Können Sie einen Li-Ionen-Akku überladen?

Li-Ion

Lithium-Ionen-Akku oder Li-Ionen-Akku werden als LIB abgekürzt. Dies ist eine Art wiederaufladbarer Batterie, die erstmals in den 1970er Jahren vom Chemiker M Stanley Whittingham in Exxon vorgeschlagen wurde. In jüngster Zeit sind Lithium-Ionen-Batterien üblich und auch für tragbare Elektronik- und Elektrofahrzeuge erhältlich und erfreuen sich für Militär- und Luftfahrtanwendungen wachsender Beliebtheit.

Lithium-Ionen-Batterieladekreis

Die Zellen von Li-Ion sind wahrscheinlich die komplexesten, wenn es darum geht, sie aufzuladen, da diese Zellen sehr anfällig für Überladung sind und unter ungünstigen Bedingungen heiß werden. Die Li-Ion-Zellen können schnell und effizient Ladungen aufnehmen. Li-Ion-Zellen haben den schlechten Ruf, zu empfindlich gegenüber ungünstigen Eingaben wie Hochspannung, Hochstrom und vor allem unter Ladebedingungen zu sein. Das erste, was mit der Zelle passiert, ist ein Temperaturanstieg. Im vorgeschlagenen Schaltungskonzept verwenden wir diese Eigenschaft der Vorrichtung, um die erforderlichen Sicherheitsvorgänge durchzuführen, bei denen die Zelle niemals hohe Temperaturen erreichen darf, wobei die Parameter deutlich unter den erforderlichen Werten bleiben Spezifikationen der Zelle.

In den Batterien bewegen sich Lithiumionen während des Entladens von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode und beim Laden zurück. Die Li-Ionen-Batterien werden für eine interkalierte Lithiumverbindung als ein Elektrodenmaterial verwendet, verglichen mit dem metallischen Lithium, das in einer nicht wiederaufladbaren Lithiumbatterie verwendet wird. Die Batterien haben eine hohe Energiedichte, keinen Memory-Effekt und eine geringe Selbstentladung. Sie können ein Sicherheitsrisiko darstellen, da sie einen brennbaren Elektrolyten enthalten. Wenn sie beschädigt oder falsch geladen sind, können sie zu Explosionen und Bränden führen. Samsung war gezwungen, Galaxy Note-Handys nach Lithium-Ionen-Bränden zurückzurufen, und es gab mehrere Vorfälle mit Batterien bei Boeing 787.

Die Leistung der Kosten- und Sicherheitsmerkmale variiert je nach LIB-Typ. Hierbei handelt es sich um Handelektronik, bei der meist LIBs auf Basis von lithiumkobaltoxid (LiCoO2) verwendet werden, die eine hohe Energiedichte bieten, jedoch insbesondere bei Beschädigung Sicherheitsrisiken bergen. Das lithiumeisenphosphat (LiFePO4) und die Lithiumionen-Manganoxidbatterie (LiMn2O4, Li2MnO3 oder LMO) sowie das lithium-nickel-mangan-kobaltoxid (LiNiMnCoO2or NMC) bieten eine geringere Energiedichte, sind jedoch langlebig und weniger feuer- oder explosionsgefährdet. Diese Batterietypen werden häufig für Elektrowerkzeuge, medizinische Geräte und andere Aufgaben verwendet. Insbesondere NMC ist ein führender Anbieter für Automobilanwendungen.

Forschungsbereiche für Lithium-Ionen-Batterien umfassen unter anderem die Verlängerung der Lebensdauer, die Energiedichte, die Sicherheit, die Kostenreduzierung und die Ladegeschwindigkeit. Es wurden auch Forschungsarbeiten für wässrige Lithium-Ionen-Batterien durchgeführt, die aufgrund der Verwendung nicht brennbarer Elektrolyte weniger potenzielle Sicherheitsrisiken aufweisen.

Die Zellen von Li-Ionen sind wahrscheinlich sehr komplex, wenn es darum geht, sie aufzuladen, da diese Zellen sehr anfällig für Überladung sind und unter ungünstigen Bedingungen dazu neigen, heiß zu werden. Im folgenden Beitrag werden einige einfache und dennoch sichere Methoden zum Laden einer Li-Ionen-Zelle erläutert, die von jedem neuen Bastler problemlos zu Hause aufgebaut werden können.

Vorteil des Li-Ionen-Akkus

Der Vorteil von Li-Ionen-Zellen ist ihre Fähigkeit, Ladung schnell und effizient anzunehmen. Li-Ion-Zellen haben jedoch den schlechten Ruf, zu empfindlich gegenüber ungünstigen Eingaben wie Hochspannung oder Hochstrom und vor allem gegenüber Ladebedingungen zu sein. Wenn die Zelle unter einer der oben genannten Bedingungen aufgeladen wird, kann sie zu warm werden. Wenn die Bedingungen weiterhin bestehen, kann die Zellflüssigkeit auslaufen oder sogar eine Explosion die Zelle dauerhaft beschädigen.

Unter ungünstigen Ladebedingungen ist das erste, was mit der Zelle passiert, ein Temperaturanstieg, und im vorgeschlagenen Schaltungskonzept verwenden wir diese Eigenschaft des Geräts zur Implementierung der erforderlichen Sicherheitsvorgänge, bei denen die Zelle niemals hohe Temperaturen erreichen darf, wobei die Temperatur gehalten wird Parameter weit unter den erforderlichen Spezifikationen der Zelle.

So richten Sie die Schaltung ein

Halten Sie sich zunächst am zentralen Schieberarm des Presets, der die Erdungsschiene des Stromkreises berührt. Jetzt, ohne den Batterieschalter einzuschalten, wird die Stromversorgung auf die Ausgangsspannung überprüft, die natürlich den vollen Ladezustand anzeigt, der durch den 700-Ohm-Widerstand eingestellt wird. Als nächstes wird das sehr geschickt und vorsichtig an die Voreinstellung angepasst, bis der SCR nur noch feuert und die Ausgangsspannung auf Null abschaltet. Das war's, jetzt können Sie davon ausgehen, dass die Schaltung vollständig eingestellt ist. Schließen Sie eine entladene Batterie an, schalten Sie die Stromversorgung ein und überprüfen Sie die Reaktion. Vermutlich wird der SCR erst ausgelöst, wenn der eingestellte Schwellenwert erreicht ist. Schalten Sie das Gerät aus, sobald der Akku den eingestellten Schwellenwert für die volle Ladung erreicht.

Fazit

· Die grundlegenden Kriterien, die für einen Akku eingehalten werden müssen, sind: Laden bei geeigneten Temperaturen und Unterbrechen der Stromversorgung, sobald die volle Ladung erreicht ist. Dies ist die grundlegende Sache, die Sie unabhängig vom Batterietyp befolgen müssen. Sie können dies manuell überwachen oder in beiden Fällen automatisch einstellen. Der Akku wird sicher aufgeladen und hat eine längere Lebensdauer.

· Der Lade- / Entladestrom ist für die Temperatur des Akkus verantwortlich. Wenn diese im Vergleich zur Umgebungstemperatur zu hoch sind, leidet Ihr Akku auf lange Sicht stark.

· Es gibt einen zweiten wichtigen Faktor, der niemals zulässt, dass sich der Akku stark entlädt. Stellen Sie den vollen Ladezustand wieder her oder füllen Sie ihn nach Möglichkeit nach. Dadurch wird sichergestellt, dass der Akku niemals seine niedrigeren Entladungsniveaus erreicht.

Kann ich einen Lithiumakku mit einem normalen Ladegerät aufladen?

Sie benötigen ein Ladegerät, das speziell für Lithium-Ionen entwickelt wurde, da die Spannungs- und Stromgrenzen für Li-Ionen anders sind als für andere Batterietypen. Zum Beispiel muss das Ladegerät den Strom verjüngen und genau oder kurz vor 4,2 V anhalten. Ein Ladegerät, das dies nicht kann, ist in der Tat sehr gefährlich, wenn es auf Lithium-Ionen-Zellen verwendet wird.

Es ist technisch möglich, aber furchtbar riskant, denn wenn Sie nur mit konstantem Strom laden, müssen Sie die Batteriespannung ständig beobachten.

Um sicher aufzuladen, benötigen Sie entweder ein Netzteil, das dem Algorithmusprogramm für CC / CV-Aufladung entspricht, oder ein bestimmtes Ladegerät, wenn Sie diesen Akku sicher aufladen möchten. Ich habe einige HP Laborstromversorgungen gesehen, die Lithium-basierte Batterien sicher laden können, indem sie die Spannungsgrenze einstellen und den CC / CV-Algorithmus verwenden. Es ist jedoch einfacher, das angegebene Ladegerät zu verwenden.

Aber obwohl Sie ein Ladegerät verwenden, das mit Lithium-basierten Akkus kompatibel ist, sollten Sie das Laden ständig kontrollieren, da Sie nie wissen, wann das Ladegerät oder der Akku ausfällt.

Ist es in Ordnung, einen Lithium-Ionen-Akku im Ladegerät zu lassen?

Wenn die Batterie geladen wird, bewegen sich positiv geladene Lithiumionen von einer als Kathode bezeichneten Elektrode zur anderen, die als Anode bezeichnet wird, durch eine Elektrolytlösung in der Batteriezelle. Dadurch konzentrieren sich die Elektronen auf der negativen Seite der Anode. Wenn der Akku entladen ist, geschieht das Gegenteil. Diese Elektronen bewegen sich durch Schaltkreise außerhalb der Batterie und liefern Saft. Die Wissenschaftler haben die Formel des chemischen Gemisches in Lithium-Ionen-Batterien optimiert, um zu versuchen, dass sie länger halten, schneller aufladen und effizienter arbeiten.

Der Batterieladezyklus des Entladens und Wiederaufladens kann nur eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt werden. Aufgrund der Art der chemischen Reaktionen an der Anode und der Kathode behindert die Bildung dünner Schichten isolierender Atome die Wirksamkeit der Elektroden.

Wie lade ich einen Lithium-Ionen-Akku ohne Ladegerät auf?

Lithium-Ionen-Akkus erfordern eine konstante Laderate und sollten nicht schnell geladen werden. Wenn Sie Ihr Lithium-Ionen-Ladegerät verloren haben oder es nicht funktioniert, versuchen Sie es nicht und passen Sie andere Ladegeräte an. Das Ergebnis kann als Laderate gefährlich sein und über der Toleranz der Batterie liegen.

1. Tragbares USB-Gerät

Das Aufladen des Lithium-Ionen-Akkus erfolgt am besten ohne Ladegerät, indem Sie das Gerät, das der Akku mit Strom versorgt, an ein USB-Kabel anschließen, das an Ihren Computer angeschlossen ist.

Dieses USB-Kabel kann mehrere Daten- und Erdungskabel enthalten, verfügt jedoch auch über ein eingebautes Ladekabel und der Ausgang eignet sich zum Laden eines Lithium-Ionen-Akkus. Dieses USB-Ladekabel kann fünf Volt von Ihrem Computer mit einem Milliamperestrom von 100 mA bis 500 mA versorgen.

Dieser Trick ist sehr einfach. Um Ihren Li-Ionen-Akku aufzuladen, müssen Sie lediglich das Ende des Kabels anschließen, das zu dem vom Akku betriebenen Gerät passt. Stellen Sie sicher, dass sich der Akku im Gerät befindet, und schließen Sie das andere Ende des Kabels an den USB-Anschluss eines Computers, einen Laptop oder andere elektronische Geräte an. Schalten Sie dann das Gerät ein und beobachten Sie das Gerät, um festzustellen, ob der Akku aufgeladen wird.

Schritt 1 Überprüfen Sie das Gerät mit Lithium-Ionen-Akkus. Die meisten Geräte verfügen über USB-Anschlüsse.

Schritt 2 Stecken Sie ein Ende eines USB-Kabels in die USB-Buchse Ihres Geräts. Stellen Sie sicher, dass der Lithium-Ionen-Akku in Ihr Gerät eingelegt ist.

Schritt 3 Stecken Sie das andere Ende Ihres USB-Kabels in die USB-Steckdose Ihres Computers. Wenn Sie Ihren Computer einschalten, wird der Lithium-Ionen-Akku in Ihrem Gerät aufgeladen. Das Gerät wird angezeigt, wenn der Akku aufgeladen wird.

2.Laden eines Li-Ionen-Akkus mit einem Clip-Ladegerät

Clip-Ladegeräte waren damals sehr beliebt. Es handelt sich um ein tragbares Ladegerät, mit dem Benutzer den Abstand der Terminalanschlüsse an das zu ladende Batteriemodell anpassen können. Diese Art von Ladegerät kann heutzutage schwer zu finden sein, aber wenn Sie eines bekommen wollen. Es wird ein sehr handliches tragbares Gerät sein.

Wenn Sie diese Art von Ladegerät verwenden, müssen Sie den Akku aus dem Gerät herausnehmen, da Sie ihn auf der Ladeplattform montieren müssen. Wenn Sie ein solches Ladegerät haben, können Sie beruhigt davon ausgehen, dass Sie Ihren Akku jederzeit aufladen können. Das Beste an dieser Art von Ladegerät war, dass Sie damit einen Ersatzakku für Ihr Gerät aufladen können, damit Sie den Akku schnell austauschen können.

Dies sind einige der beliebtesten Methoden, mit denen Sie Geräte ohne die richtigen Ladegeräte aufladen können.