Смартфоны, ноутбуки, ручной электроинструмент, светодиодные фонари – это лишь малый перечень беспроводных устройств, для бесперебойной работы которых требуется источник энергии – батарейки или аккумуляторы. Наиболее популярный формат – Li Ion АКБ 18650. Функциональность и срок службы источника питания зависит от того, насколько правильно его эксплуатируют. Как выполняется зарядка для аккумуляторов 18650, какими зарядными устройствами, и какие параметры тока выставлять – об этом в статье.
Как заряжать аккумулятор 18650
18650 – как правило, литий ионный источник питания для фонарей, электронных сигарет и других устройств. Габариты: высота – 65 мм, диаметр – 18 мм. Изнутри аккумулятор оснащен металлическими электродами – между ними циркулируют ионы лития, вырабатывая тем самым электрический ток. Высокий заряд или разряд приводят к тому, что на одном электроде накапливается больше ионов, они «нарастают», что влечет за собой снижение рабочих характеристик элемента.
Зарядка 18650 должна выполняться с соблюдением общих правил:
- диапазон окружающей температуры – от +10 до +40°;
- чтобы по мере пополнения заряда аккумулятор не перегревался, допускается на время отключать зарядное устройство от сети (делать этого не надо, если ЗУ оснащено встроенным термистором);
- даже если АКБ новая, до установки в электроприбор ее рекомендуется предварительно зарядить и проверить мультиметром;
- аккумулятор надо заряжать, когда он «сел». Дальше пойдет саморазряд, и если напряжение сильно снизится – источник питания выйдет из строя;
- не стоит надолго оставлять АКБ в ЗУ после того, как она восстановит заряд – максимум на 20 – 30 минут.
Стоит упомянуть, что бывает последовательно и параллельно соединенный аккумулятор, и в каждом случае необходимо учитывать ряд особенностей.
Последовательное соединение АКБ
При таком соединении напряжение всех аккумуляторов суммируется. Если подключить нагрузку, с каждой АКБ пойдет ток, равный общему току в сети. Получается, ток разряда задает сопротивление нагрузки. Что до емкости, при такой сборке она равняется емкости источника питания, характерного наименьшей энергоемкостью.
Если все батареи имеют максимальный заряд, то есть 100%, ток разряда будет везде одинаковым. В первую очередь сядет та АКБ, емкость которой ниже. Когда она разрядится, дальше сборку уже не получится нагрузить, несмотря на то, что в остальных аккумуляторах заряд еще есть. Если продолжить снимать ток, «слабая» батарея начнет перезаряжаться и быстро испортится. Именно по этой причине емкость сборки равняется емкости наиболее малоемкой, или самой разряженной АКБ.
Можно сделать такой вывод: при последовательной сборке нужны батареи одной емкости, и все они должны быть заряжены на 100%. Есть такая система как BMS (Battery Monitoring System), отслеживающая каждую батарею в связке. Как только один элемент разряжается, вся сборка отключается от нагрузки.
Что до непосредственно зарядки, выставляют такое напряжение, которое равняется сумме максимальных напряжений на всех АКБ. В случае с литиевыми источниками питания это 4.2 В. То есть если в сборке три батареи, параметр – 12.6 В.
Важно, чтобы энергоемкость всех элементов была одинаковой. Если нет, один аккумулятор восстановится быстрее остальных, и пока дождется окончания, начнет греться и перезаряжаться. А перезарядка для лития – критична.
Параллельное соединение АКБ
Особенность соединения – суммируется емкость батарей, входящих в связку. Ток разряда для каждой равен общему току нагрузки, поделенному на число элементов. Получается, больше аккумуляторов в связке – больший ток она способна отдавать. Что до напряжения, есть один момент. Если в сборке батареи с разным напряжением (заряженные до определенного %), то при соединении они начнут обмениваться энергией, и по итогу на всех напряжение выровняется.
Прежде чем делать параллельное соединение, рекомендуется одинаково зарядить элементы, иначе из-за больших токов достанется самому разряженному. При этом допускается, чтобы энергоемкость источников питания была разная – тот, что «посильнее», не даст быстрее разрядиться более «слабому». При зарядке тоже проблем не возникает – сборка автоматически балансируется.
Параметры зарядки
Как при последовательном, так и при параллельном соединении требуется соблюдение токов зарядки и разрядки. Если аккумулятор литиевый, ток зарядки не должен быть больше половины энергоемкости, измеряемой в Амперах. Например, модель на 1000 мАч (1 Ач) – ток ставят 0.5 А; 2 Ач – 1 А.
Максимальные токи разрядки указываются в характеристиках АКБ. Многие модели для смартфонов и ноутбуков не допускают токов, в два раза превышающих энергоемкость батареи. Допустим, аккумулятор 2500 мАч, предел для него – 5 А (2.5 х 2). Впрочем, сейчас выпускают высокотоковые устройства.
Выбор зарядного устройства
ЗУ, представленные на полках магазинов, различаются рабочими параметрами и функционалом:
- простые. Зарядник с одним гнездом, выдающий предельную силу тока в 1 А;
- усовершенствованные. Гнезда два, максимальный показатель напряжения – 4.2 В. Более дорогой, но удобный вариант, так как оснащен индикацией;
- универсальные. Подходят для зарядки любых аккумуляторов с разной химией.
Зарядников достаточно, и чем дороже модель, тем надежней (с индикаторами, системами безопасности).
При желании и если позволяет время, можно собрать зарядное устройство своими руками, но понадобится умение паять и «читать» схемы.
Рейтинг производителей
Производством источников питания занимаются многие компании, и применять такую описательную характеристику как «лучший» было бы неправильно. Вот рейтинг моделей, зарекомендовавших себя как надежные и долговечные:
- Samsung ICR18650. Емкость – 2600 мАч, доступная, но без системы защиты. Часто подделывается;
- LG 18650 HE2. Емкость – 2500 мАч, способна выдавать силу тока в 20 А. Полностью батарея практически не садится ввиду химического состава – Hybrid IMR. Поэтому востребована для питания электронных сигарет (вейпов);
- Samsung INR18650-25R. Емкость – 2500 мАч, используется для мощных устройств, где предполагаются различные нагрузки. Параметр тока разряда составляет 20 – 100 А;
- Panasonic NCR18650B. Энергоемкость – 3400 мАч, ток разряда – 1.6 – 6 А. Срок службы – примерно 300 циклов;
- Robiton 18650-3000. Батарея с защитой от разряда и перезаряда, емкостью 3000 мАч и током разряда 3.5 А.
Из других популярных моделей стоит также выделить: Samsung ICR18650-26HM, Olight 18650 ORB-186P36, ANSMANN Li-Ion 18650, Sony 18650 VTC5.
Как зарядить аккумулятор без зарядки
Если экстренно надо восстановить элемент питания, поможет с этим пусть старый, но хороший рабочий зарядник от телефона Samsung или Nokia. Он не выдаст большие значения тока и напряжения, поэтому точно не навредит.
Сборка ЗУ:
- Обрезают оболочки проводов зарядки, и разъединяют их на «+» (обычно красного цвета) и «-» (черного).
- Крепят аккумулятор к оголенным контактам проводов (удобно использовать пластилин).
- Подключают ЗУ к сети или ПК с соблюдением полярности.
Что до времени, в среднем понадобится час.
18650 – популярный формат аккумуляторов, которыми запитываются многие портативные устройства. Но чтобы автономность была выше, и не пришлось часто ходить в магазин за заменой, надо знать, как правильно пользоваться АКБ, как ее заряжать.
