Не пытайтесь модернизировать аккумуляторы, даже если вы «спец»
IT ExpertМир технологий
| 11.07.2019
За последние несколько лет в интернете не раз мелькали истории об ожогах, ущербе имуществу и иных инцидентах, в которых замешаны аккумуляторы.
Производители пытаются обезопасить клиентов, как например Apple предупредила потребителей о риске возгорания батарей в старых ноутбуках MacBook Pro с дисплеем Retina и посоветовала вернуть компьютеры компании для замены батареи, но это не всегда может помочь.
В марте 2017 года произошёл и вовсе вопиющий случай: на борту самолёта прямо на голове женщины загорелись беспроводные наушники.
Опасность кроется вот в чем: все устройства имеют одинаковый тип энергоносителя – литий-ионный аккумулятор. Этот тип электрического аккумулятора отличается от других подобных энергоносителей своей универсальностью, высокой плотностью энергии и неприхотливостью в плане обслуживания.
Однако, например, из-за резкого перепада температуры литий-ионная батарея начинает вырабатывать газ, аккумулятор «надувается», а в редких случаях можно обнаружить течь.
К тому же, любое повреждение или удар могут привести к чрезмерному нагреву батареи, что неизбежно повлечет за собой взрыв.
Взрывы аккумуляторов происходят по трем причинам: заводской брак, перегрев и банальное старение устройства. И если от первого не застрахован никто, то двух других факторов риска можно избежать, соблюдая правила эксплуатации и рекомендации Центра цифровой экспертизы Роскачества.
Директор Национальной ассоциации производителей источников тока «РУСБАТ», Председатель технического комитета Росстандарта ТК044 «Аккумуляторы и батареи» Сергей Орлов высказал свое мнение на эту тему: «Всегда найдутся люди, которые несмотря на запрещающие надписи, наносимые на аккумуляторах и в сопроводительной документации будут разбирать аккумуляторы, снимать с них «мешающие» защитные схемы или пробовать усовершенствовать их, бросать в огонь, пытаться, сняв защиту, заряжать вне допустимых диапазонов температур, или непредусмотренными изготовителями зарядными устройствами, встроить «самые хай-топовские» аккумуляторы в старые устройства, надеясь увеличить длительность работы устройства или мощность электроинструмента или всякого рода скутеров. Подобные случаи зачастую приводят к фатальным последствиям и даже у самых-самых «продвинутых» разработчиков нет заранее ответов на «что будет если». Требуется скрупулезная и осмотрительная работа для выявления подводных камней, которые могут не только повредить Ваше оборудование или испортить костюм, но и поставить под угрозу Ваше дальнейшее существование». Общий совет, который дает эксперт – не совершать действий, не рекомендованных изготовителем.
Разумеется, компании пытаются создать новый тип аккумулятора: улучшить его энергоёмкость, срок службы и сделать его безопасным.
На смену уже «традиционным» литий-ионным аккумуляторам в обозримом будущем (в течение 2–5 лет) придет новое поколение литиевых аккумуляторов, в которых удалось совместить резкое повышение удельных характеристик (в 1,5–2 раза по сравнению с наиболее выдающимися традиционными по энергоемкости и в 10 раз по мощности) с существенным повышением безопасности, т.к.
в них можно практически полностью отказаться от горючих органических веществ, в первую очередь жидкого электролита. Это так называемые батареи «all solid state» или полностью твердотельные, в качестве электролита в которых используются определенные виды керамики. Но до этого светлого времени еще нужно дожить.
Как обезопасить себя на данный момент?
- Пользуйтесь фирменными зарядными устройствами либо сертифицированными данной фирмой блоками.
- Не допускайте перегрева аппарата – не оставляйте его под прямыми лучами солнца или под подушкой.
- Во время зарядки старайтесь не запускать энергоемкие игры и «тяжелые» для гаджета процессы, иначе ваше устройство получит двойной перегрев и, как следствие, сократится срок службы аккумулятора. Это правило не распространяется на случай, когда уровень заряда уже полон. Обычное использование гаджета на зарядке также ничем не грозит батарее.
- Не забывайте о том, что аккумуляторы могут взорваться из-за неудачных падений.
- Не носите гаджет в заднем кармане одежды, иначе если вы забудете про него и сядете на твердую поверхность, есть риск взрыва аккумулятора от механического повреждения.
- Если ваш аккумулятор уже вздулся – ни в коем случае его не используйте, ведь там уже происходят химические реакции, которые могут повлечь за собой взрыв батареи.
А если беда уже случилась?
- Не прикасаясь к гаджету, выдерните из розетки зарядное устройство, а по возможности – обесточьте все помещение.
- Перекройте доступ к устройству с помощью подручных средств – бросьте гаджет в воду или накройте его чем-то, что плохо горит.
- Если реакция уже началась, остановить ее в бытовых условиях не представляется возможным. Необходимо быстро кинуть устройство в место, взрыв в котором не причинит ущерба.
Не так давно в результате взрыва мобильного телефона в Кургане погиб ребенок. Инцидент произошел в общежитии: ребенок поставил телефон на зарядку, аппарат взорвался. К сожалению, правила безопасности всегда построены на реальных примерах последствий.
Аккумуляторная батарея
Журнал: Журнал IT-Expert, Подписка на журналы
Источник: https://www.it-world.ru/tech/interesting/147045.html
Мифы зарядки аккумуляторов: из-за чего они горят?
Вы знаете, что использование родного зарядника может привести к неисправности гаджета? Что нет смысла ограничивать процессоры и очищать оперативную память? А частая калибровка батареи с полным разрядом убьет ее быстрее, чем закончится гарантия?
1. Заряжать только родной зарядкой!
Для смартфонов, камер и других мелких гаджетов нет разницы, какой зарядник использовать. Лишь бы подходил разъем и вольтаж. Устройство с рынка может оказаться даже лучше, если собрано на качественной элементной базе. Проблема только в том, что чаще всего no-name зарядка — игра в русскую рулетку.
С другой стороны, при двух, а то и пятикратной разнице в цене можно приобрести несколько разных, и опробовать. К тому же, в интернете есть профильные сообщества, в которых можно найти неплохие варианты от мелких брендов аксессуаров или полуподвальных контор. По мнению многих из них, даже для оригинальных аксессуаров Apple есть достойные конкуренты (да и провода не ломаются).
Серьезного нагрева в исправном, даже неоригинальном устройстве, быть не может. При сильном повышении тока/температуры в первую очередь выйдет из строя сам блок питания. Из явных проблем при зарядке возможны только просадки тока/напряжения, которые приводят к снижению скорости зарядки устройства.
Второй защитный барьер находится в самом заряжаемом аккумуляторе — процесс зарядки регулируется контроллером в смартфоне (или другом устройстве). Прежде чем попасть в аккумулятор, заряд из розетки должен пройти плату защиты на аккумуляторе. Иногда — дополнительный модуль в самом гаджете. Если контроллеры исправны, сжечь устройство не получится.
А вот теперь — о том, почему в списке не указаны ноутбуки, квадрокоптеры и, например, электробайки. Их аккумуляторы обладают повышенными емкостью и токоотдачей (способны разряжаться почти мгновенно, при необходимости), и строго говоря, не являются одной батарейкой (как в смартфоне).
Это система из нескольких отдельных литиевых (LiPo, LiIon) элементов, которые нужно заряжать с умом (об этом отдельно — при обзоре коптера или в самостоятельной статье).
Такие элементы можно запитать любым подходящим зарядником. Но он должен уметь распределять заряд между отдельными «кусочками» аккумулятора — в противном случае элемент питания выйдет из строя значительно быстрее. Дело вот в чем: средняя погрешность выдаваемого зарядником тока составляет около 20%, критичная — около 30%. Получается, что для смартфона перепад может пройти незамеченным, а для ноутбука с 12-вольтовой зарядкой – оказаться плачевным.
Некоторые универсальные блоки питания умудряются довольно быстро портить батарейку. По этой причине для большинства RC-игрушек и не рекомендуется использовать стандартные зарядники, даже от оригинального производителя (исключения — только для DJI).
2. Нельзя использовать гаджеты во время зарядки
Кто-то говорит — можно. А кто-то — нельзя. На самом деле, можно делать все, что захочется. Нельзя допускать перегрева. А он возможен, если смартфон оснащен быстрой зарядкой (например, по технологии QC 3.0). Одновременная зарядка смартфона током 12 В и трехмерные игры запросто могут привести к негативным последствиям — у многих смартфонов выгорают (желтеют) дисплеи.
Но сгореть смартфон не сможет — температура недостаточна. Теоретически, если постоянно гонять тяжелые приложения и заряжать устройство, проблемы появятся. Однако, аккумулятор выйдет из строя (потеряет необходимый запас емкости) раньше, чем процессы в нем зайдут слишком далеко и он воспламенится.
3. И оставлять подключенными к розетке на ночь
Еще как можно. Если зарядное устройство исправно — ничего не произойдет. Опасность вызывает неисправная схема управления зарядкой в смартфоне. А это — технологический брак. Исходя из этой логики, стоит выключать на ночь холодильник, плиту и часы. Но ведь их мы годами не выключаем из розетки!
Всё же есть две категории батарей, которые нельзя оставлять на зарядке надолго. И не важно — ночь это, или день. К ним относятся никелевые аккумуляторы и обычные щелочные батарейки. Первые используются в старых шуруповертах. Вторые официально не предназначены для повторной зарядки – но допускают таковую. «Энерджайзеры» заряжаются на половину емкости раза 3.
4. Заряжать нужно только полностью разряженные аккумуляторы
Этот миф родился, когда все устройства использовали аккумуляторы NiMH (никель-металл-гидридные) и NiCd (никель-кадмиевые). Они обладают эффектом памяти: чем меньше заряда заливается в АКБ, тем меньше ее можно будет залить потом. Срабатывает «память» не сразу — для «оживления» батарей придется использовать специальные зарядные устройства. С ними наверняка знакомы многие радио- и фотолюбители.
Обычные сегодня литий-ионные (Li-Ion)и литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы сами по себе вообще не заряжаются. Для этого процесса в них встроен контроллер заряда. И в данном случае намного лучше не допускать полного разряда. Литий-полимерные аккумуляторы не заряжаются при полном нуле.
Пополнять их энергию желательно при снижении уровня заряда до 20–30%. В противном случае процесс пополнения не запустится и придётся использовать альтернативные виды зарядки в обход контроллера и его стандартных требований (например, подавать повышенное напряжение). Это сказывается на ресурсе.
Необходимость полного разряда для калибровки батареи — ложь. Если этим увлекаться часто — батарейка раньше выйдет из строя. Неспроста ресурс батарей указывается в полных циклах заряда-разряда.
5. Для экономии заряда нужно очищать оперативную память
В этом мифе базис путают со следствием. Очистка оперативной памяти помогает устранять висящие в ней процессы, которые не умеют эффективно уходить в сон. Таких довольно много. Если их не завершить полностью — будет нагружаться процессор, а это потребление энергии и разряд аккумулятора.
Если программа умеет «засыпать» (скажем, изредка обращаясь к аппаратной составляющей смартфона, чтобы сходить на сервер и снова уснуть на час) — ее наличие в памяти никак не скажется на времени автономной работы.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что для экономии заряда можно выставить ограничение на рабочую частоту процессора. Увы, это не так. Ручное понижение частоты может не дать желаемого результата. Производители закладывают наиболее энергоэффективные алгоритмы работы, и тягаться с ними практически бессмысленно (если только это не подвальный Китай).
Если в смартфоне есть предустановленные производителем программы — их использование дает оптимизированные настройки для продления жизни устройства.
Источник: https://www.iphones.ru/iNotes/627801
Эпоха новых аккумуляторов — Будущее на vc.ru
Конспект статьи журнала Wired о том, почему учёные во всём мире ищут замену литий-ионному аккумулятору и какие альтернативы есть сегодня.
Современный смартфон — бомба замедленного действия, пишет Wired. Литий, который содержится в аккумуляторе, настолько взрывоопасен, что может воспламениться при контакте с водой. Лёгкий и энергоёмкий, он подходит для портативной электроники, но не справляется с большой нагрузкой.
В течение последних пятидесяти лет производители аккумуляторов и учёные со всего мира вынуждены искать баланс между мощностью аккумулятора и безопасностью его использования: при превышении допустимой нагрузки литий может взорваться.
Ожидается, что объём рынка внешних аккумуляторов достигнет $25 млрд к 2022 году. Тем не менее, большинство потребителей считают, что время работы внутреннего аккумулятора — одна из главных характеристик смартфона.
Десятки компаний пытаются создать новый тип аккумулятора: улучшить его энергоёмкость, срок службы. Сделать так, чтобы он заряжался в течение нескольких секунд и ему хватало заряда на целый день.
Как работает аккумулятор
В основе работы аккумулятора лежит химическая реакция. Его главные компоненты — отрицательно заряженный анод и положительно заряженный катод, разделённые электролитом.
Когда аккумулятор подключен к цепи, происходит окислительно-восстановительная реакция. Атомы металла теряют электроны и становятся положительно заряженными ионами, которые притягиваются к катоду.
Электроны, являясь отрицательно заряженными частицами, тоже притягиваются к катоду. В отличие от атомов металла, электроны притягиваются к катоду не через электролит, а по внешнему участку замкнутой электрической цепи.
Когда атомы металла больше не могут отдавать электроны, аккумулятор разряжается. Однако его можно снова использовать после подзарядки: электрический ток перемещает ионы и электроны обратно к катоду.
Электроды из чистого метала не выдерживают постоянного перемещения атомов и электронов, поэтому аккумуляторы делаются из различных смесей.
Создание литий-ионного аккумулятора
В 1977 году британский учёный Стэн Уиттингэм создал анод из алюминия и лития. При зарядке батареи ионы лития занимали пустые места между атомами алюминия. Уиттингэм создал первый в мире заряжаемый аккумулятор, однако при повышении напряжения он воспламенялся.
В 1980 году Джон Гуденаф, специалист по оксидам металла, вместо алюминия и лития использовал оксид лития-кобальта, который позволял «вытягивать» в два раза больше атомов лития.
В 1991 году компания Sony начала использовать катод Гуденафа и углеродный анод для аккумуляторов в видеокамере CCD-TR1. Это был первый потребительский товар с заряжаемым литий-ионным аккумулятором.
В течение 2000-2010 годов производители постоянно улучшали энергоёмкость аккумуляторов, но начиная с 2007 года даже минимальное увеличение энергоёмкости давалось всё сложнее.
Несмотря на тысячи опубликованных исследований, миллиарды потраченных долларов и десятки стартапов технология работы аккумулятора не сильно изменилась с 1991 года. Аккумулятор IPhone X по составу практически идентичен аккумулятору видеокамеры Sony.
На основе кремния
В 2011 году бывший сотрудник Tesla Джин Бердичевский вместе с Алексом Джейкобсом и Глебом Юшиным основал компанию Sila Nanotechnologies. Они решили использовать кремний как наиболее перспективный материал для производства аккумуляторов: атом кремния способен захватывать до четырёх ионов лития.
Эксперименты с кремнием проводились до 2011 года, однако безуспешно. При зарядке анод поглощает ионы лития и увеличивается в объёме, а при разрядке возвращается к прежнему размеру.
Расширение и сжатие анода — одна из причин, почему аккумулятор смартфонов теряет ёмкость со временем. Графитовый анод может служить около двух лет (1000 циклов разрядки), однако кремния хватает на пару циклов.
Компании Sila потребовалось пять лет, чтобы создать материал, позволяющий кремнию расширяться без изменения внешней структуры анода. По словам Бердичевского, материал будет доступен для производства в 2019 году и сможет повысить уровень безопасности использования аккумуляторов и увеличить энергоёмкость на 20% (а в будущем, возможно, до 40%).
Энергоёмкость современных аккумуляторов постоянно увеличивается, но вместе с ней увеличиваются и риски, потому что слои анода и катода становятся тоньше и располагаются всё ближе друг к другу. Даже маленькая ошибка может привести к катастрофе. Ярким примером тому служит Galaxy Note 7.
Так как литий опасен, то его количество в литий-ионном аккумуляторе не превышает 2%. Если бы можно было использовать чистый литий, энергоёмкость аккумулятора увеличилась бы в десятки раз. Основатель и генеральный директор Ionic Materials Майк Циммерман, возможно, нашёл способ использовать чистый литий в аккумуляторах.
По его мнению, проблема заключается в электролите. В последнее время заметна тенденция использования гелей и полимеров вместо жидких электролитов, однако они в основном огнеопасны. Ionic Materials создала недорогой, гибкий и прочный полимер с электропроводностью при комнатной температуре. Компания вбивала гвозди в аккумуляторы, стреляла в них из огнестрельного оружия и разрезала ножницами, но аккумуляторы не горели.
Циммерман считает, что новый полимер позволит использовать чистый литий и ускорит появление литий-серных и литий-кислородных аккумуляторов на рынке. Но будущее, возможно, не за литием.
На основе углерода
В 2013 году инженер-разработчик в Netscape Стивен Воллер основал компанию ZapGo, занимающуюся разработкой аккумуляторов на основе углерода. Эти аккумуляторы должны заряжаться так же быстро, как суперконденсаторы, сохранять заряд так же долго, как литий-ионные аккумуляторы.
Если аккумуляторы накапливают энергию благодаря химическим реакциям, то суперконденсаторы запасаются ею в электрическом поле. Однако они не могут накопить столько же энергии, как аккумуляторы, и теряют её очень быстро.
Некоторые учёные считают, что объединение суперконденсаторов с аккумуляторами может стать решением всех проблем. Суперконденсаторы могут лечь в основу гибридного телефона, который заряжается за пару минут и у которого есть запасной литий-ионный аккумулятор.
ZapGo разработала аккумулятор с твёрдым невзрывающимся электролитом и двумя электродами из тонких слоёв алюминия, покрытых наноуглеродным материалом. В аккумуляторе не протекает никаких химических реакций, поэтому он может выдержать до 100 тысяч циклов разрядки (30 лет каждодневного использования), что невыгодно производителям техники. Однако Воллер утверждает, что ZapGo может искусственно уменьшить его срок службы.
Аккумуляторам, разработанным ZapGo, ещё не хватает мощности, чтобы питать смартфоны, Воллер планирует решить эту проблему к 2022 году. Для этого придётся изменить способ зарядки смартфонов. Современное зарядное устройство замедляет количество электрического тока, поступающего в аккумулятор, чтобы он не износился раньше времени и не загорелся.
Для аккумулятора компании ZapGo или любого другого, работающего на базе суперконденсатора, нужно зарядное устройство, которое, наоборот, накапливало бы энергию из розетки и подавало бы её в телефон в один миг.
Углеродные аккумуляторы — это, возможно, один из шагов на пути к будущему, в котором у телефонов есть гибкие экраны и 5G-интернет.
Источник: https://vc.ru/future/44033-epoha-novyh-akkumulyatorov
Переделка шуруповерта на литий своими руками — Сделай сам
Большинству людей, имеющих шуруповерт на Ni-Cd или Ni-Mn, знакома такая ситуация, когда по истечении продолжительного времени аккумуляторы теряют свою емкость. И не только из-за ресурса жизни батареи, но и из-за эффекта памяти.
Смысл его в том, что пролежавший долго разряженный аккумулятор запоминает уровень заряда и впоследствии уже не заряжается до своей номинальной емкости. А держать батарею постоянно заряженной вряд-ли кто-то будет.
Некоторые пытаются восстанавливать старые аккумуляторы или собирают из двух плохеньких один нормальный.
Я пошел по другому пути. Сейчас достаточно сильно распространены Li-Ion аккумуляторы.
Они не имеют такого эффекта памяти и для тех, кто не каждодневно пользуется шуруповертом идеальный вариант для хранения в не полностью заряженном состоянии.
Еще один их плюс в том, что они имеют большую емкость по сравнению никелевыми аккумуляторами при тех же размерах. Для сравнения стандартная АБ была на 1,3 А*ч, а сделанная своими руками 5,2 А*ч. О ней и пойдет дальше речь.
Для начала нужны аккумуляторы. И не простые, а высокотоковые. Они способны отдавать большие токи примерно до 30 А. Все покупки производились на алиэкспресс. Дальше нужна плата контроля АКБ.
Она контролирует много параметров, которые представлены в таблице. И также не забываем про плату ЗУ. Выбрал на LM2596. Это действительно хорошее зарядное устройство.
Использовал для зарядки сборки из 6 х Li-Ion аккумуляторов (25,2 В; 2800 мА/ч).
Инструкция по настройке ЗУ
- Подключаем к БП, у которого напряжение минимум на 1 В выше чем может дать сборка из аккумуляторов. Например, для сборки из 6хLi-Ion надо БП с выходом 26,2В. Выходной ток БП зависит от тока зарядки АКБ.
- На ХХ настраиваем нужное выходное напряжение, соответствующее максимальному напряжению АКБ в заряженном состоянии. В моем случае — 25,2 В.
- Подключаем АКБ к ЗУ, в разрыв между ними измеритель тока — устанавливаем нужный ток заряда. Я установил 1 А для АКБ с емкостью 2800 мА/ч.
- При снижении зарядного тока до 0,1 х Ток заряда крутим средний многооборотник до зажигания синего светодиода — «зарядка окончена».
Все соответствует корявому описанию)). Работает отлично.
Буду использовать для зарядки переделанного шуруповерта. До Самары дошло за 25 дней.
Для тех кто не может разобраться в работе светодиодов нашел отличное описание:
Верхний горит пока преобразователь способен отдавать в нагрузку установленный ток (в случае использования как зарядного получается это индикатор фазы СС, как только он погаснет — пошла фаза CV) средний светодиод горит пока ток в нагрузке не опустится до 0.1 установленного, погас — заряд окончен.
Значение 0.
1 установлено по умолчанию, при желании корректируется как большую (заряд быстрее, емкость меньше) так и в меньшую сторону (время заряда увеличивается, аккумулятор заряжается полнее) средним потенциометром. Но заряд продолжается и после его выключения, это лишь индикатор, что аккумулятор в принципе заряжен и готов к использованию. Нижний светодиод — просто индикатор работы преобразователя.
charge — этот индикатор горит, пока ток в выходной цепи выше заданного значения. Это значение устанавливается относительно максимального тока. При установке большого максимального тока (единицы ампер) может не получиться установить индикацию на маленький ток (единицы и десятки миллиампер).
Литиевые аккумуляторы
Далее купил 10 литиевых аккумуляторов и собрал из них батареи по 2 штуки параллельно, и затем подключил 5 получившихся блоков последовательно.
Соединение аккумуляторов между собой производилось пайкой с помощью предварительно залуженных медных пластин.
Для пайки нужно одно основное правило — не перегреть АКБ! Поэтому паять нужно мощным паяльником и как можно быстрее за 1-2с. Если сразу не получилось лучше подождать и не кипятить аккумулятор.
Последствия перегрева могут привести к пожару и ожогам. Будьте осторожны!
У кого имеется точечная сварка — проблем с соединением не будет. В результате собралась батарея на напряжение 21 В и емкость 5,2 А*ч. Подключение АКБ к плате контроля представлено на рисунке.
Далее все упаковывается в корпус и проверяется под нагрузкой.
В стандартную зарядку я встроил модуль на LM2596. Блок питания должен быть на пару вольт больше, чем напряжение заряженной батареи. Выставил напряжение на холостом ходу 21 В.
Затем подключил АКБ и выставил зарядный ток 0,8 А. Почему такой? Потому что нашелся блок питания на 24 В с макс. током 0,8 А. Специально приобретать не стал. Пусть лучше дольше заряжается.
Это не производственный, а домашний вариант инструмента.
В процессе зарядке выявился небольшой минус. При достижении у аккумулятора напряжения полного заряда ЗУ должно переходить из фазы CC в фазу СV. То есть сначала АКБ заряжается установленным током (0,8 А в моем случае), и при достижении 21 В напряжение поддерживается на этом уровне, а ток постепенно падает до 0,1*Iуст (в моем случае 0,08 А, устанавливается средним потенциометром).
На этом процесс зарядки останавливается. На данном модуле об этом сигнализирует средний светодиод, но всего лишь сигнализирует, что аккумулятор готов к работе, но по факту зарядка продолжается, что в принципе не критично. АКБ все равно не перезарядится. А минус состоит в том, что из-за того, что плата контроля имеет свою защиту от перезаряда, она отключает ЗУ не дойдя до фазы CV.
Чтобы это обойти пришлось уменьшить напряжение модуля ЗУ до примерно 20,7-20,8 В. Фаза CV начинается раньше, но в любом случае АКБ заряжается полнее, чем вообще без нее. Если не знать об этом небольшом недостатке, то вы и не заметите разницы в процессе эксплуатации.
Вывод
В целом готовое устройство мне понравилось. По сравнению с тем, что было раньше возникает такое чувство, что этот шуруповерт не посадишь. Стоимость переделки на начало 2017г составляет около 2000 рублей. Специально для сайта Радиосхемы — SssaHeKkk.
Форум
Обсудить статью Переделка шуруповёрта на литиевые акб
Источник: https://xn--d1aspaq3c.xn--p1ai/mebel/peredelka-shurupoverta-na-litij-svoimi-rukami.html
Литиевый аккумулятор для автомобиля. Есть ли такие на 12В, какие есть плюсы и минусы?
Как мы все с вами знаем, на автомобилях используются различные вариации свинцово-кислотных батарей. Они могут быть с различными добавками в пластины (Кальций, Сурьма, даже Серебро и т.д.
), а также могут иметь различную форму электролита, скажем запечатанного в специальные маты (AGM) или в специальный гель (GEL).
НО вот интересный вопрос – почему не ставят литиевые аккумуляторы? Или их нет мощных, которые скажем дают 12 – 14Вольт и обладают высокими токами пуска? Давайте разбираться, как обычно будет видео версия в конце
Касательно литиевых аккумуляторов для автомобиля все очень не просто, с одной стороны есть очень много мифов, с другой стороны есть действительно несколько факторов, которые пока делают установку не желательной для большой массы автомобилистов. НУ что же не будем тянуть.
Li-ion, Li-Pol
Стоит отметить, что обе аббревиатуры в заголовке, относят эти аккумуляторы к «литиевым», но различающимся по наполнению (как материалов катода, так и электролита внутри).
НА заре таких батарей, как обычно внутрь помещали катодный материал (располагавшийся на алюминиевой фольге), а также анодный (на медной фольге). Между ними помещался специальный сепаратор, пропитанный жидким электролитом (он их разделял и был пористый).
Вся эта система помещается в герметичный корпус (зачастую это обязательно) нередко с клапаном сброса внутреннего давления, катод и анод подсоединены к клемма токосъемникам, которых выходят наружу.
Стоит отметить, что в литий-ионных аккумуляторах переносчиками заряда являются положительно заряженные ионы лития, которые прекрасно могут взаимодействовать (внедряться) в кристаллические решетки других материалов (например графита, окислы и соли металлов) с образованием с ними прочной химической связи
Изначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем его заменили на каменноугольный кокс, и сейчас все больше распространен графит. После применения оксида кобальта батареи стали работать при значительно более низких температурах, причем повысилось количество разрядов/зарядов.
Литиевые батареи обязательно должны идти вместе с платами защиты типа BMS (Battery Management System), сейчас есть более продвинутые.
Li-ion аккумуляторы различаются по катодному материалу, есть два более распрастраненных, можно назвать классических:
- LiCoO2 (кобальт лития) + в качестве электролита твердые растворы на основе никелата лития
- LiMn2O4 (литий-марганцевая шпинель)
LiPol (литий полимерный, еще названия Li-polymer, LIP, Li-poly и т.д.). Отличие от Li-ion только в том, что у него полимерный электролит, в отличие от жидкого. Он имеет немного усовершенствованные характеристики, например — низкий саморазряд, большая плотность энергии на единицу массы, толщина элементов уже от 1мм, отсутствие эффекта памяти, можно производитель практически различные формы (в отличии от Li-ion). Могут работать до -20 градусов.
LiFEPO4
Еще один тип, про который я решил поговорить отдельно, считаю его самым перспективным из всех для установки под капот автомобиля.
LiFEPO4, LFP (литий-феррофосфат, либо литий-железо-фосфатный). Катод здесь другой, с применениями фосфатов и железа, основные плюсы:
- Длительный срок службы, медленнее теряет емкость (уже через пару лет он будет иметь большую емкость, чем Li-ion оппонент).
- Стабильное напряжение разряда, напряжение на ячейки 3,2-3,3В (если соединить 4 штуки, дает очень правильное напряжение 12,8В, как раз для автомобиля),
- Здесь нет применения «кобальта» (как в обычных Li-ion), а значит нет такой высокой токсичности и вреда окружающей среде
- Имеет более высокие пиковые токи (чем оппоненты)
- Меньшая скорость разряда
- Термическая стабильность, менее подвержен взрыву и возгоранию
- Переносит крайне низкие температуры, до -40,-50 градусов Цельсия
Есть конечно и минусы, например если сравнить новые элементы, но у него удельная плотность энергии будет ниже чем у обычного литиевого АКБ, примерно на 14-15%. Также для него обязательно нужно использовать платы защиты.
Свинцовые или литиевые батареи для авто
В самом начале мне хочется сказать — что по энергетической удельной плотности (Вт на килограмм), однозначно выигрывают литиевые аккумуляторы. Также у них лучше показатели по — жизненному циклу, сопротивлению, время заряда, саморазряду и прочему.
Но почему же сейчас нет на них ажиотажного спроса? Почему ставят по старинке свинцовые аккумуляторы? Для начала смотрим табличку.
| Параметр | Li-ion | |||
| Свинцово-кислотные | LiCoO2(кобальт лития) | LiMn2O4(литий-марганцевая шпинель) | LiFEPO4(литий-феррофосфат) | |
| Удельная плотность энергии, Втч/кг | 30-50 | 150-190 | 100-135 | 90-120 |
| Внутреннее сопротивление, мОм |
Источник: http://avto-blogger.ru/akb-avto/litievyj-akkumulyator-dlya-avto.html
Зарядное устройство 3.7 v руками. Как правильно заряжать аккумуляторы. Как заряжать литиевые батарейки
Оценка характеристик того или иного зарядного устройства затруднительна без понимания того, как собственно должен протекать образцовый заряд li-ion аккумулятора. Поэтому прежде чем перейти непосредственно к схемам, давайте немного вспомним теорию.
Какими бывают литиевые аккумуляторы
В зависимости от того, из какого материала изготовлен положительный электрод литиевого аккумулятора, существует их несколько разновидностей:
- с катодом из кобальтата лития;
- с катодом на основе литированного фосфата железа;
- на основе никель-кобальт-алюминия;
- на основе никель-кобальт-марганца.
У всех этих аккумуляторов имеются свои особенности, но так как для широкого потребителя эти нюансы не имеют принципиального значения, в этой статье они рассматриваться не будут.
Также все li-ion аккумуляторы производят в различных типоразмерах и форм-факторах. Они могут быть как в корпусном исполнении (например, популярные сегодня 18650) так и в ламинированном или призматическом исполнении (гель-полимерные аккумуляторы). Последние представляют собой герметично запаянные пакеты из особой пленки, в которых находятся электроды и электродная масса.
Наиболее распространенные типоразмеры li-ion аккумуляторов приведены в таблице ниже (все они имеют номинальное напряжение 3.7 вольта):
| XXYY0, где XX — указание диаметра в мм,YY — значение длины в мм, — отражает исполнение в виде цилиндра | 10180 | 2/5 AAA |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø соответствует ААА, но на половину длины) | |
| 10280 | ||
| 10430 | ААА | |
| 10440 | ААА | |
| 14250 | 1/2 AA | |
| 14270 | Ø АА, длина CR2 | |
| 14430 | Ø 14 мм (как у АА), но длина меньше | |
| 14500 | АА | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (или 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (или 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (или 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | С | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | D | |
| 42120 |
Внутренние электрохимические процессы протекают одинаково и не зависят от форм-фактора и исполнения АКБ, поэтому все, сказанное ниже, в равной степени относится ко всем литиевым аккумуляторам.
Как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы
Наиболее правильным способом заряда литиевых аккумуляторов является заряд в два этапа. Именно этот способ использует компания Sony во всех своих зарядниках. Несмотря на более сложный контроллер заряда, это обеспечивает более полный заряд li-ion аккумуляторов, не снижая срока их службы.
Здесь речь идет о двухэтапном профиле заряда литиевых аккумуляторов, сокращенно именуемым CC/CV (constant current, constant voltage). Есть еще варианты с ипульсным и ступенчатым токами, но в данной статье они не рассматриваются. Подробнее про зарядку импульсным током можно прочитать .
Итак, рассмотрим оба этапа заряда подробнее.
1. На первом этапе должен обеспечиваться постоянный ток заряда. Величина тока составляет 0.2-0.5С. Для ускоренного заряда допускается увеличение тока до 0.5-1.0С (где С — это емкость аккумулятора).
Например, для аккумулятора емкостью 3000 мА/ч, номинальный ток заряда на первом этапе равен 600-1500 мА, а ток ускоренного заряда может лежать в пределах 1.5-3А.
Для обеспечения постоянного зарядного тока заданной величины, схема зарядного устройства (ЗУ) должна уметь поднимать напряжение на клеммах аккумулятора. По сути, на первом этапе ЗУ работает как классический стабилизатор тока.
Важно: если планируется заряд аккумуляторов со встроенной платой защиты (PCB), то при конструировании схемы ЗУ необходимо убедиться, что напряжение холостого хода схемы никогда не сможет превысить 6-7 вольт. В противном случае плата защиты может выйти из строя.
В момент, когда напряжение на аккумуляторе поднимется до значения 4.2 вольта, аккумулятор наберет приблизительно 70-80% своей емкости (конкретное значение емкости будет зависит от тока заряда: при ускоренном заряде будет чуть меньше, при номинальном — чуть больше). Этот момент является окончанием первого этапа заряда и служит сигналом для перехода ко второму (и последнему) этапу.
2. Второй этап заряда — это заряд аккумулятора постоянным напряжением, но постепенно снижающимся (падающим) током.
На этом этапе ЗУ поддерживает на аккумуляторе напряжение 4.15-4.25 вольта и контролирует значение тока.
По мере набора емкости, зарядный ток будет снижаться. Как только его значение уменьшится до 0.05-0.01С, процесс заряда считается оконченным.
Источник: https://rallystore.ru/zaryadnoe-ustroistvo-3-7-v-rukami-kak-pravilno-zaryazhat-akkumulyatory.html
По каким причинам взрываются и горят гироскутеры
Рост популярности гироскутеров привел к появлению множества компаний, занимающихся производством данного вида электротранспорта. Однако вместе с расширением рынка гироскутеров в интернете появилась информация о случаях самопроизвольного возгорания этих популярных устройств.
Иногда шла речь о взрыве и последующем воспламенении устройства во время езды, а в некоторых случаях гироскутер, поставленный на зарядку, становился причиной пожара в доме. Понятно, что исходя из количества проданных транспортных средств, число возгораний незначительно. Однако потребители стали задумываться – стоит ли покупать устройство, если оно опасно при эксплуатации?
Многих потенциальных покупателей заинтересовало, насколько правдива информация о взрывах гироскутеров, а если это правда, то почему гироскутеры взрываются? Для людей, не намеренных отказываться от любимого вида электротранспорта, важен еще один вопрос – как приобрести безопасную при эксплуатации модель? Чтобы решить это проблему, следует разобраться в ее причинах.
Основная причина возгорания гироциклов
Большая часть покупателей гироскутеров представляют, как устроен данный вид электротранспорта. Внутри его корпуса находятся платы, работа которых отвечает за балансировку устройства, датчики гироскопа, аккумулятор, вырабатывающий электроэнергию для питания мотор-колес и электронной системы управления.
Все элементы соединяются между собой системой шлейфов и проводов. Чаще всего провода располагаются в корпусе свободно, поэтому при воздействии на них вибрации, возникающей при передвижении по некачественному покрытию дороги, они могут отсоединяться.
Обычно это происходит из-за низкого качества пайки проводов. Такое повреждение соединений может привести к короткому замыканию внутри корпуса, но причиной возгорания такое повреждение становится крайне редко. Наиболее часто такая проблема возникает из-за использования в устройстве аккумулятора низкого качества.
Внимание! При покупке гироскутера необходимо убедиться, что в его конструкции использована аккумуляторная батарея, изготовленная известными производителями.
Поскольку при производстве гироциклов используются литий-ионные батареи, то при их повреждении литий соприкасается с воздухом, содержащим кислород. При таком соединении образуется быстровоспламеняющаяся смесь, высвобождающая значительное количество энергии. Это и становится причиной взрыва устройства.
Однако даже опасность возгорания литиевых АКБ не может заставить производителей отказаться от их использования. Их очевидные преимущества неоспоримы, а качественное изготовление литиевых аккумуляторов известными производителями делает их эксплуатацию безопасной.
Преимущества литий-ионных аккумуляторов
Обычные свинцовые аккумуляторы имею большой вес, поэтому их использование будет требовать более мощного электродвигателя.
Это значительно увеличит не только массу и габариты гироскутера, но и стоимость устройства. Литий-ионные АКБ отличатся следующими преимуществами:
- весят значительно меньше свинцовых аналогов и имеют меньшие габариты;
- служат много дольше, поскольку выдерживают большое количество перезарядок;
- при меньших габаритах имеют большую мощность.
Важно! При полном разряде литиевого АКБ батарея может быстро выйти из строя. Поэтому батарею необходимо вовремя ставить на подзарядку.
Неправильная эксплуатация аккумуляторов иногда становится причиной их неисправностей.
Как в гироциклы попадают некачественные аккумуляторы
Некоторые производители в целях экономии используют некачественные элементы китайского производства. Они имеют недостаточно прочный корпус, целостность которого может быть нарушена при сильной вибрации, возникающей у устройства при движении . Столкновение транспорта с препятствиями также может стать причиной разрушения АКБ. Следствием повреждения корпуса батареи становится ее возгорание.
Иногда даже качественные элементы, закупленные у известных корейских производителей, собранные в батареи на собственном производстве компаний, выпускающих гироскутеры, получают дефекты в процессе сборки. Нарушение технологии при пайке проводов, их некачественная изоляция, не соответствующая необходимым значениям – каждый из таких недостатков иногда становится фатальным.
Для справки! Чтобы избежать приобретения гироциклов с некачественными АКБ, следует идти за покупкой к продавцам, получающим продукцию напрямую от известных производителей, пользующихся доверием на рынке электротранспорта. При выборе транспортного средства необходимо помнить, что столь высокотехнологичное устройство не может иметь низкую стоимость. Заниженная цена вызывает сомнение в его качестве. Подробнее по подделках можно прочитать тут.
Источник: https://gyrorating.ru/giroskutery/po-kakim-prichinam-vryvayutsya-i-goryat-giroskutery/
Blogerator.org
Други, я думаю все из нас уже слышали об опасности литиумных батарей (всё нижесказанное применимо в полной мере и к ионно-литиевым, Li-ion).
В интернет-новостях многие читали (или видели через архаичное телевизионное устройство, которое у многих уверен ещё эксплуатируют их родители), что целые самолеты падают от их внезапных взрывов-самовозгораний, потому к примеру с 16 мая 2012 года USPS (гос.
почта США) отказалась принимать для перевозок литиумные батареи (кстати, именно поэтому уже не получится таким способом невозбранно заказывать с eBay всякие iPad, iPhone и другую похожую технику из Америки).
В других же случаях обладатели некоторых телефонов были рандомно убиты их непроизвольным взрывом в самих повседневных условиях, и что называется, на ровном месте. В этом плане старая церковная концепция «провидение Господне» продолжает исправно работать и на рубеже веков, как бы это не хотелось некоторым нынешним адептам научно-технического культа.
Если вы вообще читаете инструкции к зарядкам, то там сказано: нельзя оставлять на зарядку устройство без дальнейшего присмотра (например, заряжать ночью, пока все спят), нельзя ставить, скажем, DEC-телефон на базу и уходить из дома по делам, нельзя в таком же случае оставлять на зарядке ноутбук
Кстати о последнем. Предлагаю вам свой фото-отчет из первых рук, что порой случается с такими батареями. Сие произошло примерно год назад в нашем офисе с ноутбуком моего коллеги.
Неправда, что говорят, что эта участь лишь левых аккумуляторов с мутно-азиатским корнями происхождения — сегодня речь пойдет о сравнительно новом брэндовом ноутбуке DELL Inspiron, купленном в фирменном американском магазине.
До сего момента никаких странностей в нём не было замечено, он до сего случая был исправно работающим на оригинальной заводской батарее (внимание, под катом много фоток, трафик).
Адский HELL DELL
Перед демонстрацией ещё раз подчеркиваю, что не было никакого предварительного проливания чего-либо на ноутбук, не было никакого зловредно-циничного ковыряния скрепкой презренного офисного клерка в его нутрях и так далее — это был обычный солнечный рабочий день и мирно работающий ноутбук с запущенным там Excel, и вдруг в ноуте что-то начинает зверски трещать и попутно из него начинает валить столб дыма, а на яростные крики его владельца, пугливо вжавшегося в противоположную стену от рабочего стола — сбегается весь офис и вот последствия того, что произошло с ноутбуком в итоге.
В данном случае никто не пострадал, по гарантии ноутбук был быстро заменён, как принято писать в таких случаях — все отделались «лишь легким испугом».
Ещё кейзы с офисной передовой
А вот ниже взяты фотки из новостей уже применительно к телефонам — их владельцам в большинстве случаев не посчастливилось отделаться легким испугом — есть смерти, инвалидности, оторванные руки-ноги и прочие не совсем приятные последствия неуёмного научно-технического прогресса.
Здесь в частности приведу ещё один реальный пример. Самопроизвольно взорвалась батарея мобильного телефона Nokia N71, батарея с оглушительным свистом пролетела около четырех метров и выжгла приличную дыру в ковролине. К счастью на столе стояла бутылка с минералкой, которой мы успели сразу залить открытое пламя, так что никто не пострадал. Кот был в панике, мы, впрочем, тоже.
Опять же отдельно обращаю внимание: это была оригинальная батарея Nokia, не китайская (на фото ниже она лежит на инструкции изделия Samsung — не обращайте на это внимания, просто на момент происшествия телефон Nokia лежал именно так). Поэтому универсальная отговорка-отмашка производителей — хотите жить, покупайте только оригинальную продукцию (батареи), не всегда реально что-то гарантирует.
Ниже обещанные фотки об инциденте:
В заключении, прикольный ролик с испытаниями ноутбуков (вернее их батарей) — вот так примерно всё и происходит в жизни. В начале ролика видео-сцена из реальной жизни офиса — очень похоже на вышепоказанное, но только в динамике.
А вот под конец ролика (середину и бла-бла-бла советую промотать) — лабораторная демонстрация всех стадий самоуничтожения батареи ноутбука, что также весьма и весьма полезно посмотреть, «во избежании».
Если такой смертоносный процесс запущен и вам вдруг показалось что всё, пронесло, — всё наконец-то выгорело и можно посмотреть что же там случилось, — не приближайтесь к адскому прибору, потому как горение таких батарей в большинстве случаев носит каскадно-цикличный характер, то есть за фазами тишины и безмятежности может запросто последовать очередной взрыв и разлетающиеся куски раскаленного металла и пластмассы.
И что теперь делать-то?
В заключение: будьте осторожны с зарядкой, всегда отключайте электроприборы когда покидаете своё жилье и офис своего работодателя (если вы только не уходите от него насовсем), а для программистов специально — не спите как коты на теплой крышке своего ноутбука, когда хочется немного прилечь-отдохнуть под утро, после «безумной программерской ночи» позади — ваша голова будет мирно покоится на аккумуляторе средней мощностью в 5000mAh, от чего ваш глубокий и здоровый сон может однажды трагически прерваться.
LP Guard — специальный защитный пакет для заряжаемого смартфона и других небольших устройств
При этом программист, работая за ноутбуком никогда не должен забывать, что он — воин, поэтому он должен иметь всегда все дела завершенными, код чистым и отрефакторенным, исходники синхронизированными со своим Github-хранилищем, дабы быть готовым спокойно отойти в мир иной в любой самый неожиданный для него момент.
И давайте наберемся смелости чтобы сказать главное: носить мобилку в карманах своих штанов — это не просто слепая дань нашему времени, это наш вызов обстоятельствам, это наш каждодневный подвиг и способ громко заявить о своей несгибаемой мужской самости и мускулинности.
УТОЧНЕНИЕ: Аккумуляторы запретили провозить только в багаже, просто надо брать технику в салон https://t.co/OihsSQjLLi
— Самый Быстрый Слон (@FastSlon) February 23, 2016
Источник: http://blogerator.org/page/ionno-litievaja-smert-vokrug-nas-akkamuljatory-batarei-opasnost
Раздувание огня: все ли электромобили пожароопасны
С электромобилем Tesla вновь случился резонансный пожар. Хетчбэк Model S, припаркованный на подземной стоянке в шанхайском районе Сюйхуэй, самовозгорелся, а потом взорвался. К счастью, обошлось без человеческих жертв, однако ранее во Флориде в загоревшейся Tesla погиб водитель. Так ли опасны электромобили и почему они так часто и сильно горят, разбирались «Известия».
Деталь прицепа и другие причины
Электромобили Tesla горят по разным причинам. Например, в первом, зафиксированном еще в 2013 году, случае виновата оказалась валявшаяся на дороге металлическая деталь чьего-то прицепа. Она ударила в днище машины и повредила батарею — широкий и плоский блок аккумуляторов у Tesla расположен под полом.
После еще одного похожего случая блок управления пневмоподвеской перепрошили, чтобы она не слишком уменьшала дорожный просвет на большой скорости. Корпус батареи усилили и снизу закрыли титановым щитом.
Иногда причины необъяснимы, как в случае с пожаром на парковке — для расследования этого инцидента Tesla даже отправила в Шанхай специальную команду. Еще более загадочная история произошла в феврале в американском штате Вермонт — там посреди замерзшего озера были найдены останки сгоревшего кроссовера Tesla Model X. Позже выяснилось, что владелец машины поехал на рыбалку и встретил на пути камень. После чего его Tesla стала издавать странные звуки и вскоре запылала.
Что показывают краш-тесты
Аварии и столкновения с препятствием — это пока самая частая причина возгораний электромобилей Tesla. При этом лабораторные краш-тесты показали высокую безопасность этих машин.
Tesla возглавляют рейтинг самых безопасных автомобилей, испытанных Национальным управлением безопасностью движения (NHTSA). В частности, во время теста на прочность крыши Model S вышел из строя специальный пресс.
В краш-тестах по методике EuroNCAP и IIHS к подушкам «эски» были нарекания, но в любом случае все испытания закончились без возгораний.
Американский страховой институт IIHS и австралийское подразделение NCAP на основании тестов 42 гибридов и электромобилей выяснили, что они демонстрируют лучшие результаты, чем автомобили с обычным двигателем внутреннего сгорания. IIHS на всякий случай ввел двухнедельный период наблюдений после краш-теста, но за это время ни одна из протестированных институтом машин не загорелась.
В то же время известен случай, когда гибридный Chevrolet Volt загорелся на парковке тестового центра NHTSA спустя три недели после теста на боковой удар.
Человеческий фактор
Так почему же электромобили горят в реальных авариях? В Tesla считают, что в упомянутом инциденте во Флориде виновата скорость: водитель ехал слишком быстро, перед тем как потерял управление и врезался в придорожные пальмы. Непонятно, пользовался ли он автопилотом — этой функции владельцы машин зачастую слишком доверяют. Другой вопрос — почему пожарные не смогли открыть двери электромобиля, что и привело к смертельному исходу.
Пока Tesla Model S лидирует по количеству пожаров. Это, во-первых, связано с распространенностью этой модели — к настоящему моменту по всему миру продано около 300 000 машин. Во-вторых, с тем, что Model S была первой коммерческой моделью Tesla, на которой компания набивала шишки. Вопросы были и к сборке — по крайней мере один пожар случился вследствие того, что проводку при сборке обжимал не робот, а человек.
Лидер по пожарам
К чести производителя, Tesla тщательно изучает каждый случай и оперативно вносит коррективы в конструкцию и программное обеспечение электромобилей и зарядных станций. Так, после инцидента в Ирвине, штат Калифорния, когда заряжавшийся в гараже электромобиль воспламенился, прошивку Model S обновили и разработали новый зарядный блок с тепловым предохранителем. Позже отзыву подверглись переходники для зарядки от бытовой сети — слишком сильно нагревались.
It’s always unfortunate to see car accident. But you can’t deny that Tesla Model 3 has ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ Safety Rating. And cut all the BS about ICEs are more safe.I am buying Tesla not only for myself, it’s because I care about my family.
Thanks Tesla$TSLA #Tesla #Model3 pic..com/SmSKCtfuRG
— Vincent (@vincent13031925) 27 марта 2019 г.
Новая Model 3 на самом деле пока не отметилась громкими пожарами, как раз наоборот. В марте на шоссе в Лос-Анджелесе в такую машину врезался бензиновый Nissan Sentra и загорелся. Tesla же выдержала удар и впоследствии была отремонтирована.
В то же время бывшие инженеры компании рассказали CNBC, что часть батарей для массовой модели собиралась в спешке вручную нанятыми сотрудниками Panasonic — та поставляет ячейки для тесловских аккумуляторов.
Эта вынужденная мера связана с тем, что производственные проблемы на заводе аккумуляторов Tesla Gigafactory 1 задержали выпуск Model 3. Однако ручная сборка батарейных блоков приводит к большому количеству брака и может сделать аккумуляторы потенциально опасными, утверждают бывшие работники Tesla.
Карма и китайцы
Горят не только Tesla, другие электромобили и гибриды также устраивают пожары. Например, в 2010 году Nissan Qashqai, переведенный на электротягу компанией Future EV, запылал прямо на борту датского парома Pearl of Scandinavia. В итоге судоходная компания запретила подзаряжать электромобили во время плавания, а будущее для Future EV так и не наступило.
Отличился и гибридный седан Fisker Karma, которого считали серьезным конкурентом Tesla. Уже через короткое время после старта производства автомобили были отозваны из-за риска утечки охлаждающей жидкости из батареи — это могло привести к короткому замыканию.
Позже пожар всё же случился — в 2012-м стоящая в гараже Karma спалила дом и два других автомобиля. Во время урагана «Сэнди» в порту Нью-Джерси случилось еще одно резонансное возгорание, уничтожившее 16 Fisker — машины сначала затопило и морская вода вызвала короткое замыкание.
В этом же инциденте пострадали три гибрида Toyota Prius.
В 2012-м в китайском городе Шэньчжэне сгорело вместе с пассажирами электрическое такси BYD e6 — машина столкнулась с суперкаром Nissan GT-R. Расследование показало, что от удара произошло короткое замыкание, воспламенившее материалы салона, а батарея не взорвалась.
Источник: https://iz.ru/871987/evgenii-bagdasarov/razduvanie-ognia-vse-li-elektromobili-pozharoopasny
Литиевые аккумуляторы 3.7 v зарядка. Как правильно заряжать аккумуляторы. Как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы
Оценка характеристик того или иного зарядного устройства затруднительна без понимания того, как собственно должен протекать образцовый заряд li-ion аккумулятора. Поэтому прежде чем перейти непосредственно к схемам, давайте немного вспомним теорию.
Схемы самодельных зарядок для литий-ионных аккумуляторов (18650, 14500 li-ion), как правильно заряжать литий-полимерные АКБ
Оценка характеристик того или иного зарядного устройства затруднительна без понимания того, как собственно должен протекать образцовый заряд li-ion аккумулятора. Поэтому прежде чем перейти непосредственно к схемам, давайте немного вспомним теорию.
Какими бывают литиевые аккумуляторы
В зависимости от того, из какого материала изготовлен положительный электрод литиевого аккумулятора, существует их несколько разновидностей:
- с катодом из кобальтата лития;
- с катодом на основе литированного фосфата железа;
- на основе никель-кобальт-алюминия;
- на основе никель-кобальт-марганца.
У всех этих аккумуляторов имеются свои особенности, но так как для широкого потребителя эти нюансы не имеют принципиального значения, в этой статье они рассматриваться не будут.
Также все li-ion аккумуляторы производят в различных типоразмерах и форм-факторах. Они могут быть как в корпусном исполнении (например, популярные сегодня 18650) так и в ламинированном или призматическом исполнении (гель-полимерные аккумуляторы). Последние представляют собой герметично запаянные пакеты из особой пленки, в которых находятся электроды и электродная масса.
Наиболее распространенные типоразмеры li-ion аккумуляторов приведены в таблице ниже (все они имеют номинальное напряжение 3.7 вольта):
| XXYY0, где XX – указание диаметра в мм,YY – значение длины в мм, – отражает исполнение в виде цилиндра | 10180 | 2/5 AAA |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø соответствует ААА, но на половину длины) | |
| 10280 | ||
| 10430 | ААА | |
| 10440 | ААА | |
| 14250 | 1/2 AA | |
| 14270 | Ø АА, длина CR2 | |
| 14430 | Ø 14 мм (как у АА), но длина меньше | |
| 14500 | АА | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (или 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (или 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (или 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | С | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | D | |
| 42120 |
Внутренние электрохимические процессы протекают одинаково и не зависят от форм-фактора и исполнения АКБ, поэтому все, сказанное ниже, в равной степени относится ко всем литиевым аккумуляторам.
Как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы
Наиболее правильным способом заряда литиевых аккумуляторов является заряд в два этапа. Именно этот способ использует компания Sony во всех своих зарядниках. Несмотря на более сложный контроллер заряда, это обеспечивает более полный заряд li-ion аккумуляторов, не снижая срока их службы.
Здесь речь идет о двухэтапном профиле заряда литиевых аккумуляторов, сокращенно именуемым CC/CV (constant current, constant voltage). Есть еще варианты с ипульсным и ступенчатым токами, но в данной статье они не рассматриваются. Подробнее про зарядку импульсным током можно прочитать тут.
Итак, рассмотрим оба этапа заряда подробнее.
1. На первом этапе должен обеспечиваться постоянный ток заряда. Величина тока составляет 0.2-0.5С. Для ускоренного заряда допускается увеличение тока до 0.5-1.0С (где С — это емкость аккумулятора).
Например, для аккумулятора емкостью 3000 мА/ч, номинальный ток заряда на первом этапе равен 600-1500 мА, а ток ускоренного заряда может лежать в пределах 1.5-3А.
Для обеспечения постоянного зарядного тока заданной величины, схема зарядного устройства (ЗУ) должна уметь поднимать напряжение на клеммах аккумулятора. По сути, на первом этапе ЗУ работает как классический стабилизатор тока.
Важно: если планируется заряд аккумуляторов со встроенной платой защиты (PCB), то при конструировании схемы ЗУ необходимо убедиться, что напряжение холостого хода схемы никогда не сможет превысить 6-7 вольт. В противном случае плата защиты может выйти из строя.
В момент, когда напряжение на аккумуляторе поднимется до значения 4.2 вольта, аккумулятор наберет приблизительно 70-80% своей емкости (конкретное значение емкости будет зависит от тока заряда: при ускоренном заряде будет чуть меньше, при номинальном — чуть больше). Этот момент является окончанием первого этапа заряда и служит сигналом для перехода ко второму (и последнему) этапу.
2. Второй этап заряда — это заряд аккумулятора постоянным напряжением, но постепенно снижающимся (падающим) током.
На этом этапе ЗУ поддерживает на аккумуляторе напряжение 4.15-4.25 вольта и контролирует значение тока.
По мере набора емкости, зарядный ток будет снижаться. Как только его значение уменьшится до 0.05-0.01С, процесс заряда считается оконченным.
Источник: http://electro-shema.ru/chertezhi/zaryadka-dlya-li-ion-akkumulyatorov.html
Взорвался (загорелся) телефон (гаджет): причины и что делать
Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы внешне напоминают привычные пальчиковые батарейки, однако имеют огромное преимущество над ними в силе тока и емкости. Им нашлось применение в современных как бытовых приборах, так и в технике: от смартфонов до электромобилей.
Сотовый телефон. Почему они загораются и взрываются?
Следует помнить, что как и любая другая батарейка, литий-ионный аккумулятор несет в себе некоторые риски. Несмотря на то, что такая батарейка имеет относительно небольшой размер, последствия ее взрыва могут быть весьма печальными. Неправильная эксплуатация и утилизация могут стать причиной ожога, отравления и загрязнения окружающей среды.
Но, пожалуй, самое страшное, что может случиться в квартире – это пожар. А значит, каждый обязан быть в курсе того, что делать, если причиной возгорания стал литий-ионный аккумулятор.
Прежде всего следует отметить, что возгорание аккумулятора этого типа – крайне редкое дело. Он скорее вздуется, и из него вытечет электролит, но тем не менее в новостях каждый год описывают случаи взрыва аккумуляторов у смартфонов и прочих гаджетов.
Причины взрыва
Для того чтобы понять отчего происходит самовозгорание литий-ионных аккумуляторов, стоит вспомнить школьный курс физики и химии. Причина кроется в коротком замыкании между катодом и анодом, при котором повышается сила тока, явление разогревает элемент питания. Когда температура нагрева находится в пределах 70-90° С расплавленный литий вступает в реакцию с электролитом.
Взрыв
Выделяются взрывоопасные вещества, но без кислорода взрыва не возникает. Верным решением в описанной ситуации станет-разлом корпуса. Так или иначе, возгорание все равно случится, но в данном случае это будет именно горение, а не взрыв. Предположим, что аккумулятор крепкий. В скором времени температура повысится до 200 °С, а материал катода начнет разлагаться с выделением кислорода. Ускорит процесс термическое разложение электролита.
Теперь самое время вспомнить, что присутствие углеводородов, окислителя в виде кислорода и высокая температурная отметка – идеальное сочетание для взрыва.
В дальнейшем стоит ожидать, что взрывной волной будет сорвана крышка батарейного отсека либо пострадает девайс целиком. Второй вариант несет в себя серьезную опасность для пользователя устройства. Не исключено что, нагрев аккумулятора достигнет температуры 660-900 °С. Явление станет свидетельством реакции электролита и графита, расплавится алюминиевый токоприёмник.
Короткое замыкание, как правило, становится следствием физического воздействия на батарею. Если при ударе анод и катод соприкоснутся, подобный исход запустит необратимую реакцию.
Еще одной причиной самовозгорания может стать банальный перегрев, вызванный эксплуатацией неподходящего зарядного устройства или длительного пребывания электроприбора под солнцем. Из-за воздействия высокой температуры АКБ распирает, скорость химических реакций значительно возрастает.
Старение аккумулятора тоже увеличивает риск возгорания смартфона, планшета и гироскутера.
Треугольник огня и пожарный тетраэдр
Чаще всего взрываются батарейки, чей срок службы давно истек. По прошествии 4-5 лет корпус и внутренности батарейки претерпевают изменения вследствие действия электролита, и потому аккумулятор становится крайне уязвим к перепаду температур, вибрации, короткому замыканию и механическим повреждениям. Из-за замыкания химические вещества, содержащиеся внутри аккумулятора, вступают в реакцию и образуют газы. Он начинает греться и вздувается.
Разумеется, аккумулятор обладает защитой: это специальный клапан, который открывается под определенным давлением и позволяет газам выйти наружу. Но иногда скорость реакции внутри настолько велика, что происходит настоящий взрыв батарейки, при котором вы видим потоки искр. Так воспламеняются газы при контакте с кислородом из атмосферы.
Как тушить
Как бы мы не старались избежать неприятных ситуаций связанных с возгоранием АКБ, от приобретения некачественной продукции никто не застрахован. Столкнувшись с проблемой возгорания аккумулятора, принадлежащего смартфону, планшету или гироскутеру необходимо четко следовать правилам ликвидации горения:
- Оказавшись в неприятной ситуации – самое главное сохранять спокойствие.
- Если электроприбор задымил, находясь на зарядке – обесточьте его. Для этого нужно ограничить питание при помощи автомата на щитке или вытащить вилку из розетки. Ни в коем случае не касайтесь горящего устройства!
- Остановите поступление кислорода, он поддерживает горение. Накройте устройство кастрюлей или плотным одеялом.
Что делать, если загорелась аккумуляторная батарея мобильного устройства (гаджета)
Внимание!!! Если химическая реакция в аккумуляторе запущена, остановить ее вряд ли удастся. Либо она прекратится без всякого вмешательства, либо прибор взорвется. Как бы там ни было, стоит позаботиться о том, чтобы последствия были минимальными:
- Если обстоятельства позволяют, выбросьте прибор или батарею, туда, где горение и взрыв не навредит.
- Если времени для раздумья нет – накройте устройство чем-то, что плохо горит и сможет сдержать осколки при взрыве.
Важно!!! Для тушения чистого лития нельзя использовать воду, соединяясь с ней вещество образует взрывоопасную смесь.
ТОП 4 подручных средства для тушения пожаров
К счастью в современных АКБ в чистом виде металлический литий не применяется, поэтому тушение водой им не повредит. Если же инцидент коснулся не перезаряжаемой литиевой батарейки, тут уж нужно поберечься.
Если устройство было подключено к сети, в первую очередь нужно выдернуть шнур из розетки. Горение аккумулятора от этого не прекратится, но так вы обезопасите себя и свою квартиру от больших повреждений. Постарайтесь отнести устройство в огнеупорное место, например, в ванну или кухонную раковину. Дайте ему просто выгореть и остыть, а затем утилизируйте.
Порошковый огнетушитель – самое действенное средство борьбы с горящим литий-ионным аккумулятором. Но в критической ситуации подойдут любые стандартные противопожарные меры: тушение водой, песком, плотной тканью.
Следует напомнить, что мы говорим об аккумуляторах маленького размера. Тушение водой крупных Li-ion батарей, которыми оснащены электромобили, крайне опасно из-за бурной реакции лития с водой.
Воспламенение аккумулятора
Источник: https://fireman.club/statyi-polzovateley/prichinyi-vozgoraniy-li-ion-akkumulyatorov-kak-i-chem-ih-tushit/
