ما الذي يمكن أن يكون أكثر حزنًا من بطارية فارغة فجأة في طائرة كوادكوبتر أثناء الرحلة أو إيقاف تشغيل جهاز الكشف عن المعادن في منطقة واعدة؟ الآن، لو كان بإمكانك معرفة مقدار شحن البطارية مسبقًا! ثم يمكننا توصيل الشاحن أو تركيب مجموعة جديدة من البطاريات دون انتظار عواقب وخيمة.

وهذا هو المكان الذي ولدت فيه فكرة إنشاء نوع من المؤشرات التي ستعطي إشارة مقدمًا بأن البطارية ستنفد قريبًا. يعمل هواة الراديو في جميع أنحاء العالم على تنفيذ هذه المهمة، واليوم توجد سيارة كاملة وعربة صغيرة من حلول الدوائر المختلفة - من الدوائر الموجودة على ترانزستور واحد إلى الأجهزة المتطورة على وحدات التحكم الدقيقة.

انتباه! تشير المخططات الواردة في المقالة فقط إلى انخفاض الجهد الكهربائي في البطارية. لمنع التفريغ العميق، يجب عليك إيقاف التحميل أو الاستخدام يدويًا.

الخيار 1

ربما لنبدأ بدائرة بسيطة باستخدام صمام ثنائي زينر وترانزستور:

دعونا معرفة كيف يعمل.

طالما أن الجهد أعلى من عتبة معينة (2.0 فولت)، فإن صمام ثنائي الزينر في حالة تعطل، وبالتالي، يتم إغلاق الترانزستور ويتدفق كل التيار عبر مؤشر LED الأخضر. بمجرد أن يبدأ الجهد الكهربائي على البطارية في الانخفاض ويصل إلى قيمة حوالي 2.0 فولت + 1.2 فولت (انخفاض الجهد عند تقاطع الباعث الأساسي للترانزستور VT1) ، يبدأ الترانزستور في الفتح ويبدأ إعادة توزيع التيار بين كلا المصابيح.

إذا أخذنا مصباح LED بلونين، فسنحصل على انتقال سلس من اللون الأخضر إلى اللون الأحمر، بما في ذلك مجموعة الألوان المتوسطة بأكملها.

يبلغ فرق الجهد الأمامي النموذجي في مصابيح LED ثنائية اللون 0.25 فولت (يضيء اللون الأحمر عند الجهد المنخفض). وهذا الاختلاف هو الذي يحدد مساحة الانتقال الكامل بين الأخضر والأحمر.

وبالتالي، على الرغم من بساطتها، تتيح لك الدائرة أن تعرف مسبقًا أن البطارية قد بدأت في النفاذ. طالما أن جهد البطارية هو 3.25 فولت أو أكثر، يضيء مؤشر LED الأخضر. في الفترة الفاصلة بين 3.00 و 3.25 فولت، يبدأ اللون الأحمر في الاختلاط باللون الأخضر - كلما اقتربنا من 3.00 فولت، زاد اللون الأحمر. وأخيرًا، عند 3V، يضيء اللون الأحمر النقي فقط.

عيب الدائرة هو تعقيد اختيار ثنائيات الزينر للحصول على عتبة الاستجابة المطلوبة، بالإضافة إلى استهلاك تيار ثابت يبلغ حوالي 1 مللي أمبير. حسنًا، من المحتمل أن الأشخاص الذين يعانون من عمى الألوان لن يقدروا فكرة تغيير الألوان.

بالمناسبة، إذا وضعت نوعًا مختلفًا من الترانزستور في هذه الدائرة، فيمكن جعله يعمل في الاتجاه المعاكس - سيحدث الانتقال من اللون الأخضر إلى اللون الأحمر، على العكس من ذلك، إذا زاد جهد الإدخال. وهنا الرسم البياني المعدل:

الخيار رقم 2

تستخدم الدائرة التالية شريحة TL431، وهي عبارة عن منظم جهد دقيق.

يتم تحديد عتبة الاستجابة بواسطة مقسم الجهد R2-R3. مع التقديرات الموضحة في الرسم البياني، فهي 3.2 فولت. عندما ينخفض ​​جهد البطارية إلى هذه القيمة، تتوقف الدائرة الدقيقة عن تجاوز مؤشر LED وتضيء. ستكون هذه إشارة إلى أن التفريغ الكامل للبطارية قريب جدًا (الحد الأدنى للجهد المسموح به على بنك ليثيوم أيون واحد هو 3.0 فولت).

إذا تم استخدام بطارية مكونة من عدة بطاريات ليثيوم أيون متصلة على التوالي لتشغيل الجهاز، فيجب توصيل الدائرة المذكورة أعلاه بكل بنك على حدة. مثله:

لتكوين الدائرة، نقوم بتوصيل مصدر طاقة قابل للتعديل بدلاً من البطاريات واختيار المقاوم R2 (R4) لضمان إضاءة مؤشر LED في اللحظة التي نحتاجها.

الخيار رقم 3

وهنا دائرة بسيطة لمؤشر تفريغ بطارية ليثيوم أيون باستخدام ترانزستورين:
يتم تحديد عتبة الاستجابة بواسطة المقاومات R2 و R3. يمكن استبدال الترانزستورات السوفيتية القديمة بـ BC237، BC238، BC317 (KT3102) وBC556، BC557 (KT3107).

الخيار رقم 4

دائرة تحتوي على ترانزستورات ذات تأثير ميداني تستهلك فعليًا تيارات دقيقة في وضع الاستعداد.

عند توصيل الدائرة بمصدر طاقة، يتم إنشاء جهد موجب عند بوابة الترانزستور VT1 باستخدام مقسم R1-R2. إذا كان الجهد أعلى من جهد القطع لترانزستور التأثير الميداني، فإنه يفتح ويسحب بوابة VT2 إلى الأرض، وبالتالي يغلقها.

عند نقطة معينة، مع تفريغ البطارية، يصبح الجهد الكهربي الذي تمت إزالته من المقسم غير كافٍ لفتح VT1 ويتم إغلاقه. ونتيجة لذلك، يظهر جهد قريب من جهد الإمداد عند بوابة مفتاح المجال الثاني. يفتح ويضيء LED. يشير توهج LED إلينا إلى أن البطارية بحاجة إلى إعادة الشحن.

أي ترانزستورات ذات قناة n ذات جهد قطع منخفض ستفي بالغرض (كلما انخفض كلما كان ذلك أفضل). لم يتم اختبار أداء 2N7000 في هذه الدائرة.

الخيار رقم 5

على ثلاثة ترانزستورات:

أعتقد أن الرسم البياني لا يحتاج إلى شرح. بفضل المعامل الكبير. بتضخيم ثلاث مراحل ترانزستور، تعمل الدائرة بشكل واضح للغاية - بين مصباح LED المضاء وغير المضاء، يكفي فرق قدره 1 جزء من مائة فولت. الاستهلاك الحالي عند تشغيل المؤشر هو 3 مللي أمبير، عندما يكون مؤشر LED مطفأ - 0.3 مللي أمبير.

على الرغم من المظهر الضخم للدائرة، فإن اللوحة النهائية لها أبعاد متواضعة إلى حد ما:

من مجمع VT2 يمكنك التقاط إشارة تسمح بتوصيل الحمل: 1 - مسموح به، 0 - معطل.

يمكن استبدال الترانزستورات BC848 وBC856 بـ BC546 وBC556 على التوالي.

الخيار رقم 6

تعجبني هذه الدائرة لأنها لا تقوم بتشغيل المؤشر فحسب، بل تقوم أيضًا بقطع الحمل.

المؤسف الوحيد هو أن الدائرة نفسها لا تنفصل عن البطارية، وتستمر في استهلاك الطاقة. وبفضل مصباح LED المشتعل باستمرار، فهو يأكل كثيرًا.

يعمل مصباح LED الأخضر في هذه الحالة كمصدر جهد مرجعي، حيث يستهلك تيارًا يبلغ حوالي 15-20 مللي أمبير. للتخلص من هذا العنصر الشره، بدلاً من مصدر الجهد المرجعي، يمكنك استخدام نفس TL431، وتوصيله وفقًا للدائرة التالية*:

* قم بتوصيل الكاثود TL431 بالدبوس الثاني من LM393.

الخيار رقم 7

الدائرة باستخدام ما يسمى بشاشات الجهد. وتسمى أيضًا أجهزة مراقبة الجهد والكاشفات، وهي عبارة عن دوائر دقيقة متخصصة مصممة خصيصًا لمراقبة الجهد.

هنا، على سبيل المثال، دائرة تضيء مؤشر LED عندما ينخفض ​​جهد البطارية إلى 3.1 فولت. تم التجميع على BD4731.

أوافق، لا يمكن أن يكون الأمر أسهل! يحتوي BD47xx على مخرج مجمع مفتوح ويحد أيضًا من تيار الإخراج إلى 12 مللي أمبير. يتيح لك ذلك توصيل مؤشر LED به مباشرةً، دون الحد من المقاومات.

وبالمثل، يمكنك تطبيق أي مشرف آخر على أي جهد آخر.

فيما يلي بعض الخيارات الإضافية للاختيار من بينها:

• عند 3.08 فولت: TS809CXD، TCM809TENB713، MCP103T-315E/TT، CAT809TTBI-G؛
• عند 2.93 فولت: MCP102T-300E/TT، TPS3809K33DBVRG4، TPS3825-33DBVT، CAT811STBI-T3؛
• سلسلة MN1380 (أو 1381، 1382 - تختلف فقط في علبها). لأغراضنا، فإن الخيار مع استنزاف مفتوح هو الأنسب، كما يتضح من الرقم الإضافي "1" في تعيين الدائرة الدقيقة - MN13801، MN13811، MN13821. يتم تحديد جهد الاستجابة من خلال مؤشر الحروف: MN13811-L هو 3.0 فولت بالضبط.

يمكنك أيضًا أن تأخذ النظير السوفيتي - KR1171SPkhkh:

اعتمادًا على التعيين الرقمي، سيكون جهد الكشف مختلفًا:

شبكة الجهد ليست مناسبة جدًا لمراقبة بطاريات الليثيوم أيون، لكنني لا أعتقد أن الأمر يستحق استبعاد هذه الدائرة الدقيقة تمامًا.

تتمثل المزايا التي لا يمكن إنكارها لدوائر مراقبة الجهد في استهلاك الطاقة المنخفض للغاية عند إيقاف التشغيل (وحدات وحتى أجزاء من الميكرو أمبير)، فضلاً عن بساطتها الشديدة. غالبًا ما تتناسب الدائرة بأكملها مباشرة مع أطراف LED:

لجعل إشارة التفريغ أكثر وضوحًا، يمكن تحميل مخرج كاشف الجهد على مؤشر LED الوامض (على سبيل المثال، سلسلة L-314). أو قم بتجميع "وامض" بسيط بنفسك باستخدام ترانزستورين ثنائي القطب.

يظهر أدناه مثال على دائرة منتهية تنبهك بانخفاض مستوى البطارية باستخدام مؤشر LED الوامض:

سيتم مناقشة دائرة أخرى ذات مؤشر LED وامض أدناه.

الخيار رقم 8

دائرة باردة تجعل مؤشر LED يومض إذا انخفض جهد بطارية الليثيوم إلى 3.0 فولت:

تتسبب هذه الدائرة في وميض مصباح LED فائق السطوع مع دورة تشغيل تبلغ 2.5% (أي توقف طويل - وميض قصير - توقف مؤقت مرة أخرى). يتيح لك ذلك تقليل الاستهلاك الحالي إلى قيم سخيفة - في حالة إيقاف التشغيل، تستهلك الدائرة 50 نانومتر (نانو!)، وفي وضع وميض LED - 35 ميكرو أمبير فقط. هل يمكنك اقتراح شيء أكثر اقتصادا؟ بالكاد.

كما ترون، فإن تشغيل معظم دوائر التحكم في التفريغ يتلخص في مقارنة جهد مرجعي معين بجهد متحكم فيه. وبعد ذلك، يتم تضخيم هذا الاختلاف وتشغيل/إيقاف تشغيل مؤشر LED.

عادة، يتم استخدام مرحلة الترانزستور أو مضخم التشغيل المتصل في دائرة المقارنة كمضخم للفرق بين الجهد المرجعي والجهد على بطارية الليثيوم.

ولكن هناك حل آخر. يمكن استخدام العناصر المنطقية - العاكسون - كمكبر للصوت. نعم، إنه استخدام غير تقليدي للمنطق، لكنه ناجح. يظهر مخطط مماثل في الإصدار التالي.

الخيار رقم 9

مخطط الدائرة لـ 74HC04.

يجب أن يكون جهد التشغيل لثنائي الزينر أقل من جهد استجابة الدائرة. على سبيل المثال، يمكنك أن تأخذ الثنائيات زينر من 2.0 - 2.7 فولت. يتم ضبط الضبط الدقيق لعتبة الاستجابة بواسطة المقاوم R2.

تستهلك الدائرة حوالي 2 مللي أمبير من البطارية، لذلك يجب أيضًا تشغيلها بعد مفتاح الطاقة.

الخيار رقم 10

هذا ليس حتى مؤشر تفريغ، بل هو مقياس فولتميتر LED كامل! يعطي المقياس الخطي المكون من 10 مصابيح LED صورة واضحة عن حالة البطارية. يتم تنفيذ جميع الوظائف على شريحة LM3914 واحدة فقط:

يقوم المقسم R3-R4-R5 بتعيين الفولتية الدنيا (DIV_LO) والعليا (DIV_HI). مع القيم الموضحة في الرسم البياني، فإن توهج مؤشر LED العلوي يتوافق مع جهد 4.2 فولت، وعندما ينخفض ​​الجهد إلى أقل من 3 فولت، سينطفئ مؤشر LED الأخير (السفلي).

من خلال توصيل الدبوس التاسع من الدائرة الدقيقة بالأرض، يمكنك تحويله إلى وضع النقطة. في هذا الوضع، يتم دائمًا إضاءة مصباح LED واحد يتوافق مع جهد الإمداد. إذا تركت الأمر كما في الرسم التخطيطي، فسوف يضيء نطاق كامل من مصابيح LED، وهو أمر غير منطقي من وجهة نظر اقتصادية.

كما المصابيح عليك أن تأخذ المصابيح الحمراء فقط، لأن لديهم أدنى جهد مباشر أثناء التشغيل. على سبيل المثال، إذا أخذنا مصابيح LED زرقاء، فإذا كانت البطارية تنخفض إلى 3 فولت، فمن المرجح أنها لن تضيء على الإطلاق.

تستهلك الشريحة نفسها حوالي 2.5 مللي أمبير، بالإضافة إلى 5 مللي أمبير لكل مصباح LED مضاء.

عيب الدائرة هو استحالة ضبط عتبة الإشعال لكل LED بشكل فردي. يمكنك ضبط القيم الأولية والنهائية فقط، وسيقوم المقسم المدمج في الشريحة بتقسيم هذا الفاصل الزمني إلى 9 أجزاء متساوية. ولكن، كما تعلمون، في نهاية التفريغ، يبدأ الجهد على البطارية في الانخفاض بسرعة كبيرة. الفرق بين البطاريات التي تم تفريغها بنسبة 10% و 20% يمكن أن يصل إلى أعشار فولت، ولكن إذا قارنت نفس البطاريات، التي تم تفريغها بنسبة 90% و 100% فقط، يمكنك رؤية فرق فولت كامل!

يوضح الرسم البياني النموذجي لتفريغ بطارية Li-ion الموضح أدناه بوضوح هذا الظرف:

وبالتالي، فإن استخدام مقياس خطي للإشارة إلى درجة تفريغ البطارية لا يبدو عمليًا جدًا. نحن بحاجة إلى دائرة تسمح لنا بضبط قيم الجهد الدقيقة التي سيضيء بها مصباح LED معين.

يتم التحكم الكامل في وقت تشغيل مصابيح LED من خلال الدائرة الموضحة أدناه.

الخيار رقم 11

هذه الدائرة عبارة عن مؤشر لجهد البطارية/البطارية مكون من 4 أرقام. تم تنفيذه على أربعة مضخمات تشغيلية مضمنة في شريحة LM339.

تعمل الدائرة بجهد يصل إلى 2 فولت وتستهلك أقل من مللي أمبير (لا يشمل مؤشر LED).

بالطبع، لتعكس القيمة الحقيقية لسعة البطارية المستخدمة والمتبقية، من الضروري مراعاة منحنى تفريغ البطارية المستخدمة (مع مراعاة تيار الحمل) عند إعداد الدائرة. سيسمح لك ذلك بتعيين قيم الجهد الدقيقة المقابلة، على سبيل المثال، 5%-25%-50%-100% من السعة المتبقية.

الخيار رقم 12

وبالطبع، يتم فتح النطاق الأوسع عند استخدام وحدات التحكم الدقيقة مع مصدر جهد مرجعي مدمج ومدخل ADC. هنا تقتصر الوظيفة فقط على خيالك وقدرتك على البرمجة.

كمثال، سنقدم أبسط دائرة على وحدة التحكم ATMega328.

على الرغم من أنه هنا، لتقليل حجم اللوحة، سيكون من الأفضل أن تأخذ ATTiny13 ذو 8 أرجل في حزمة SOP8. ثم سيكون رائعًا تمامًا. ولكن دع هذا يكون واجبك المنزلي.

LED هو ثلاثة ألوان (من شريط LED)، ولكن يتم استخدام اللون الأحمر والأخضر فقط.

يمكن تنزيل البرنامج النهائي (الرسم) من هذا الرابط.

يعمل البرنامج على النحو التالي: يتم استقصاء جهد الإمداد كل 10 ثوانٍ. بناءً على نتائج القياس، يتحكم MK في مصابيح LED باستخدام PWM، مما يسمح لك بالحصول على ظلال مختلفة من الضوء عن طريق مزج الألوان الحمراء والخضراء.

تنتج البطارية المشحونة حديثًا حوالي 4.1 فولت - يضيء المؤشر الأخضر. أثناء الشحن، يوجد جهد 4.2 فولت على البطارية، وسيومض مؤشر LED الأخضر. بمجرد انخفاض الجهد إلى أقل من 3.5 فولت، سيبدأ مؤشر LED الأحمر في الوميض. ستكون هذه إشارة إلى أن البطارية فارغة تقريبًا وأن الوقت قد حان لشحنها. في بقية نطاق الجهد، سيتغير لون المؤشر من الأخضر إلى الأحمر (حسب الجهد).

الخيار رقم 13

حسنًا، أولاً، أقترح خيار إعادة صياغة لوحة الحماية القياسية (وتسمى أيضًا)، وتحويلها إلى مؤشر لبطارية فارغة.

يتم استخراج هذه اللوحات (وحدات PCB) من بطاريات الهاتف المحمول القديمة على نطاق صناعي تقريبًا. ما عليك إلا أن تلتقط بطارية هاتف محمول مهملة في الشارع، ثم تتخلص منها، وتصبح اللوحة بين يديك. تخلص من كل شيء آخر على النحو المنشود.

انتباه!!! هناك لوحات تتضمن حماية من التفريغ الزائد عند جهد منخفض بشكل غير مقبول (2.5 فولت أو أقل). لذلك، من بين جميع اللوحات التي لديك، تحتاج فقط إلى اختيار تلك النسخ التي تعمل بالجهد الصحيح (3.0-3.2 فولت).

في أغلب الأحيان، تبدو لوحة PCB كما يلي:

Microassembly 8205 عبارة عن جهازين ميدانيين من المللي أوم تم تجميعهما في مبيت واحد.

من خلال إجراء بعض التغييرات على الدائرة (الموضحة باللون الأحمر)، سنحصل على مؤشر ممتاز لتفريغ بطارية ليثيوم أيون والذي لا يستهلك أي تيار تقريبًا عند إيقاف تشغيله.

نظرًا لأن الترانزستور VT1.2 مسؤول عن فصل الشاحن عن بنك البطارية عند الشحن الزائد، فهو غير ضروري في دائرتنا. لذلك، قمنا بإلغاء هذا الترانزستور تمامًا من التشغيل عن طريق كسر دائرة التصريف.

يحد المقاوم R3 من التيار عبر LED. يجب تحديد مقاومته بحيث يكون توهج LED ملحوظًا بالفعل، لكن التيار المستهلك ليس مرتفعًا بعد.

بالمناسبة، يمكنك حفظ جميع وظائف وحدة الحماية، وإجراء الإشارة باستخدام ترانزستور منفصل يتحكم في مؤشر LED. أي أن المؤشر سوف يضيء في وقت واحد مع إيقاف تشغيل البطارية في لحظة تفريغها.

بدلاً من 2N3906، فإن أي ترانزستور pnp منخفض الطاقة لديك سيفي بالغرض. إن مجرد لحام مؤشر LED مباشرة لن ينجح، لأن... إن تيار الإخراج للدائرة الدقيقة التي تتحكم في المفاتيح صغير جدًا ويتطلب التضخيم.

يرجى الأخذ في الاعتبار حقيقة أن دوائر مؤشر التفريغ نفسها تستهلك طاقة البطارية! لتجنب التفريغ غير المقبول، قم بتوصيل دوائر المؤشر بعد مفتاح الطاقة أو استخدم دوائر الحماية.

كما قد لا يكون من الصعب تخمينه، يمكن استخدام الدوائر بالعكس - كمؤشر للشحن.

مقدمة.

بطارية ليثيوم أيون.

ما يسمى

المقاومة الداخلية.

تبلد

مراقب.

عملية الشحن.
لا ينصح

كيفية إطالة عمر البطارية؟

بسبب العمليات البطيئة على وجه التحديد، لن يكون شحن البطارية المبردة فعالاً. علاوة على ذلك، فإنه يسبب له بعض الضرر. يجب عليك الانتظار حتى تصل البطارية إلى درجة حرارة الغرفة. ستعود خصائص طاقة البطارية إلى قيمها الأصلية.

ديمون فيديو ديمون فيديو

2011-02-06T15:36:09Z 2011-02-06T15:36:09Z

شيء عن Li-ion، أو لماذا تستنزف البطارية بسرعة

- مقدمة.
بطارية Li-ion هي نوع من مصادر التيار الكيميائي التي تستخدم على نطاق واسع في تكنولوجيا الهاتف المحمول الحديثة. حاليًا، تخلت الشركات المصنعة تمامًا تقريبًا عن استخدام أنواع أخرى من البطاريات في الهواتف المحمولة، لذلك من المهم للغاية معرفة كيفية استخدام مصادر طاقة الليثيوم بشكل صحيح. توضح هذه المقالة السمات الرئيسية لتصميم واستخدام بطاريات Li-ion، بالإضافة إلى بعض النصائح العملية.

بطارية ليثيوم أيون.
تعتبر بطاريات الليثيوم من العناصر ذات الكثافة العالية للطاقة، لكنها في نفس الوقت الأكثر حساسية للاستخدام وتقنية الشحن. وهذا صحيح بشكل خاص نظرًا للاستحالة الافتراضية لإجراء عملية استعادة السعة - فبطاريات الليثيوم لا تتأثر بتأثير الذاكرة.
ما يسمى دورات التدريب والاستردادليس لها تأثير يذكر على عمر خدمة بطارية ليثيوم أيون، نظرًا لأن عمليات الأكسدة التي تزيد من المقاومة الداخلية للبطارية لا رجعة فيها. تجدر الإشارة إلى أن بطارية الليثيوم أكثر عرضة للشيخوخة، وبسبب التآكل، تفقد بعضًا من سعتها بشكل لا رجعة فيه أثناء التخزين. حتى في ظروف المستودع المثالية. لذلك، عند شراء بطارية Li-Ion جديدة، يجب على المشتري أن يعرف بوضوح تاريخ إصدارها. لسوء الحظ، غالبًا ما يقوم المصنعون بترميز تاريخ إنتاج البطارية في الرقم التسلسلي، مما يجعل من الصعب علينا العثور عليه.
بالنسبة لبطارية Li-Ion، لا يُنصح باستخدام الوضع الذي يتم فيه استخدام الهاتف الخلوي من حين لآخر، نظرًا لكفاءة البطارية المنخفضة نسبيًا في هذه الحالة، فضلاً عن عمر الخدمة القصير نسبيًا.

المقاومة الداخلية.
هذه هي واحدة من الخصائص الرئيسية للبطارية. كلما كان أصغر، كلما كان ذلك أفضل. عادة، بالنسبة لبطارية Li-Ion، تتوافق المقاومة الداخلية مع 150-250 مللي أوم عند جهد 3.6 فولت.
تحدد المقاومة الداخلية (المشار إليها فيما يلي باسم IC)، بشكل عام، أداء البطارية. إذا كان من الضروري، عند العمل مع بطارية ذات VS عالية، توفير تيار حمل كبير في الوضع قصير المدى، وهو أمر نموذجي للهواتف المحمولة، فسيكون جهد خرج البطارية تبلدبسبب الانخفاض الكبير في عمر بطارية الطائرة. نظرًا لأن الاستهلاك الحالي للهواتف المحمولة يكون نبضيًا، ففي لحظات ذروة الاستهلاك الحالي، قد ينخفض ​​جهد البطارية إلى الحد الأدنى لجهد الإمداد وسيبلغ الهاتف أن البطارية منخفضة، على الرغم من أنها لا تزال بعيدة عن أن تكون تفريغها تماما. وبالتالي، يمكن أن يفشل الهاتف المالك في اللحظة الأكثر أهمية.
بالإضافة إلى ذلك، يؤدي ارتفاع BC إلى خسائر خطيرة في الشحن، مما يؤدي إلى تسخين البطارية بشكل مفرط. أيضًا، عند شحن بطارية ذات جهد VS مرتفع، يصل الجهد الكهربي الموجود على خليتها إلى العتبة بشكل أسرع، وسيبلغ الهاتف أن الشحن قد اكتمل، ولكن سيتم شحن البطارية بشكل أقل من اللازم.
هناك طرق مناسبة تسمح لك بقياس BC للبطارية، ولكن غالبًا ما لا يتمكن المستخدم العادي من الوصول إليها. الطريقة الأكثر شيوعًا هي قياس انخفاض الجهد في البطارية تحت الحمل المستمر.

مراقب.
تم تجهيز بطاريات Li-Ion بدائرة تحكم خاصة تراقب جهد الخلية وتقوم بإيقاف تشغيل وصلات إخراج البطارية عندما يتجاوز جهدها الحدود المقبولة.
لسوء الحظ، في بعض الأحيان تصادف بطاريات غير أصلية قامت الشركة المصنعة بتزويدها بوحدة التحكم. يمكن أن يؤدي ذلك إلى عواقب وخيمة، بما في ذلك انخفاض ضغط البطارية والانفجار بسبب ارتفاع درجة الحرارة وزيادة الجهد عليها.
اضطررت بنفسي إلى التعامل مع منتج منخفض الجودة تم فيه تثبيت وحدة تحكم زائفة:

كما ترون من الصورة، كل هذا الهراء الكهربائي، الذي نسوا فيه لحام نصف الأجزاء، لا يتلقى الطاقة على الإطلاق - الطرف الموجب للبطارية غير متصل كهربائيًا بأي شكل من الأشكال. علاوة على ذلك، فإن بعض أطراف الترانزستور إما غير متصلة في أي مكان أو أنها قصيرة. وهذا يلغي تمامًا أي تدخل للدائرة في عمر البطارية. ليس من المستغرب أنه بعد مرور بعض الوقت من الاستخدام، تضخم الزجاج المعدني للبطارية بشكل ملحوظ.
لا تسمح وحدات التحكم بشحن البطارية التي تم تفريغها إلى 2.5 فولت أو أقل. والحقيقة هي أنه في مثل هذه البطارية شديدة التفريغ، تحدث عمليات تدمير لا رجعة فيها للهيكل الكهروكيميائي، ومحاولة شحن هذه البطارية ستؤدي إلى إطلاق معدن الليثيوم بداخلها. غالبًا ما يتسبب إطلاق الليثيوم في حدوث انفجارات.

عملية الشحن.
تعد دائرة كهربائية متخصصة مسؤولة عن عملية شحن البطارية، والتي تجمع بين مثبتات التيار والجهد، بالإضافة إلى عنصر الذاكرة الذي يتم فيه تسجيل معلومات حول تسلسل ومدة مراحل الشحن. نظرًا لأنه في أغلب الأحيان يتم تصميم دائرة كهربائية دقيقة معينة لسعة بطارية معينة لا ينصحاستخدام بطارية في الهاتف بسعة مختلفة عن البطارية القياسية الخاصة بالبطارية الخاصة به.
رسم بياني مبسط لعملية الشحن الكاملة لبطارية Li-Ion بسعة 750 مللي أمبير في الساعة:


ويمكن تقسيم عملية الشحن وفق هذا الجدول إلى مرحلتين:
1. الشحن بقوة ثابتة، تيار مستمر.
2. الشحن بجهد ثابت.
في بعض الأحيان يمكنك العثور على أجهزة شحن "سريعة" تقوم بشحن البطارية خلال ساعة واحدة، متجاوزة المرحلة الثانية. ومع ذلك، مع هذه الطريقة، تكتسب البطارية حوالي 70% فقط من سعتها.
هناك ما يسمى بـ "الضفادع" - أجهزة الشحن التي تشحن البطارية مباشرة من خلال جهات اتصال الإخراج الخاصة بها. وفي كثير من الأحيان لا يقدمون برنامج مراحل الشحن مما يؤثر سلباً على الخلية. سيؤدي الاستخدام المتكرر لطريقة الشحن هذه إلى تقليل عمر البطارية بشكل كبير.
خلافًا للاعتقاد الشائع، يمكنك شحن بطارية الليثيوم حتى لو كانت نصف فارغة، ولا يتعين عليك الانتظار حتى يتم تفريغها بالكامل، كما حدث مع NiCd.

كيفية إطالة عمر البطارية؟
عند استخدام بطاريات الليثيوم، من المفيد اتباع هذه النصائح البسيطة.

1. أثناء الشحن، افصل عن الإنترنت (خاصة في حالة 3G أو Wifi) وكابل USB.
يؤثر أي اتصال على مدة الشحن، ويكون الاتصال النشط أكثر أهمية لأنه يتسبب في تسخين البطارية. ومع زيادة درجة الحرارة لكل 10 درجات فإن معدل التفاعل يزيد بمقدار 2-4 مرات ((ج) فانت هوف) وفي هذه الحالة تزداد عملية التفريغ الذاتي وتسرب التيار في البطارية بمقدار 2-4 مرات ، فهو يلبس بشكل أسرع.
مع اتصال نشط، قد يزيد وقت الشحن عدة مرات، وحتى ذلك الحين، لن تتوافق إشارة الشحن الكاملة تمامًا مع الحقيقة (تقييد درجة الحرارة ووقت الشحن من جانب الدائرة الدقيقة). وبناءً على ذلك، فإن الشحن أثناء إيقاف تشغيل الهاتف تمامًا يقلل من العمليات المدمرة للبطارية أثناء الشحن بنسبة 4-8 مرات.

2. يجب أن تظل البطارية التي لم يتم استخدامها لفترة طويلة مشحونة.
انخفاض الجهد أقل من 2.5 فولت يجعل البطارية عديمة الفائدة. يبلغ تيار التفريغ الذاتي لبطارية Li-Ion 10% شهريًا، دون مراعاة الطاقة المستهلكة على وحدة التحكم.
ومع ذلك، في حالة التخزين طويل الأجل، كل هذا لا يهم، لأنه، كما هو مذكور أعلاه، تحدث عملية الشيخوخة أيضًا تلقائيًا. عمر البطارية النموذجي لا يزيد عن عامين.

3. لا تقم بشحن بطارية تعرضت للتو لدرجات حرارة متجمدة.
عند التبريد، تتباطأ العمليات داخل البطارية. لذلك، عند استخدام الهاتف بنشاط، من الممكن ظهور رسالة سابقة لأوانها حول التفريغ الكامل، على الرغم من أنه لا يزال هناك احتياطي. التأثير مشابه للمقاومة الداخلية العالية، لكنه قابل للعكس. بسبب التفاعل الكيميائي البطيء، لا يتوفر للبطارية الوقت الكافي لتزويد الكمية المطلوبة من الطاقة، مما يؤدي إلى انخفاض الجهد.
بسبب العمليات البطيئة على وجه التحديد، لن يكون شحن البطارية المبردة فعالاً. علاوة على ذلك، فإنه يسبب له بعض الضرر. يجب عليك الانتظار حتى تصل البطارية إلى درجة حرارة الغرفة. ستعود خصائص طاقة البطارية إلى قيمها الأصلية.">

اليوم، يتم استخدام بطاريات خاصة للهواتف المحمولة، والأجهزة المنزلية، والأدوات. أنها تختلف في خصائص الأداء. لكي تعمل البطارية لفترة طويلة دون أعطال، عليك أن تأخذ في الاعتبار متطلبات الشركات المصنعة للمنتجات المعروضة.

واحدة من الأنواع الأكثر شعبية اليوم هي بطاريات Li-Ion. كيفية شحن هذا النوع من البطاريات بشكل صحيح، وكذلك ميزات تشغيله، ينبغي النظر فيها بالتفصيل قبل تشغيل الجهاز.

الخصائص العامة

أحد أكثر أنواع البطاريات شيوعًا اليوم هو نوع Li-Ion. هذه الأجهزة منخفضة التكلفة نسبيا. في الوقت نفسه، فإنهم يتجاهلون ظروف التشغيل. في هذه الحالة، نادرًا ما يكون لدى المستخدم سؤال حول كيفية شحن بطارية Li-Ion 18650 الأسطوانية أو أي نوع آخر بشكل صحيح.

في أغلب الأحيان، يتم تثبيت البطاريات المقدمة في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية وغيرها من الأجهزة المماثلة. تتميز البطاريات المقدمة بالمتانة والموثوقية. إنهم ليسوا خائفين من التفريغ الكامل.

من السمات الرئيسية للمنتجات المعروضة عدم وجود "تأثير الذاكرة". يمكن شحن هذه البطاريات في أي وقت مناسب تقريبًا. يحدث "تأثير الذاكرة" عندما لا يتم تفريغ البطارية بالكامل. إذا بقيت كمية صغيرة من الشحن فيها، فستبدأ سعة البطارية في الانخفاض بمرور الوقت. سيؤدي ذلك إلى عدم كفاية إمدادات الطاقة للمعدات. في بطاريات الليثيوم أيون، يتم تقليل "تأثير الذاكرة".

تصميم

يعتمد تصميم بطارية الليثيوم أيون على نوع الجهاز المخصص لها. يستخدم الهاتف المحمول بطارية تسمى "جرة". لها شكل مستطيل وتتضمن عنصرًا هيكليًا واحدًا. الجهد الاسمي هو 3.7 فولت.

يتميز نوع البطارية المقدم لجهاز الكمبيوتر المحمول بتصميم مختلف تمامًا. قد تحتوي على عدة خلايا بطارية فردية (2-12 قطعة). كل واحد منهم لديه شكل أسطواني. هذه هي بطاريات Li-Ion 18650. تشير الشركة المصنعة للمعدات بالتفصيل إلى كيفية شحنها بشكل صحيح. يتضمن هذا التصميم وحدة تحكم خاصة. يبدو وكأنه دائرة كهربائية صغيرة. تتحكم وحدة التحكم في إجراء الشحن ولا تسمح بتجاوز السعة المقدرة للبطارية.

توفر البطاريات الحديثة للأجهزة اللوحية والهواتف الذكية أيضًا وظيفة التحكم في الشحن. وهذا يطيل عمر البطارية بشكل ملحوظ. إنه محمي من العوامل الضارة المختلفة.

ميزات الشحن

عند النظر في كيفية شحن بطاريات Li-Ion بشكل صحيح للهاتف والكمبيوتر المحمول وغيرها من المعدات، عليك الانتباه إلى ميزات تشغيل الجهاز المقدم. يجب أن يقال أن بطاريات الليثيوم أيون لا تتحمل التفريغ العميق والشحن الزائد. ويتم التحكم في ذلك بواسطة جهاز خاص يضاف إلى التصميم (جهاز التحكم).

إنه مثالي للحفاظ على شحن نوع البطارية المعروض عند مستوى يتراوح بين 20 إلى 80% من السعة الكاملة. وحدة التحكم تراقب هذا. ومع ذلك، لا ينصح الخبراء بترك الجهاز متصلاً بالشحن طوال الوقت. وهذا يقلل بشكل كبير من عمر البطارية. في هذه الحالة، وحدة التحكم تخضع لتحميل مستمر. بمرور الوقت، قد تنخفض وظائفها بسبب هذا.

وفي الوقت نفسه، لن تسمح وحدة التحكم أيضًا بالتفريغ العميق. سوف يقوم ببساطة بإيقاف تشغيل البطارية في لحظة معينة. هذه الوظيفة الوقائية ضرورية للغاية. وإلا، فقد يؤدي ذلك إلى قيام المستخدم بشحن البطارية بشكل زائد أو تفريغها بشكل زائد عن غير قصد. توفر البطاريات الحديثة أيضًا حماية عالية الجودة ضد ارتفاع درجة الحرارة.

مبدأ تشغيل البطارية

لفهم كيفية شحن بطارية Li-Ion (جديدة أو مستعملة) بشكل صحيح، عليك أن تأخذ في الاعتبار مبدأ عملها. سيسمح لك ذلك بتقييم الحاجة إلى مراقبة مستوى التفريغ وشحن الجهاز.

تنتقل أيونات الليثيوم الموجودة في بطارية من هذا النوع من قطب كهربائي إلى آخر. في هذه الحالة، يظهر تيار كهربائي. يمكن تصنيع الأقطاب الكهربائية من مواد مختلفة. هذا المؤشر له تأثير أقل على خصائص أداء الجهاز.

تنمو أيونات الليثيوم على الشبكة البلورية للأقطاب الكهربائية. هذا الأخير، بدوره، يغير حجمها وتكوينها. عندما يتم شحن البطارية أو تفريغها، يكون هناك المزيد من الأيونات على أحد الأقطاب الكهربائية. كلما زاد الحمل على العناصر الهيكلية المعدنية التي يضعها الليثيوم، قل عمر خدمة الجهاز. لذلك، فمن الأفضل عدم السماح لنسبة عالية من الأيونات بالاستقرار على أحد القطبين الكهربائيين.

خيارات الشحن

قبل استخدام البطارية، عليك أن تفكر في كيفية شحن بطارية Li-Ion الخاصة بالهاتف الذكي والجهاز اللوحي والمعدات الأخرى بشكل صحيح. هناك عدة طرق للقيام بذلك.

أحد الحلول الصحيحة هو استخدام الشاحن. يتم تزويده كاملاً بالمعدات الإلكترونية من قبل كل مصنع.

الخيار الثاني هو شحن البطارية من كمبيوتر مكتبي متصل بشبكة منزلية. يتم استخدام كابل USB لهذا الغرض. في هذه الحالة، سيستغرق إجراء الشحن وقتًا أطول من استخدام الطريقة الأولى.

يمكنك تنفيذ هذا الإجراء باستخدام ولاعة السجائر الموجودة في سيارتك. هناك طريقة أخرى أقل شيوعًا وهي شحن بطارية ليثيوم أيون باستخدام جهاز عالمي. ويسمى أيضا "الضفدع". في أغلب الأحيان، يتم استخدام هذه الأجهزة لإعادة شحن بطاريات الهواتف الذكية. يمكن تعديل عرض جهات الاتصال الخاصة بهذا الجهاز.

شحن بطارية جديدة

يجب تشغيل البطارية الجديدة بشكل صحيح. للقيام بذلك، يجب تفريغ هاتفك أو جهازك اللوحي أو أي جهاز آخر بالكامل. فقط عندما يتم إيقاف تشغيل الجهاز، يمكن توصيله بالشبكة. ستمنع وحدة التحكم البطارية من استنزاف الكثير. هو الذي يقوم بإيقاف تشغيل الجهاز عندما تفقد البطارية سعتها إلى مستوى محدد مسبقًا.

بعد ذلك، تحتاج إلى توصيل المعدات الكهربائية بالشبكة باستخدام شاحن قياسي. يتم تنفيذ الإجراء حتى يضيء المؤشر باللون الأخضر. يمكنك ترك الجهاز متصلاً بالإنترنت لبضع ساعات إضافية. يتم تنفيذ هذا الإجراء عدة مرات. ليست هناك حاجة لتفريغ هاتفك أو جهازك اللوحي أو الكمبيوتر المحمول على وجه التحديد.

شحن عادي

إن معرفة كيفية شحن بطاريات Li-Ion بشكل صحيح يمكن أن يؤدي إلى إطالة عمر البطارية بشكل كبير. يوصي الخبراء باتباع الإجراء الصحيح لهذه العملية بالنسبة للبطارية الجديدة. بعد ذلك، لا ينصح بتفريغ البطارية بالكامل. عندما يظهر المؤشر أن سعة البطارية مشحونة بنسبة 14-15% فقط، فيجب توصيلها بالشبكة.

وفي الوقت نفسه، لا ينصح أيضًا باستخدام أجهزة أخرى غير الأجهزة القياسية لملء سعة البطارية. يحتوي على الحد الأقصى من التصنيفات الحالية المقبولة المسموح بها لطراز بطارية معين. يجب استخدام الخيارات الأخرى فقط عند الضرورة القصوى.

معايرة

هناك فارق بسيط آخر تحتاج إلى معرفته عند دراسة مسألة كيفية شحن بطاريات Li-Ion بشكل صحيح. يوصي الخبراء بمعايرة هذا الجهاز بشكل دوري. ويقام مرة واحدة كل ثلاثة أشهر.

أولاً، في الوضع العادي، تحتاج إلى تفريغ المعدات الكهربائية قبل إيقاف تشغيلها. بعد ذلك يتم توصيله بالشبكة. يستمر الشحن حتى يتحول المؤشر إلى اللون الأخضر (البطارية مشحونة بنسبة 100%). يجب اتباع هذا الإجراء حتى تعمل وحدة التحكم بشكل صحيح.

عند تنفيذ مثل هذا الإجراء، تحدد لوحة دائرة البطارية حدود الشحن والتفريغ. يعد ذلك ضروريًا لضمان التشغيل العادي لوحدة التحكم وتجنب الأعطال. في هذه الحالة، يتم استخدام الشاحن القياسي الذي توفره الشركة المصنعة للهاتف أو الجهاز اللوحي أو الكمبيوتر المحمول.

تخزين

لكي تعمل البطارية لأطول فترة ممكنة وبكفاءة، تحتاج أيضًا إلى التفكير في مسألة كيفية شحن بطارية Li-Ion بشكل صحيح للتخزين. في بعض الحالات، قد ينشأ موقف عندما لا يكون جهاز تشغيل المعدات قيد الاستخدام مؤقتًا. في هذه الحالة، يجب أن يتم إعداده بشكل صحيح للتخزين.

يتم شحن البطارية إلى 50%. في هذه الحالة يمكن تخزينها لفترة طويلة. ومع ذلك، يجب أن تكون درجة الحرارة المحيطة حوالي 15 درجة مئوية. وإذا زادت، فإن معدل فقدان البطارية لسعتها سيزيد.

إذا كانت البطارية بحاجة إلى تخزينها لفترة طويلة بما فيه الكفاية، فيجب تفريغها بالكامل وشحنها مرة واحدة في الشهر. وصول البطارية إلى 100% من سعتها المحددة. ثم يتم تفريغ الجهاز مرة أخرى وشحنه إلى 50٪. إذا تم تنفيذ هذا الإجراء بانتظام، فيمكن تخزين البطارية لفترة طويلة جدًا. وبعد ذلك، سيكون صالحًا للاستخدام بالكامل.

من خلال التفكير في كيفية شحن بطاريات Li-Ion بشكل صحيح، يمكنك إطالة عمر هذا النوع من البطاريات بشكل كبير.

يمكنك شحن بطاريات الليثيوم أيون (ليثيوم أيون) باستخدام الشواحن أو بنفسك. لن نفكر في تصميم بطاريات الليثيوم أيون والبوليمر (لي بول)، لكننا سننتقل على الفور إلى الممارسة. يتم شحن كلا النوعين من البطاريات بنفس الطريقة، لذلك سنتحدث أيضًا عن الليثيوم أيون.

قواعد شحن بطارية Li-Ion:

• لا يمكن شحن البطارية إلا عند درجات حرارة تتراوح من 0 إلى +45 درجة. حتى تسخن البطارية، لن يتم شحنها بشكل طبيعي؛
• الحد الأدنى للجهد لبطارية Li-Ion هو 2.5 أو 3 فولت، حسب التركيب الكيميائي. فمن الأفضل التركيز على 3B؛
• الجهد الاسمي 3.7 فولت.
• الحد الأقصى لجهد الشحن هو 4.2 فولت أو 4.3 فولت، اعتمادًا على التركيب الكيميائي. من الأفضل التركيز على 4.2 فولت؛
• تتم الإشارة إلى السعة على البطارية أو الجهاز، دعنا نسميها C. وبعد ذلك سيكون من الواضح سبب حاجتك إلى معرفتها للشحن؛
• وضع الشحن العادي: يقتصر التيار على 0.5*C (أي قيمة تساوي نصف سعة البطارية)، ويقتصر الجهد على 4.2 فولت؛
• إذا تم تفريغ البطارية إلى 3 فولت أو أقل: يجب أن يقتصر التيار على 0.1*C حتى يتجاوز الجهد 3 فولت؛
• يتم شحن البطارية حتى يتوقف التيار عن التناقص أو لا يوجد تيار على الإطلاق، إذا قمت بتحديد الجهد الكهربي بـ 4.2 فولت. إذا لم تقم بتحديد الجهد، حتى يرتفع الجهد إلى 4.2 فولت؛
• لا ترفع الجهد أبدًا فوق 4.2 أو 4.3 فولت. عندما يتم تجاوز الجهد باستمرار، تحدث رواسب على الأقطاب الكهربائية. وفي أفضل الأحوال، ستفقد البطارية قدرتها إلى الأبد. إذا استمرت العملية لفترة طويلة، فإن الوديعة تسبب ماس كهربائي. قد تسخن وتدمر الأقطاب الكهربائية وتشتعل فيها النيران.

بالإضافة إلى ذلك

لشحن نفسك، تحتاج إلى الحد من الجهد والتيار. مثالية لإمدادات الطاقة المختبرية.

في بطاريات الليثيوم أيون ذات الفولتية الأعلى من 3.7 فولت، يتم توصيل البطاريات على التوازي. تقسيم جهد البطارية على 3.7 يعطي عدد البطاريات المتصلة على التوالي. ضرب عدد البطاريات في 3 سيعطيك الحد الأدنى من الجهد للبطارية. بالضرب في 4.2 نحصل على أقصى جهد.

بطاريات Li-Ion خالية عمليا من "تأثير الذاكرة" وبالتالي لا تتطلب التدريب. حاول عدم تفريغ البطارية بالكامل أو إبقائها مشحونة باستمرار.

الشحن الأمثل للبطارية هو 50-80%. ومع ذلك، من غير المجدي المعاناة والحفاظ على هذه القيم عند استخدام جهاز كمبيوتر محمول أو هاتف ذكي أو حتى مصباح يدوي. عادةً ما يتم شحنها عندما يكون ذلك مناسبًا وعند الضرورة، ويتم تفريغها حتى الضرورة. هذا ما تم إنشاء Li-Ion من أجله، فلا فائدة من تقييد نفسك.

إن اتباع الطرق المذكورة أعلاه لشحن البطاريات ذات الفولتية العالية أو التيارات "القفزية" يضر بالبطارية. من الأفضل ترك البطارية عند تيار منخفض لعدة ساعات أو يومين. هذه طريقة أكثر اقتصادا لإحياء البطارية. سيسمح ذلك لوحدة التحكم بالعمل كما هو متوقع والسماح بالشحن بالتيارات العادية.

أعتقد أن هذا كل شيء، تمارين سعيدة.

يتم تثبيته في جميع أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والهواتف المحمولة وغيرها من المعدات. الجهد المقنن لهذه البطارية هو 3.7-3.8 فولت، والحد الأقصى يصل إلى 4.4 فولت، والحد الأدنى من 2.5 إلى 3.0 فولت.

من تاريخ الخلق

ظهرت بطاريات Li-ion لأول مرة في أوائل التسعينيات. كانت الشركة المصنعة الرائدة لهم في البداية شركة Sony. تحتوي هذه البطارية على قطبين كهربائيين. يتم وضع الكاثود على رقائق الألومنيوم، ويتم وضع الأنود على رقائق النحاس. يتم وضع فواصل تحتوي على إلكتروليت سائل أو جل بين الأقطاب الكهربائية. أيونات الليثيوم ذات الشحنة "+" هي ناقلات تيار، أيونات يمكنها اختراق العناصر الكيميائية الأخرى، مما يؤدي إلى حدوث تفاعل كهروكيميائي يوفر الطاقة لجهاز معين.

وكانت بطاريات الليثيوم من الجيل السابق "مشهورة" بزيادة خطر الانفجار بسبب استخدام أنود معدن الليثيوم فيها ووجود مركبات كيميائية غازية داخل البطارية. مع دورات الشحن والتفريغ المتعددة، يمكن أن يحدث ماس كهربائي، ومن ثم انفجار بطارية الليثيوم. حدثت انفجارات أيضًا بسبب تفاعل أيونات الليثيوم بشكل خطير مع المواد الأخرى الموجودة في البطاريات.

عندما تم تغيير مادة الأنود الكيميائية أخيرًا إلى الجرافيت، تم تصحيح ذلك تمامًا. بالمناسبة، جميع أجهزة الشحن الحديثة، التي تستقبل البطاريات من خلالها الطاقة، تحميها من الحرارة الزائدة والتيار "المفرط". في بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، يتم التخلص تماما من هذا العيب الخطير. ومع ذلك، استغرق تطوير أجهزة بطارية آمنة حوالي 20 عامًا.

لتجنب الاحتراق التلقائي لبطارية الليثيوم عند شحنها، بدأ المصنعون في بناء وحدة تحكم لشحن البطارية في العلبة. تقوم وحدة التحكم بتنظيم درجة الحرارة داخل البطارية وعمق التفريغ وكمية التيار المستهلك. ولكن ليست كل بطاريات الليثيوم مجهزة بوحدة تحكم. في كثير من الأحيان لا تقوم الشركة المصنعة بتثبيته - من أجل توفير المال وزيادة السعة. ولهذا السبب لا تزال بعض البطاريات تنفجر.

ومع ذلك، على عكس سابقاتها في شكل بطاريات، تتمتع البطاريات الأيونية بخصائص أفضل بكثير. يضمن المستوى المنخفض من التفريغ الذاتي في هذه البطاريات مدة صلاحية أطول، كما أن السعة العالية تسمح لها بالعمل لفترة أطول. بالإضافة إلى ذلك، لا تتطلب أي خلية ليثيوم صيانة إضافية، وإذا فشلت في النهاية، فمن الأفضل عدم استعادتها، ولكن استبدالها.

كيفية استخدام وتخزين بطارية الليثيوم أيون بشكل صحيح

من المهم التأكد من أن البطارية تحتوي دائمًا على الحد الأدنى من الشحن على الأقل. لا يمكن السماح لأي بطارية أيونية بالتفريغ الكامل. إذا لم يكن قيد الاستخدام وتم تفريغه بالكامل، فسيؤدي ذلك إلى قصر عمر البطارية. يؤثر عامل درجة الحرارة بشكل كبير على سلامة البطارية.لا تشحن أو تخزنبطاريات الليثيومفي درجات حرارة مرتفعة ومنخفضة بشكل مفرط، حيث سيبدأ مؤشر قدرتها في الانخفاض بسرعة.

ليثيوم أيون حساس لتغيرات الجهد. إذا تمت زيادة U في الشاحن ولو قليلاً (على سبيل المثال، بنسبة 4%) فقط، فسوف تفقد البطارية قدرتها مع كل دورة شحن وتفريغ.

أفضل شروط تخزين الليثيوم أيون: يجب أن تكون نسبة الشحن 40% على الأقل من سعة الخلية الأيونية، وأن تكون درجة الحرارة من 0 إلى +10 درجة مئوية.

على الرغم من كل الخصائص الإيجابية، ليس من المنطقي شراء Li-ion للاستخدام المستقبلي: تفقد البطارية حوالي 4٪ من سعتها خلال عامين. عند الشراء، تأكد من الانتباه إلى تاريخ الصنع. إذا مر وقت أطول منذ الإنتاج، فلا ينصح بشراء مثل هذه البطارية.

المعتاد هو عامين، ولكن الآن اخترعت شركات التصنيع طريقة تسمح بتخزينها لفترة أطول. تتم إضافة مادة حافظة خاصة إلى البطارية، مما يسمح بتخزينها لأكثر من عامين. إذا كانت هناك مادة حافظة في المنحل بالكهرباء، قبل استخدامه لأول مرة، يجب تفريغ البطارية بالكامل من خلال إعطائها نوعًا من التدريب على شكل دورتين أو ثلاث دورات شحن وتفريغ. مع عملية إعادة التنشيط هذه، يتحلل الإلكتروليت الموجود في البطارية تدريجيًا، وتعود البطارية إلى مستوى سعتها الطبيعي.

إذا لم يتم ذلك مع خلايا الليثيوم، فستكتسب البطارية "تأثير الذاكرة"، وبعد ذلك، نظرًا لأن المادة الحافظة لا تزال بالداخل، عند تطبيق الشحن وزيادة تيار البطارية، ستبدأ في التفكك بسرعة، وتتلاشى البطارية قد تنتفخ.

إذا تم التعامل مع البطاريات الأيونية بعناية وعناية، مع مراعاة جميع شروط التخزين، فإنها مع الاستخدام السليم ستستمر لفترة طويلة، وسيظل مستوى السعة في هذه البطاريات عند مستوى عالٍ لفترة طويلة.

بطارية ليثيوم بوليمر كبديل لـ Li-ion

بطاريات البوليمر هي نسخة محسنة من بطاريات الليثيوم أيون. التقدم التقني لا يزال قائما، والآن يتم النظر فيه بالفعل كبديل جدي لبطاريات الليثيوم السابقة. كان الغرض من إنشاء بطاريات تعتمد على مواد البوليمر، في المقام الأول، هو القضاء على عيوب Li-ion في شكل تكلفة عالية وزيادة خطر الاحتراق التلقائي.

الفرق الرئيسي بين بطارية البوليمر وبطارية الليثيوم أيون هو أن البوليمرات الصلبة ليست سائلة أو هلامية، ولكنها تستخدم كإلكتروليت في تصنيعها. يعد تغيير الإلكتروليت إنجازًا كبيرًا لأن هذه البطاريات أكثر أمانًا ويمكنك الآن القلق بشكل أقل بشأن الانفجارات المحتملة عند استخدامها.

لقد لعبت المواد الصلبة دورًا رئيسيًا في توصيل التيار من قبل - على سبيل المثال، استخدام طبقة من البلاستيك، وكان استخدامها داخل بطارية Li-pol، بدلاً من الفاصل المسامي المشرب بالسائل بين قطبيها، بمثابة خطوة مهمة إلى الأمام.

تتمتع بطاريات Li-pol أيضًا بخصائص محسنة من حيث الشكل المناسب، حيث تتيح البوليمرات الحصول على أحجام وأنواع مختلفة من هذه البطاريات. يمكن أن يكون الحد الأدنى لسمك بطاريات البوليمر 1 مم فقط.

إلى جانب الاختلافات، هناك أيضًا أوجه تشابه بين Li-ion وLi-pol. بالنسبة للجزء الأكبر، هذا يعني أنه لم يتم القضاء على جميع أوجه القصور، ولم يتم استنفاد إمكانيات المزيد من العمل من قبل الشركات المصنعة بالكامل بعد. على سبيل المثال، لا يوجد فرق كبير بينهما من حيث عمر الخدمة ومشكلة "التقادم" إذا لم يتم استخدامها.

تُستخدم بطاريات البوليمر، مثل Li-ion، في الهواتف المحمولة، وأجهزة التحكم عن بعد، والأدوات الكهربائية المحمولة، مثل المثاقب الكهربائية والمفكات.

تدعي بعض الشركات المصنعة لبطاريات البوليمر أنها ليس لها تأثير على الذاكرة، ويُزعم أنها يمكن أن تعمل في نطاق درجة حرارة أوسع: من -20 إلى +40-60 درجة مئوية، مما يجعل من الممكن استخدامها في المناخات الاستوائية الحارة. وبما أن خطر الاحتراق التلقائي لم يتم القضاء عليه بالكامل بعد، فإن بطاريات البوليمر عادة ما تكون مجهزة بدائرة كهربائية مدمجة تمنع الشحن الزائد وارتفاع درجة الحرارة.

كيفية استعادة بطارية ليثيوم أيون

على الرغم من أن عمر خدمة العديد من البطاريات الحديثة طويل جدًا، إلا أنه يأتي وقت ينفد فيه شحن أي مصدر تيار كيميائي. تنخفض السعة، ولم تعد البطارية قادرة على العمل لفترة طويلة وبشكل صحيح. خاصة إذا تم تخزين مصدر الطاقة المفرغ لفترة طويلة دون إعادة الشحن. هناك عدة طرق شائعة لإعادته إلى الحياة. لن تدوم البطارية المُجدَّدة طويلاً، ولكن هذا سيوفر لك الوقت قبل أن تحتاج إلى استبدالها.

يتم وصف الطرق غير المتوقعة وأحيانًا غير المنطقية تمامًا على الإنترنت. على سبيل المثال، هناك مقالات تفيد بأنه يمكنك تمديد البطارية بشكل فعال إذا قمت بشحنها وتفريغها عدة مرات متتالية. وبطبيعة الحال، هذه أسطورة، ولا ينبغي استخدام هذا "الأسلوب". أيضًا في أحد المنتديات الشعبية، يتم وصف مثال واقعي لكيفية قيام شخص ما بهز البطارية عن طريق وضعها في الثلاجة. لقد تضخمت إلى أحجام هائلة وانفجرت بعد إخراجها من الثلاجة - بشكل طبيعي بسبب تغير درجة الحرارة.

على السؤال الجاد حول كيفية إعادة شحن بطارية الهاتف الخليوي حقًا، يمكنك إعطاء إجابة بسيطة وواضحة: خذ أي شاحن بطارية بجهد 5-12 فولت ومقاوم بمقاومة 330 أوم إلى 1 كيلو أوم. مخطط الاتصال بسيط للغاية: يتم توصيل "ناقص" مصدر الطاقة بـ "ناقص" البطارية، و "زائد" إلى "زائد"، من خلال المقاوم. أنت الآن بحاجة إلى توصيل الشاحن والتحقق بانتظام من زيادة الجهد باستخدام مقياس متعدد لمدة 10-15 دقيقة. ويزداد الجهد تدريجيًا، وعندما يصل إلى 3.31 فولت تقريبًا، "يجد" الهاتف البطارية ويقبلها.

من الممكن أيضًا تأرجح Li-ion، الذي تم إيقاف تشغيله بواسطة وحدة التحكم، مع إعادة البطارية بسرعة إلى حالة العمل . في هذه الحالة، عند قياس الجهد الحالي، ستكون قيمته حوالي 2.5 فولت. البطارية "حية" ولا تزال قادرة على العمل لبعض الوقت، على الرغم من أنها للوهلة الأولى تبدو فارغة تقريبًا. نقوم باستعادته على النحو التالي: لهذا ستحتاج إلى "شاحن شعبي" Imax B6 ومقياس متعدد. الدائرة الواقية للبطارية غير ملحومة ومتصلة بـ Imax. وكيفية التحقق من الجهد واضحة بالفعل: تتم مراقبته دائمًا بمقياس متعدد.

نحن نتأرجح البطارية بعناية قدر الإمكان. تم ضبط برنامج الشحن على Li-Po، ويتم تحديد وضع الشحن وفقًا لنوع البطارية: لـ Li-ion - 3.6 فولت، أو 3.7 فولت لـ Li-pol. هام: أثناء عملية الاسترداد، قم بتعيين المعلمة التلقائية - بدونها، لن تبدأ البداية بسبب انخفاض شحن البطارية. يتم تحديد القيمة الحالية باستخدام الزرين "+" و"-". 1 A هو التيار الأكثر أمانًا والأمثل للتعزيز.

عندما يصل الجهد إلى 3.2-3.3 فولت، ستبدأ البطارية في التشغيل الكامل.

هل من الممكن إصلاح بطارية منتفخة؟

يوجد عدد كبير من المقالات الشائعة حول هذا الموضوع على الإنترنت وحتى مقاطع فيديو مثل "أقوم باستعادة البطاريات المنتفخة بطريقة بسيطة". وفيما يلي وصف أو تصوير لعملية تفكيك البطارية، وثقبها بإبرة أو مخرز من أجل “إطلاق الغازات”، ومن ثم إدخال البطارية مرة أخرى في الهاتف.

لسوء الحظ، فإن المؤلفين غير المحظوظين لمقاطع الفيديو والمنشورات هذه لا يشرحون للناس سبب انتفاخ البطارية، ولكنهم يشرعون بجرأة في اتخاذ إجراءات مشكوك فيها للغاية قد تكون غير آمنة لكل من الشخص والجهاز الذي يتم وضع هذه البطارية فيه.

"تدريب الفكر" والانخراط في مثل هذه الترميم لا يُشجع بشدة. يجب أن يكون مفهوما أن أي بطارية ليثيوم أيون هي في المقام الأول مصدر للتفاعلات الكيميائية التي يمكن أن تكون سامة ومتفجرة.

يمكن أن يحدث انتفاخ البطارية إما نتيجة خلل في العمليات الكيميائية بداخلها بسبب عيب في التصنيع، أو بسبب خطأ صاحب الجهاز إذا كانت العملية غير صحيحة.

على سبيل المثال، إذا انتفخت بطارية رخيصة بسبب خلل في تصنيعها، فيجب عليك التفكير فيما إذا كانت الشركة المصنعة موثوقة، وفي المرة القادمة من الأفضل شراء بطارية بسعر أعلى، ولكن مع ضمان الجودة.

تنتفخ البطاريات أيضًا عند دخول الرطوبة إلى الداخل، وهو ما يحدث غالبًا بسبب إهمال مالك الهاتف أو الجهاز اللوحي. إذا استخدمت الجهاز الخاطئ عند شحن هاتفك، فسوف تنتفخ البطارية عاجلاً أم آجلاً بسبب ارتفاع مستوى التيار، مما يعطل سرعة العمليات الكيميائية بداخلها. إذا كان الهاتف مصممًا لتيار 1 أمبير، فلن يعد من الممكن استخدام الشحن بتيار 2 أمبير. كبديل، يمكنك أن تأخذ جهازًا بتصنيف تيار أقل، ولكن ليس أعلى - في حالة فقدان أو تعطل الشاحن "الأصلي".

قد يؤدي استخدام البطارية في الأجواء الحارة أيضًا إلى انتفاخها. يجب ألا تترك الهاتف مشحونًا بالكامل في الحرارة، وإذا انتفخت البطارية لسبب ما، فلا يجب تفكيكها وثقبها، بل استبدالها بأخرى جديدة.