16.01.2014
Інструмент «Електрика»
Часто люди пишуть у відгуках до нового інструменту, що «сам інструмент хороший, а ось акумулятор наказав довго жити вже через півроку», або «користувався ним всього два рази, а акумулятор здох».
Список подібних повідомлень можна продовжити, але основний сенс у тому, що люди інструментом толком не встигли скористатися, як сталося непоправне. Притому, найчастіше, придбання нового акумулятора або зовсім неможливо (піди, знайди їх для якогось китайця), або його ціна виявляється порівнянною з покупкою нового інструменту. Звинувачують, зрозуміло, відразу виробника інструменту. Однак його провини тут лише мала частка.
Ця коротка стаття допоможе вам не поповнити ряди «ошуканих покупців», а також підкаже що робити, якщо вже все сталося.
Почнемо з головного - в більшості випадків, виробник інструменту не має ніякого відношення до виробників акумуляторних елементів, що знаходяться в його акумуляторних блоках. Він просто їх купує у тих, хто, на його думку, пропонує гарне співвідношення ціни і якості. Іншими словами, акумуляторні елементи в батареях до інструменту Bosch і якогось безіменного «китайця», швидше за все, опиняться від одного і того ж виробника, наприклад, японської компанії Sanyo або Samsung.
Найчастіше використовуються акумуляторні елементи типорозміру 18650 з типовою напругою 3,6-3,7 В. Ці елементи універсальні і використовуються скрізь, де тільки можна: від батарей ноутбуків до електромобілів. Якщо мова йде про 10,8-вольтовий акумулятор у інструменту, то це означає, що в ньому розміщено три таких елементи. У 14,4-вольтовому - чотири. У 18-вольтовому - п'ять. У 22-вольтовому вже шість, і так далі.
Ось фото 14,4-вольтового акумулятора Hitachi BCL без кришки. Видно, що в базовій частині розміщуються чотири акумуляторних елементи (до речі, виробництва Sanyo), а в «нозі» - схема управління.
Що таке Li-ion акумулятор
Незважаючи на те що кожна людина стикалася з таким джерелом живлення, далеко не всі розуміють, що це за батарея і як вона влаштована. Найбільш простим і поширеним варіантом є літій-іонне джерело живлення для мобільних телефонів. Він має таку конструкцію: зверху знаходиться контролер для управління зарядом-розрядом, а нижче акумуляторний елемент (банку).
У 99% батарей для стільникових телефонів використовується тільки один акумуляторний елемент, фахівці на своєму жаргоні досить часто називають його банкою. Номінальна напруга даного джерела живлення становить 3.7 вольта.
Пристрій також має спеціальний контролер (звичайна плата з мікросхемою), завдяки якому не трапляється перезарядки акумулятора. Тому виробник зі свого боку зробив все можливе, щоб не сталося позаштатних ситуацій, які призвели б до швидкої поломки джерела живлення.
Спрощена схема балансіра для АКБ
Ось спрощена схема балансиру струму на базі TL431. Резистори R1 і R2 встановлюють напругу 4,20 Вольт, або можна вибрати інші, залежно від типу батареї. Еталонна напруга для регулятора знімається з транзистора, і вже на кордоні 4,20 В система почне привідкривати транзистор, щоб не допустити перевищення заданої напруги. Мінімальне збільшення напруги викличе дуже швидке зростання струму транзистора. Під час тестів, вже при 4,22 В (перевищення на 20 мВ), струм склав більше 1 А.
Сюди підходить в принципі будь-який транзистор PNP, що працює в діапазоні напружень і струмів, які нас цікавлять. Якщо батареї повинні бути заряджені струмом 500 мА. Розрахунок його потужності простий: 4,20 В х 0,5 А = 2,1 В, і стільки повинен втратити транзистор, що ймовірно, вимагатиме невеликого охолодження. Для зарядного струму 1 А або більша потужність втрат, відповідно, зростає, і все важче буде позбутися тепла. Під час тесту були перевірені кілька різних транзисторів, зокрема BD244C, 2N6491 і A1535A - всі вони поводяться однаково.
Ділник напруги R1 і R2 слід підібрати так, щоб отримати потрібну напругу обмеження. Для зручності ось кілька значень після застосування яких, ми отримаємо такі результати:
- R1 + R2 = Vo
- 22K + 33K = 4,166 В
- 15К + 22K = 4,204 В
- 47K + 68K = 4,227 В
- 27K + 39K = 4,230 В
- 39K + 56K = 4,241 В
- 33K + 47K = 4,255 В
Як заряджати вперше
Багато хто, напевно, пам'ятає, як всі говорили, що нову батарею необхідно довести до повного розряду, а потім повністю зарядити, і так зробити три рази. Такий процес перших зарядок дійсно є, він насправді необхідний, але для батарей Ni-Cd і Ni-MH. Такі елементи живлення ставили ще в досить стародавні телефони, які зараз практично не випускаються. Як правильно заряджати літій-іонний акумулятор в перший раз, знає далеко не кожен і починає проводити процедуру повної розрядки. Елементи живлення такого типу влаштовані зовсім по-іншому, і процес глибокого розряду їм дуже сильно шкодить. Саме тому такі пристрої продаються з зарядом на 2/3 від ємності, а не для того, щоб людина могла перевірити телефон або інше пристосування.
На жаль, досить часто споживачі, перед тим як перший раз зарядити літій-іонний акумулятор, пам'ятаючи старі часи, починають повністю його розряджати, тим самим практично відразу ж у них відбираючи половину терміну служби. Тому будьте уважні і не допускайте поширених помилок, що призводять до поломки АКБ.
Звичайна зарядка
Знаючи, як правильно заряджати акумулятори Li-Ion, можна значно продовжити термін роботи батареї. Фахівці рекомендують провести правильну процедуру цього процесу для нового елемента живлення. Після цього не бажано розряджати акумулятор повністю. Коли індикатор покаже, що ємність батареї має заряд всього на 14-15%, його потрібно підключити до мережі.
Також не рекомендується заряджати акумулятор до 100%. Коли індикатор покаже 80-90%, прилад можна відключити від мережі. Це є ідеальним принципом зарядки звичайної літій-іонної батареї.
При цьому також не рекомендується застосовувати інші пристрої для наповнення ємності акумулятора, крім штатного. Воно має максимально прийнятні показники струму, допустимі для конкретної моделі батареї. Інші варіанти можна використовувати тільки в разі крайньої необхідності.
Літій-іонний акумулятор 18650
Такий АКБ має циліндричну форму і за зовнішнім виглядом повністю нагадує звичайну батарейку. Варто зазначити, що недобросовісні виробники, всіляко намагаючись збільшити продажі, починають вказувати завищені характеристики. На сьогоднішній день немає більш енергоємних Li-ion акумуляторів типу 18650, ніж 3400 мАг. Якщо на елементі живлення вказується цифра більшої цієї, то слід розуміти, що виробник навмисно завищує характеристики свого товару. При цьому існує велика ймовірність, що насправді акумулятор матиме не більше 2200 мАг.
Загальна характеристика
Одним з найпоширеніших видів акумуляторів сьогодні є тип Li-Ion. Такі пристрої відрізняються відносно невисокою вартістю. При цьому вони нетребувальні до умов експлуатації. У цьому випадку у користувача рідко виникає питання, як правильно заряджати акумулятор Li-Ion 18650 циліндричної форми або іншого різновиду.
Найчастіше представлені батареї встановлюють в смартфони, ноутбуки, планшети та інші подібні пристрої. Представлені акумулятори характеризуються довговічністю і надійністю. Вони не бояться повної розрядки.
Однією з головних особливостей представлених виробів є відсутність «ефекту пам'яті». Такі батарейки можна заряджати практично в будь-який зручний момент. «Ефект пам'яті» виникає при неповному розряді акумулятора. Якщо в ньому залишалася невелика кількість заряду, з часом ємність акумулятора стане падати. Це призведе до недостатньо тривалого харчування техніки. У літій-іонних батареях «ефект пам'яті» зведено до мінімуму.
Чим небезпечний перезаряд і глибокий розряд?
Через те, що люди не знають, як заряджати літій-іонний акумулятор, вони часто допускають помилки і можуть його занадто довго тримати на зарядці або ж, навпаки, забути про нього на тривалий час. Чим небезпечна неправильна експлуатація батареї? Вся справа в тому, що в даному випадку іони літію пересуваються від одного до іншого електроду. Матеріал виготовлення самих електродів може бути різним, але в даній темі ці подробиці не настільки важливі.
Простіше кажучи, чим більше заряджена батарея, тим більше іонів літію знаходиться в електроді. Якщо їх значення постійно знаходиться на максимумі, то в такому випадку відбувається досить швидка зношуваність пристрою.
Чим заряджати акумулятори
Li-ion акумулятори отримали більшу популярність також і тому, що існує досить велика кількість варіантів, ніж можна їх зарядити.
Найбільш логічний і правильний спосіб, як заряджати літій-іонний акумулятор - це штатний зарядний пристрій. Завдяки спеціальному пристрою батарея отримає максимальний заряд в найкоротші терміни. Більш того, це повністю безпечно для елемента живлення.
Тим, хто не знає, як заряджати літій-іонний акумулятор, якщо під рукою не виявилося штатного зарядного пристрою, повідомляємо, що зробити це можна і за допомогою комп'ютера і шнура USB. Однак у такому разі струм сягатиме лише 0.5 ампера.
Також можливо зарядити Li-ion батарею через прикурювач в автомобілі. На сьогоднішній день у багатьох магазинах продаються спеціальні USB-перехідники, які видають різну силу струму. Яким струмом заряджати літій-іонні акумулятори, найкраще дізнатися в документації, яка надається разом з телефоном, ноутбуком або іншим пристроєм. Основна маса батарей заряджається від 3.7 до 19 вольт. Однак існують моделі батарей, яким необхідно більше або менше напруги. У будь-якому випадку не варто ризикувати, а краще зайвий раз заглянути в інструкцію з експлуатації.
Якщо жоден з попередніх способів зарядки не підійшов, можна скористатися старим, але все ж актуальним і по сьогоднішній день пристроєм, який отримав в народі назву «жаба». Такі пристосування більшою мірою призначені для батарей зі стільникових телефонів. Конструкція «жаби» досить проста: тут є один док, куди встановлюється літій-іонний акумулятор, а також контакти, що регулюється за шириною. Таким чином, ця зарядка підійде практично під будь-яку батарею даного типу.
Як бачите, способів зарядки елемента живлення досить багато. Але перед тим як зарядити літій-іонний акумулятор, слід переконатися, що дійсно немає можливості скористатися штатною зарядкою. Інші методи використовуються в разі необхідності. Вони не шкодять батареї, але все ж оригінальна зарядка "