Россияне научили аккумуляторы заряжаться за секунды

Российские специалисты из «Сколтеха», Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева (РХТУ) и Института проблем химической физики (ИПХФ) разработали новые материалы на основе полимеров для использования их в качестве катода в современных аккумуляторах. Как сообщили CNews представители РХТУ, исследователи протестировали их в составе особых литиевых двухионных батарей и на выходе получили сверхбыстрые АКБ, заряжающиеся за несколько секунд.

Использование новых катодных материалов не только привело к сокращению времени, уходящего на подзарядку аккумулятора, но и позволило значительно продлить срок его службы. Такие АКБ способны выдерживать до 25 тыс. циклов перезарядки.

По заявлениям авторов новой технологии, с использованием катодов на ее основе могут быть созданы еще и калиевые двухионные аккумуляторы, в которых дорогостоящий и очень неэкологичный (даже на этапе производства) литий заменен на более доступный и менее редкоземельный и токсичный калий.

Частичная зарядка

Один из наиболее распространенных мифов о батарее заключается в том, что Вам необходимо время от времени полностью разряжать и заряжать устройство, чтобы стереть «память батареи». Это не относится к литий-ионным батареям. Это оставшийся миф от свинцово-кислотных элементов, и заряжать Ваш современный смартфон таким способом совершенно нежелательно.

Частичная зарядка подходит для литий-ионных аккумуляторов и может иметь некоторые положительные преимущества для долговечности элементов. Важно понимать, как заряжается аккумулятор. При приближении к разряду литий-ионные аккумуляторы потребляют постоянный ток и работают при более низком напряжении. Это напряжение постепенно увеличивается по мере того, как элемент заряжается, выравниваясь на уровне около 70 процентов, прежде чем ток начнет падать до полной емкости.

Важно отметить, что работа при низком напряжении хороша для срока службы батареи, увеличивая количество доступных циклов зарядки, прежде чем Вы начнете видеть значительное снижение емкости. Грубо говоря, каждое снижение напряжения элемента на 0,1В удваивает срок службы цикла, согласно Battery University. Поэтому зарядка телефона в диапазоне от 30 до 80 процентов снижает напряжение и продлевает срок службы батареи.

Кроме того, «глубина разряда» оказывает аналогичное влияние на общий цикл разряда до того, как емкость аккумулятора упадет. Это относится к количеству израсходованной батареи в промежутках между зарядами.

Использование всего лишь 20 процентов заряда аккумулятора между зарядками не будет практичным для большинства людей, но зарядка на 50%, приведет к заметному улучшению срока службы аккумулятора в долгосрочной перспективе, особенно если Вы каждый раз избегаете полной зарядки. Суть в том, что небольшие регулярные пополнения заряда намного лучше для литий-ионных аккумуляторов, чем длительные полные циклы зарядки.

Зарядка Ni-Cd Для Li-Ion

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

• Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

Сообщения

4-х контактный переключатель, 2 шт.

Похожий контент

Всем привет!
Есть вот такая плата https://www.dfrobot.com/product-1908.html
Есть мысль запитать ее от аккумулятора, чтоб использовать с экраном и виндой не только дома.
Эдакий странный планшет, согласен.

В комплекте идет блок питания PD45+QC 3.0
input: 100-240V

50/60Hz 1A
output: 5V3A / 9V3A / 12V3A / 15V3A / 20V2.25A
своим usb-c он и питает плату.

Что еще написано в официальной документации касаемо ее запитки:
— 12 Volt DC Input — JST PH2.0 4Pin
— The voltage range of the Delta power input connector is 7.4

15 volts. / т.е. ей надо от 7,4 до 15 вольт, чтобы работать
— The standard power source is 2A @ 12volts.
— So if you’re choosing to use the lipo battery, you should use 2

4 cells. // только ни на форуме, ни в офиц доках, ни в саппорте — никто не говорит какие точно подойдут
— The maximum booting power required is about 10 watts, and the operational power required is about 3 watts with a low electrical load (with CPU power usage < 5%). // 10 Ватт надо чтобы стартануть и 3 Ватт чтобы работать
Уже точно известно, что можно запитать ее от повербанка. Но подходящий (12-15V и 3 Ампера) обычно шибко дорогой и тяжелый (как минимум 500 грамм).
Да, логично, что при такой цене плыты (с виндой и экраном там что-то около 400), всем остальным можно пренебречь, но я брал ее с рук за в 4 раза дешевле.

Есть несколько безхозных Li-ion аккумуляторов. Читал, смотрел, думал:
1) не все схемы одинаково полезны =)
2) не каждая плата с али нормальная
3) можно запросто устроить пожар
4) много случаев когда эту совсем вообще не дешевую плату убивали за 3 секунды.

Диссонанс: паять или покупать повербанк.
Второе как-то так себе, наверное проще планшет на 8-10 дюймов на винде найти.
А паять — нет опыта чтобы спаять все грамотно, и потому я здесь.

Рисерч по ютубам и обзорам плат от независимх испытателей показал, что можно попробовать вот такие способы:
а) последовательно соединить 3шт li-ion + 3S BMS
б) берется небольшой повербанк на 5V3A, в него вставляется бустер например ZY12PDN
б1) берется небольшой повербанк на 5V3A, в него вставляется провод PD-DC в котором уже есть триггер, т.е. со стабильными 15/20 вольт на выходе
в) X шт li-ion батареек + LTC3780 как бустер
г) X шт li-ion батареек + IP5328P (поддерживает usb pd + мощность + защита уже встроена)
д) запитать как-то от li-po батарей.

В идеале: было бы здорово не больше 3шт батареек li-ion (вес) + какой-то надежный бустер : самодельный либо с Али.
Очень надеюсь на Ваши советы.

Добрый день всем. Собираю беспроводную зарядку для ноута (дипломный проект, время ограничено!). Нужно передавать 5V 5A. Столкнулся с проблемой — не могу рассчитать нужное количество витков катушек. Схему приемника и передатчика прилагаю ниже. Схема не моя, я заменил стабилизатор на более мощный и поставил более мощный транзистор. Заранее спасибо за ответ.

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:

1. Штекер зарядного устройства срезают. Провода освобождают от изоляции и делят на положительный и отрицательный полюса. Плюсовой кабель чаще всего имеет оплетку красного цвета, минусовой — черного.
2. Очищенные провода прикрепляют к полюсам батареи пластилином. USB-кабель подсоединяют к разъему компьютера или специального адаптера.
3. Источник питания заряжают, периодически отслеживая процесс. Заряжать батарейку рекомендуется не более часа. Этого времени достаточно для полного восстановления емкости.

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:

1. Плату устанавливают в подготовленный заранее пластиковый бокс. Конструкцию снабжают плюсовым и минусовым проводами. Бокс используется для размещения батареи во время зарядки. Сделать емкость можно из старого ЗУ, непригодного к эксплуатации бытового прибора или игрушки. Размеры должны соответствовать параметрам аккумулятора.
2. Плату припаивают, учитывая маркировку. Обозначения позволяют без труда разместить провода. Плата снабжена разноцветными индикаторами, отражающими ход зарядки. Микросхему приклеивают к боксу в удобном месте. После этого, соблюдая полярность, подключают провода. Перед фиксацией их очищают от изоляции и обрабатывают канифолью. На плату наносят небольшое количество жидкого припоя.

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.

Li-Ion

Литий-ионные батареи являются одними из самых распространённых перезаряжаемых элементов питания. Такие изделия используются в различных бытовых устройствах и гаджетах, а также могут выпускаться в форме батарей стандартных типоразмеров.

В каких устройствах используется

Li-Ion аккумуляторы можно обнаружить в следующих устройствах:

• Ноутбуки.
• Фотоаппараты.
• Электромобили.
• Детские игрушки.
• Macbook Air и Pro.
• Телефоны Android.
• Смартфоны Iphone.
• Электрические велосипеды и самокаты.
• Такие изделия имеют оригинальную форму либо могут быть выпущены в виде обычных батареек.

Количество циклов заряда-разряда

Стандартное количество циклов заряда аккумуляторной батарейки, изготовленной по литиевой технологии, например элемента 18650, составляет около восьмисот.

Высококачественные изделия способны перезаряжаться более 1000 раз, но в конце эксплуатационного периода может наблюдаться заметное снижение ёмкости.

Как достичь максимального количества циклов

Чтобы не «убить» батарею полностью запрещается глубокий разряд элемента питания этого типа. Для максимального продления жизни такой батарейки, её необходимо эксплуатировать в надлежащих температурных условиях (от -20 до +50˚С).

Использование зарядных устройств, в которых превышен номинальный ток также недопустимо. В этом случае батарея сильно перегревается и начинает деградировать.

Правила хранения аккумулятора шуруповерта

Лишены эффекта памяти: можно подзаряжать на любой стадии. Не стоит допускать полного разряда – приводит к выключению защитных контроллеров, предотвращающих перегрузки. В результате этого устройство может не выдержать интенсивную эксплуатацию, выйти из строя.

Аккумулятор перед хранением разряжают практически полностью (до состояния нерабочего инструмента). Чтобы убрать устройство на долгое хранение (более 6 месяцев), выполните от 3 до 5 полных курсов заряда-разрядки.

Больше остальных типов подвержены быстрому саморазряду. После длинного срока хранения нужно поставить АКБ на зарядное устройство минимум на сутки, чтобы восполнить запасы энергии. Отмечается снижение емкости после 300 циклов заряда-разрядки.

Как и чем заряжать LIFEPO4 батареи

Батарей ALIANT заражаются от бортовой сети мотоцикла через клеммы АКБ. Внутри АКБ находятся несколько литий-железо-фосфатных элементов питания — пакетиков 3.3В каждый. Номинальное напряжение батареи 13.2В. Пр бережной эксплуатации номинальное напряжение батарея сохранит на протяжении многих лет. Для увеличения срока эксплуатации АКБ в него встроен контроллер (BMS — Battery Managment System — Система Управления Батареей), отвечающий за равномерный заряд элементам внутри батарей от клемм. В случае пусковых АКБ, работающих на сверх-больших токах, — BMS отвечает только за равномерный заряд литий-желзео-фосфатных элементов внутри. В случае промышленных АКБ BMS отвечает ещё и за защиту АКБ от коротких замыканий, разряда, перезаряда, перегрева.

Прежде всего, отметим, что в связи с низким током саморазряда подзаряжать литий-железо-фосфатные АКБ без необходимости не нужно, особенно если вы экспериментируете с зарядным устройством. Перед тем как заряжать батарею измерьте напряжение на клеммах.

Как оценить состояние батареи по напряжению на клеммах

13.4В — батарея заряжена на 99%, при этом батарея в хорошем состоянии, достигается при заряде зарядными устройствами, заряд батареи не требуется

13.0В — батарея заряжена на 60%, заведет мотоцикл без подзаряда, заряд батареи не требуется

12.8В — батарея заряжена 40%, заведет мотоцикл без подзаряда, заряд батареи не требуется

Таким образом, если напряжение на батарее не упало ниже 12.8В, зарядка батареи не требуется.

Для заряда батарей можно использовать внешнее зарядное устройство — ALIANT или автомобильное для свинцовых батарей, или блок питания, но, при использовании автомобильного ЗУ вы должны убедиться, что напряжение заряда ЗУ не превышает 14.6В. Некоторые автомобильные ЗУ автоматически регулируют напряжение, в этом случае вы должны убедиться, что выдаваемое ЗУ напряжение на клеммы не превышает 14.6В. При повышении напряжения заряда до 14.7В, 14.8В — элементы батареи выйдут из строя. Так же убедитесь, что ЗУ без функции десульфатирования.

Если вам интересно замерить какое напряжение заряда на клеммах вашего АКБ — обратите внимание, что реле регулятор мотоцикла выдает полупостоянный напряжение. Не все тестеры правильно его показывают (врут). Вам нужен хороший тестер, способный точно измерять постоянное напряжение. На аккумуляторе никогда не бывает выше 13.8В, если ваш тестер показывает большее напряжение или меньшее — замените тестер.

Если вы ничего не знаете о своем зарядом устройстве, необходимо произвести тесты. Внимание, это опасная процедура, если ЗУ не совместимо, вы можете легко сжечь аккумулятор мы рекомендуем сначала провести тест на старой свинцовой батарее, а затем, если результаты обнадеживающие — провести аналогичный тест на LiFEPO4 батарее. Ниже описана процедура проверки ЗУ

Процедура проверки ЗУ на совместимость.

осмотрите ЗУ, если вы видите кнопку включающую функцию десульфатации или восстановления батареи — что одно и то же — убедитесь, что функция всегда выключена. С включенной функцией десульфатации вы перманентно испортите АКБ в течение нескольких первых секунд.

подключите к батарее тестер в режиме измерения постоянного напряжения. Затем, не выключая тестер, подключите зарядное устройство. Если у вас есть токовые клещи — накиньте их на плюсовой провод зарядного устройства, если клещей нет, то убедитесь, что ток, выдаваемый ЗУ не больше 3А, если вы заряжаете YLP07. Для YLP14, YLP24 номинальные токи заряда 10А для YLP14 и 20А для YLP24. Предельный ток, выдаваемый ЗУ, как правило, написан на шильдике ЗУ или указан в инструкции по эксплуатации. Если вы заряжаете промышленные АКБ — посмотрите номинальные токи заряда на нашем сайте.

включите зарядное устройство и наблюдайте за тем как растет напряжение на клеммах, если зарядное устройство отключилось до набора напряжение в 14.5В — ЗУ совместимо и может использоваться с литий-железо-фосфатными АКБ, если напряжение достигло 14.6В, но ЗУ не отключилось, немедленно отключите ЗУ — такое зарядное устройство не совместимо и может использоваться только в ручном режиме, с контролем напряжения с помощью тестера. Если ЗУ отключилось не достигнув напряжения 14.6В и токи заряда не превышают номинальные — то такое устройство совместимо, но есть ЗУ которые после выключения все-равно продолжают выдавать небольшой ток на АКБ. Такое ЗУ может использоваться для заряда аккумулятора, но не может использоваться для хранения АКБ. Т.е. сразу после сигнализации о завершении заряда, такое зарядное устройство необходимо отключить. Если вы оставите такое ЗУ подключенным к аккумулятору, например на ночь, то обязательно испортите аккумулятор. Проверить ток, выдаваемый на клеммы ЗУ после индикации о полном заряде можно с помощью токовых клещей или с помощью тестера. Если зарядное устройство отключается не достигая напряжения в 14.6В и если при отключении ЗУ не потребляет ток с аккумулятора и не выдает небольшой паразитный ток на аккумулятор — такое зарядное устройство полностью совместимо c АКБ Aliant.

обратите внимание — для пуска мотора, не нужно заряжать АКБ по максимуму, достаточно чтобы напряжение на клеммах АКБ, при выключенном ЗУ было не менее 13В

При зарядке батареи с помощью ЗУ ALIANT

в зарядное устройство ALIANT встроена функция удерживания максимального заряда батареи — т.е. можно подключать к устройству батарею на неограниченное время — батарея готова к эксплуатации в любое время.

время полного заряда менее 30 мин.

При зарядке батареи с помощью ЗУ от свинцовых АКБ

не превышайте 14.6В. ЗУ не должно ни в каких режимах выдавать напряжение на батарею выше 14.6В.

не используйте функцию десульфатирования. Если ЗУ десульфатирующие — оно не может быть использовано для зарядки батарей Aliant.

При зарядке батареи с помощью блока питания

Благодаря встроенной системе балансировки заряда батарей ALIANT можно заряжать обычным блоком
питания.

блок питания должен быть ограничен по напряжению — 13.5В наиболее подходящий блок питания для заряда LiFePO4 батарей, блок питания должен быть стабилизирован и всегда выдавать не более 14В

блок питания должен быть ограничен по току — в зависимости от типа батареи — не превышайте максимальный ток заряда. Ток заряда указан на обратной стороне батарей. Мы рекомендуем использовать блоки питания с током не более 3А.

Список проверенных совместимых ЗУ от свинцовых АКБ

Комментарии

Баланс заряда ячеек означает что есть схема, следящая за равномерным зарядом ячеек внутри аккумулятора. Под зарядом в данном случае подразумевается что «все элементы заряжены одинаково», т.е. напряжения на ячейках АКБ — одинаковые. Это не означает что если вы подключите больше 14.6В вы не сожжете ячейки, за это отвечает схемы защиты, которые часто встроены в балансиры. Но на пусковых АКБ этих схем защиты нет.

Добрый день.
В статье написано :
Для увеличения срока эксплуатации АКБ в него встроен контроллер (BMS — Battery Managment System — Система Управления Батареей), отвечающий за равномерный заряд элементам внутри батарей от клемм. В случае пусковых АКБ, работающих на сверх-больших токах, — BMS отвечает только за равномерный заряд литий-желзео-фосфатных элементов внутри. В случае промышленных АКБ BMS отвечает ещё и за защиту АКБ от коротких замыканий, разряда, перезаряда, перегрева.
А далее написано :
» При повышении напряжения заряда до 14.7В, 14.8В — элементы батареи выйдут из строя.»

Объясните, пожалуйста, как элементы батареи выйдут из строя, если плата BMS не даст им выйти из строя ?

Добрый день.
В статье написано :
Для увеличения срока эксплуатации АКБ в него встроен контроллер (BMS — Battery Managment System — Система Управления Батареей), отвечающий за равномерный заряд элементам внутри батарей от клемм. В случае пусковых АКБ, работающих на сверх-больших токах, — BMS отвечает только за равномерный заряд литий-желзео-фо сфатных элементов внутри. В случае промышленных АКБ BMS отвечает ещё и за защиту АКБ от коротких замыканий, разряда, перезаряда, перегрева.
А далее написано :
» При повышении напряжения заряда до 14.7В, 14.8В — элементы батареи выйдут из строя.»

Объясните, пожалуйста, как элементы батареи выйдут из строя, если плата BMS не даст им выйти из строя ?