Персональний блог - аккумуляторри як готувати і з чим подовать, клуб експертів dns

Дана тема буде йти в вільному стилі та вільний трёпе в ході якого я постараюся поділитися знаннями і досвідом роботи з ними. А так же постараюся якомога простіше донести хоч якусь суть.
Спробую відразу прояснити деякі значення і страшні слова, щоб було простіше вникати:
Ємність акумулятора - це те скільки заряду може в собі вмістити акумулятор, виражається вона в mAh, Ah, мА · год - міліампер-година, Ампер-година (буває так що ще ємність висловлюють в wh ват-година)
Струм заряду-параметр який вказується в ma, вказується він на зарядник або блоці живлення, наприклад:
Якщо написано заряджати струмом трохи більше 10% від ємності а ємність дорівнює 2500mah то значить на зарядник, блоці живлення має бути написаний не більше 250ma, відповідно якщо написано що струм не повинен перевищувати ємність акумулятора то струм може бути не більше 2500ma
Струм розряду - те ж саме тільки на оборот.
І так думаю спочатку було б непогано розібратися хто є хто.

NiCd - нікель-кадмієвий

Що ж характеризує ці акумулятори:

* Вони дешеві
* Вони можуть без побоювання бути повністю розряджені
* При правильному зверненні довгоживучі
* Не боятися низьких температур
* Можуть заряджатися відносна великим струмом
* Чи здатні віддавати великий струм за раз. (Працювати під великим навантаженням)

* Екологічно шкідливі
* Мала щільність заряду (це означає що більш сучасні акумулятори при тих же розмірах матимуть велику ємність)
* Мають ефект пам'яті (акумулятор "запам'ятовує" що його розряджають в повному обсязі і втрачає невикористану частину ємності - пояснення звичайно дуже грубе але сподіваюся що зрозуміле)
* Високий саморозряд (це означає що якщо ви зарядили акумулятор і поклали його просто на полицю, через пару днів, тиждень він може бути порожній)

Ну а тепер про правила експлуатації

* Не допускати перезарядження, стежити за часом заряду, якщо в інструкції написано заряджати комплектним зарядним пристроєм 8 годин то не варто залишати його на більший термін, так як в більшості китайських іграшок і всіляких шуруповертов, в ролі зарядного пристрою виступає самий звичайний блок живлення без будь або механізмів саме відключення (навіть наявність згасаючого світлодіода не говорить про те що блок харчування відключається сам), шанс пожежі або вибуху мінімальний, а ось акумулятор почне вмирати втрачаючи ємність. Одна з ознак того що NiCd заряджений це його температура, по досягненню повного заряду він починає грітися (якщо звичайно не заряджається зовсім малим струмом).
* Йому необхідні тренування, щоб не заробити ефект пам'яті. Тут фокус в чому найчастіше іграшки або ж електроінструмент перестають працювати раніше ніж акумулятор сяде повністю, іграшка перестала працювати а акумулятор все ще може мати в собі заряд, тому необхідно раз на місяць (при частій експлуатації) розряджати його повністю, наприклад підключивши до нього безпосередньо який небудь слабкий моторчик.

NiMH-Нікель-метал-гідридний

Це мабуть одні з найпоширеніших типів акумуляторів.

* Пристойна ємність
* Екологічно чисті
* Сучасні NiMH позбавлені ефекту пам'яті

* Високий саморозряд
* Необхідність правильного заряду
* Відносно малий термін служби
* Не любить великих струмів (як для заряду так і для розряду)
* Не любить повного розряду

Тут думаю варто відзначити що зараз існують і інші типи NiMH, зокрема LSD NiMH (ті самі N1- Sanyo Eneloop), дані акумулятори має більш низький струм саморозряду і здатні працювати з великими струмами розряду (всілякі потужні прилади).
Про заряді NiMH думаю нічого розписувати сенсу немає вони достатня вимогливі до умов заряда- вони гріються під час заряду вони вимагають виміру напруги (або ж виміру споживаного струму під час заряду), для них простіше купити спеціальний зарядник, але якщо потрібно зарядити в польових умовах то :
1 заряджати їх необхідно малим струмом
2 стежити за температурою
3 і не допускати перезаряда

Li-ion літій іонний

Тут починається найсмачніше:
Адже це він на пару зі своїм братом літій полімером, живить ваш мобільник, ваш ноутбук, і багато іншого.

Його сильні сторони

* Велика щільність заряду
* Можливість заряду великими струмами (тобто його можна зарядити достатньо швидко)
* У вигляді повноцінної АКБ не вимагає обслуговування (але про це трохи нижче)
* Низький саморозряд
* Зазнає великі струми розряду

* Не любить мінусових температур.
* Не любить повного розряду, дохне тут же.
* При повному заряді втрачає ємність (тут потрібно ємне пояснення і воно буде нижче)

Li-pol літій полімерний

У кожному Li pol акумуляторі (далі АКБ) є такий собі страж який захищає вашу АКБ від неправильної експлуатації, продовжуючи їй життя.

І так зустрічайте: Контролер заряду Li pol Li ion батареї або Protection IC for Cell Battery Pack

Постараюся доступно розповісти як це працює:

Чистий Li pol має свій робочий діапазон напруг приблизно від 3 вольт до 4.2 вольта
тобто якщо розряд опуститися нижче 3 вольт (точка заряду 0%) то на Li pol це негативно позначиться (глибокий розряд). рівно так само якщо напруга буде вище 4.2 вольт (точка 100% заряду) то це вже буде перезаряд.
І так, контролер стежить за цими напруженнями і коли на "банці" (1) воно дорівнює

3.2 вольта він відключає клеми (2) те ж саме відбувається якщо на "банці"

3.8-4 вольта (ці напруги задаються на заводі і можуть коливатися як і робочий діапазон Li pol) хитрість тут ось у чому контролер не допускає занадто низького розряду залишаючи 3.2 замість 3 вольт і повного заряду 4 вольта замість 4.2 тобто робочий діапазон виходить 10% -90%, що дозволяє продовжити життя АКБ.
Так само контролер стежить і за тим що твориться на "виході" (4) якщо на виході занадто велике навантаження або коротке замикання клеми "банки" (2) відключаються.
Ще контролер заряду може "забракувати" банку, наприклад якщо розряджений акумулятор довго зберігався і через саморозряду напругу опустилося наприклад до

2.5В то є всі шанси що знову АКБ не запрацює, контролер просто не буде подавати напругу на "банку" при заряді.
Якщо кому цікаво завжди є шанс запустити такий акумулятор, не без наслідків звичайно, але є всі шанси що він цілком ще поживе.
Для початку потрібно розібрати, вилучити АКБ, заміряти приладом (вольтметром, мультиметром) струм на клемах (2) (щоб бути впевненим що банку жива і має хоч якийсь заряд, якщо він нижчий 1-2 вольта, сміливо в смітник) після чого розібратися де плюс де мінус, розібравшись з полярністю падати ток від блоку живлення, зарядника на клеми "банки" (2) і зарядити до 3 вольт, головне щоб сила струму блоку живлення, зарядника не перевищувала ємність банки і напруга була в діапазоні 4-5вольт. Після чого можна пробувати вставити АКБ на своє законне місце і спробувати зарядити штатним зарядним пристроєм, якщо АКБ почне заряджатися, то можливо вам пощастило і якась корисна ємність все ж залишилася.

Можемо ще поглянути на АКБ ноутбука вона теж цікава

Усередині вона виглядає так:

Певна кількість Li ion банок з'єднаних спеціальним чином і підключених до контролера.
Контролер АКБ ноутбука складніше тих що ми розглядали вище

одна з причин його складності якраз криється в словах

"Банок з'єднаних спеціальним чином"

Є 2 типу підключення елементів:
Послідовне: і паралельне
Послідовне з'єднання виглядає так:

(ГОСТ тут більше не живе)
При послідовному з'єднанні ми збільшуємо кінцева напруга (адже ноутбук для роботи вимагає 10 -14 вольт)
паралельне з'єднання виглядає так:

При паралельному з'єднанні ми збільшуємо кінцеву ємність батареї.
У ноутбуках ж часто сполучено так:

Щоб збільшити струм і ємність.
При таких з'єднаннях є одна вагома проблема послідовно з'єднані банки не завжди рівномірно заряджаються, тобто перший блок паралельно з'єднаних акумуляторів може бути заряджений на 3.4 вольта другий блок на 3.6 і третій на 3.4 так як перший і останній блок ще не заряджені заряд триватиме а значить середній блок отримає перезаряд, щоб цього не допустити використовуються балансувальні контакти (на першій фото їх добре видно білий і жовті дроти), вони заміряють напруги кожного з 3 блоків і при необхідності заряджаю його окремо, тим самим знову ж продовжуючи життя АКБ.

якщо зберуся з думками опублікую статейку про відновлення АКБ ноутбуків і про їх альтернативному застосуванні.

Надеюсь хоть кому то дана інформація стала в нагоді і я не дарма стукав по клавішах.