросхемами TP4056 для збільшення зарядного струму та із захистом від переполюсування (приклад).

LTC1734

Теж дуже проста схема. Струм заряду задається резистором R prog (наприклад, якщо поставити резистор на 3 ком, струм дорівнюватиме 500 мА).

Мікросхеми зазвичай мають маркування на корпусі: LTRG (їх можна часто зустріти у старих телефонах від самсунгів).

Транзистор підійде взагалі будь-який p-n-p, головне щоб він був розрахований на заданий струм зарядки.

Індикатора заряду на зазначеній схемі немає, але на LTC1734 сказано, що висновок "4" (Prog) має дві функції - установку струму і контроль закінчення заряду батареї. Для прикладу наведено схему з контролем закінчення заряду за допомогою компаратора LT1716.

Компаратор LT1716 у цьому випадку можна замінити дешевим LM358.

TL431 + транзистор

Напевно, складно придумати схему більш доступних компонентів. Тут найскладніше - це знайти джерело опорної напруги TL431. Але вони настільки поширені, що зустрічаються практично всюди (рідко яке джерело живлення обходиться без цієї мікросхеми).

Ну а транзистор TIP41 можна замінити будь-яким іншим з відповідним струмом колектора. Підійдуть навіть старі радянські КТ819, КТ805 (чи менш потужні КТ815, КТ817).

Налаштування схеми зводиться до встановлення вихідної напруги (без акумулятора!!!) за допомогою підстроювального резистора на рівні 4.2 вольта. Резистор R1 визначає максимальне значення зарядного струму.

Дана схема повноцінно реалізує двоетапний процес заряду літієвих акумуляторів - спочатку заряджання постійним струмом, потім перехід до фази стабілізації напруги і плавне зниження струму практично до нуля. Єдиний недолік - погана повторюваність схеми (примхлива в налаштуванні і вимоглива до компонентів, що використовуються).

MCP73812

Є ще одна незаслужено обділена увагою мікросхема від компанії Microchip – MCP73812 (див. ). На її базі виходить дуже бюджетний варіант зарядки (і недорогий!). Весь обвіс - всього один резистор!

До речі, мікросхема виконана у зручному для паяння корпусі – SOT23-5.

Єдиний мінус сильно гріється і немає індикації заряду. Ще вона якось не дуже надійно працює, якщо у вас малопотужне джерело живлення (яке дає просідання напруги).

Загалом, якщо вам індикація заряду не важлива, і струм в 500 мА вас влаштовує, то МСР73812 - дуже непоганий варіант.

NCP1835

Пропонується повністю інтегроване рішення - NCP1835B, що забезпечує високу стабільність зарядної напруги (4.2±0.05).

Мабуть, єдиним недоліком даної мікросхеми є її мініатюрний розмір (корпус DFN-10, розмір 3х3 мм). Не кожному під силу забезпечити якісне паяння таких мініатюрних елементів.

З незаперечних переваг хотілося б відзначити таке:

1. Мінімальна кількість деталей обважування.
2. Можливість заряджання повністю розрядженої батареї (передзаряд струмом 30мА);
3. Визначення закінчення заряджання.
4. Програмований зарядний струм – до 1000 мА.
5. Індикація заряду та помилок (здатна детектувати незаряджувані батареї та сигналізувати про це).
6. Захист від тривалого заряду (змінюючи ємність конденсатора С, можна задати максимальний час заряду від 6,6 до 784 хвилин).

Вартість мікросхеми не те щоб копійчана, а й не настільки велика (~1$), щоб відмовитися від її застосування. Якщо ви дружите з паяльником, я б порекомендував зупинити свій вибір на цьому варіанті.

Більш детальний опис знаходиться в .

Чи можна заряджати літій-іонний акумулятор без контролера?

Так можна. Однак це вимагатиме щільного контролю за зарядним струмом та напругою.

Взагалі, зарядити АКБ, наприклад, наш 18650 без зарядного пристрою не вийде. Все одно потрібно якось обмежувати максимальний струм заряду, так що хоча б найпримітивніше ЗУ, але все ж таки буде потрібно.

Найпростіший зарядний пристрій для будь-якого літієвого акумулятора - це резистор, послідовно включений з акумулятором:

Опір та потужність розсіювання резистора залежать від напруги джерела живлення, яке використовуватиметься для заряджання.

Давайте як приклад, розрахуємо резистор для блоку живлення напругою 5 Вольт. Заряджатимемо акумулятор 18650, ємністю 2400 мА/год.

Отже, на початку зарядки падіння напруга на резисторі становитиме:

U r = 5 - 2.8 = 2.2 Вольта

Припустимо, що наш 5-вольтовий блок живлення розрахований на максимальний струм 1А. Найбільший струм схема буде споживати на початку заряду, коли напруга на акумуляторі мінімальна і становить 2.7-2.8 Вольта.

Увага: у цих розрахунках не враховується ймовірність того, що акумулятор може бути дуже глибоко розрядженим і напруга на ньому може бути набагато нижчою, аж до нуля.

Таким чином, опір резистора, необхідне обмеження струму на початку заряду лише на рівні 1 Ампера, має становити:

R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 Ом

Потужність розсіювання резистора:

P r = I 2 R = 1 * 1 * 2.2 = 2.2 Вт

В самому кінці заряду акумулятора, коли напруга на ньому наблизиться до 4.2, струм заряду становитиме:

I зар = (U іп – 4.2) / R = (5 – 4.2) / 2.2 = 0.3 А

Тобто, як ми бачимо, всі значення не виходять за рамки допустимих для даного акумулятора: початковий струм не перевищує максимально допустимий струм заряду для даного акумулятора (2.4 А), а кінцевий струм перевищує струм, при якому акумулятор перестає набирати ємність ( 0.24 А).

Найголовнішим недоліком такої зарядки є необхідність постійно контролювати напругу на акумуляторі. І вручну вимкнути заряд, як тільки напруга досягне 4.2 Вольта. Справа в тому, що літієві акумулятори дуже погано переносять навіть короткочасну перенапругу - електродні маси починають швидко деградувати, що неминуче призводить до втрати ємності. Поруч із створюються всі передумови для перегріву і розгерметизації.

Якщо у ваш акумулятор вбудована плата захисту, про які йшлося трохи вище, все спрощується. Після досягнення певної напруги на акумуляторі, плата сама відключить його від зарядного пристрою. Однак такий спосіб зарядки має суттєві мінуси, про які ми розповідали у .

Захист, вбудований в акумулятор, не дозволить його перезарядити за жодних обставин. Все, що вам залишається зробити, це проконтролювати струм заряду, щоб він не перевищив допустимі значення для акумулятора (плати захисту не вміють обмежувати струм заряду, на жаль).

Заряджання за допомогою лабораторного блоку живлення

Якщо у вашому розпорядженні є блок живлення із захистом (обмеженням) по струму, то ви врятовані! Таке джерело живлення є повноцінним зарядним пристроєм, що реалізує правильний профіль заряду, про який ми писали вище (СС/СV).

Все, що потрібно зробити для заряджання li-ion - це виставити на блоці живлення 4.2 вольта і встановити бажане обмеження струму. Можна підключати акумулятор.

Спочатку, коли акумулятор ще розряджений, лабораторний блок живлення працюватиме в режимі захисту струму (тобто стабілізуватиме вихідний струм на заданому рівні). Потім, коли напруга на банку підніметься до 4.2В, блок живлення перейде в режим стабілізації напруги, а струм при цьому почне падати.

Коли струм впаде до 0.05-0.1С, акумулятор можна вважати повністю зарядженим.

Як бачите, лабораторний БП – практично ідеальний зарядний пристрій! Єдине, що він не вміє робити автоматично, це приймати рішення про повну зарядку акумулятора та відключатися. Але це дрібниця, яку навіть не варто звертати уваги.

Як заряджати літієві батареї?

І якщо ми говоримо про одноразову батарейку, не призначену для перезарядки, то правильна (і єдино правильна) відповідь на це питання - НІЯК.

Справа в тому, що будь-яка літієва батарейка (наприклад, поширена CR2032 у вигляді плоскої таблетки) характеризується наявністю внутрішнього шару, що пасивує, яким покритий літієвий анод. Цей шар запобігає хімічній реакції анода з електролітом. А подача стороннього струму руйнує вищезгаданий захисний шар, приводячи до псування елемента живлення.

До речі, якщо говорити про батарею CR2032, що незаряджається, тобто дуже схожа на неї LIR2032 - це вже повноцінний акумулятор. Її можна і потрібно заряджати. Тільки в неї напруга не 3, а 3.6В.

Про те ж, як заряджати літієві акумулятори (чи то акумулятор телефону, 18650 або будь-який інший li-ion акумулятор) йшлося на початку статті.

Де купувати мікросхеми?

Можна, звичайно, купити у Чіпі-Діпі, але там дорого. Тому я завжди беру в одному дуже секретному магазині)) Найголовніше, правильно вибрати продавця, тоді замовлення прийде швидко та напевно.

Для вашої зручності, я зібрав найнадійніших продавців в одну таблицю, користуйтеся здоров'ям:

найменування	даташіт	ціна
LM317		5.5 руб/шт.	Придбати
LM350
LTC1734		42 руб/шт.	Придбати
TL431		85 коп/шт.	Придбати
MCP73812		65 руб/шт.	Придбати
NCP1835		83 руб/шт.	Придбати
*Всі мікросхеми з безкоштовною доставкою