Li-ion a jejich napětí

Odpovědět
daton
Příspěvky: 664
Registrován: 16 bře 2013, 16:12

Li-ion a jejich napětí

Příspěvek od daton »

Dobrý den
Narazil jsem na zajímavý problém. Testoval jsem několik powerbank z čínského obchodu a narazil jsem na problém s maximálním nabíjecím napětím. Toto napětí se u LI-ion většinou uvádí na 4,1V. Pokud se nabíjí na toto napětí akumulátory nijak nehřejí a zpravidla z nich lze získat i uvedenou hodnotu kapacity. V manuálech se lze dočíst, že maximální napětí je až 4,2V. To je ale zřejmě mezní hodnota a zřejmě i záleží na výrobci toho konkrétní Li-ion akumulátoru. Problém nastane, když se shání akumulátory z baterií noteboků. Zde jsem se setkal s různými barvami jako červená -Sanyo zelená Sony, fialová Samsung, zelená LG ale i ružová , oranžová, šedá a další barvy u kterých výrobce vystopovat nelze. Zde již není zaručeno, že je mají stále max napětí 4,2. Ale powerbanky a jejich elektronika je nastaven na 4,2V a stejně tak moduly nabíjení LI-ion článků co lze sehnat z aliexpresu. Máte někdo nějakou zkušenost jaké mezní napětí tedy používat a zda lze do těch powerbank vložit například ty neznačkové akumulátory?
micer
Příspěvky: 180
Registrován: 12 čer 2014, 19:14

Re: Li-ion a jejich napětí

Příspěvek od micer »

1/ Mezní napětí Li-ion není 4,100 V, stejně tak pro Li-pol není 4,200 V. Ona v podstatě takhle přesně pojímaná mez vůbec neexistuje. Jsou to hodnoty zapamatovatelné a dohodou stanovené. Od jistého napětí při dalším růstu čím dál rychleji (exponenciálně ?) klesá životnost, to je celé. Při uřčité mezi nastane nevratná degradace (poškození, nafouknutí, odfouknutí - porušení hermetičkosti nebo výbuch, požár, ....). Navíc všechny hodnoty se mění s teplotou a dokonce se stářím článku, takže ono říct nějakou přesnou hodnotu, to je docela věda přesahující možnosti normálního uživatele. Ty hodnoty 4,1 a 4,2V v sobě mají přiměřenou rezervu.
2/ Li-ion 18650 používám přes 10 roků, ani ty nejstarší nezničilo nabíjení do 4,20 V. Ale při nabíjení do 4,10 V mi slouží dodnes s poklesem kapacity asi 30%. A o tom to je. Li-pol pro soutěžní účely se také nabíjejí na 4,250 V a ne na 4,200V (a je v tom i drobná bezpečnostní rezerva, ale musí se dodržet teplota).
3/ V posledních létech se skutečně technologie trochu změnila a napětí povolené napětí je vyšší jak pro Li-ion tak pro Li-pol. Ten rozdíl je v řádu setin V. A něco si k tomu určitě přidali výrobci jako obchodní tah, ona desetina V navíc zní líp než třeba 0,03V. Kolik dělá skutečně technologie a kolik marketing, to se odhadnout neodvažuji, podíl bude mít obojí.
4/ Jen na okraj. S měřákem "z OBI", který má přesnost 1% z rozsahu + 1 digit (a to si ještě fandí) přečteme na rozsahu 20,00V (na rozsah 2,000V se už jaksi nevejdeme) hodnotu 4,10V. Dost zjednodušuji, ale v praxi to může znamenat cokoli od 3,80V do 4,30V. Takže na místě je otázka .... čím to bylo/bude měřeno, abychom se opravdu mohli bavit o rozdílech, které způsobí změna napětí na úrovni 50mV nebo 10mV?
5/ USB nabíjecí moduly z Číny mám a jejich napětí se mezi kusy liší o +/- 50mV, takže jednak jdou vybrat z většího počtu, jednak jsou měkké a v závěru nenabíjejí agresivně (přebití podle kompentace vnitřního odporu a pak odpojení), nikdy se mi ani nestalo, že by se článek znatelně zahřál. Pokud se zahřívá v nabíječce od jejího zdroje, tak je to jiný případ, to se musí odlišit. Nikdy žádné praktické problémy nebyly, ovšem o životnosti bych se radši nebavil. Články z NB bych klidně použil, dokonce takové používám a patří k lepším než nově kupované z Ali.
6/ Pokud ty powerbanky z Číny opravdu mají kapacitu jakou deklarují, tak bych je rád viděl. Nezpochybňuji to, jen jsem takový výrobek kupovaný na Ali (nebo podobně) ještě v ruce neměl.
daton
Příspěvky: 664
Registrován: 16 bře 2013, 16:12

Re: Li-ion a jejich napětí

Příspěvek od daton »

Tak že já jsem už viděl články Sony z NB které se jednak hřály v tom NB při nabíjení a jednak najednou přestali fungovat a když jsem zkoumal proč zjistil jsem že jsou nafouklé ty hliníkové pojistky pod čepičkou plus polu a přerušil se obvod. Když jsem je le změřil na těch čepičkách napětí měly. Avšak kapacita u nich už byla minimální, zahříváním asi plynovaly a odešli, proto mám strach z těch 4,2V.
Měl jsem objednané tyto powerbanky
http://www.aliexpress.com/item/Hot-sale ... .74.OJIq1W

http://www.aliexpress.com/item/Fashion- ... .58.YNi3Yy

http://www.aliexpress.com/item/Hot-sell ... .66.YNi3Yy

Ta první s displejem ukončuje nabíjení na 4.25V je to měřeno jednak osciloskopem Owon a jednak třemi voltmetry tedy jeden je i ze supermarketu ale u nich je rozptyl jen 0.05V což je o hodně lepší hodnota než psaná tolerance.
Druhá PB ukončuje napětí přesně na 4.2V no a ta třetí opět na 4.25V. Možná je to tím že první a třetí je na více článku a je tam silnější elektronika než u té druhé. Škoda že se nadají ty elektroniky seřídit pouze na koncové napětí 4.1V byla by asi větší životnost těch akumulátorů.
micer
Příspěvky: 180
Registrován: 12 čer 2014, 19:14

Re: Li-ion a jejich napětí

Příspěvek od micer »

Samozřejmě články mohou "odejít" a jednou se to stane s každým, ale pokud je to předčasně, tak je to na 99% důsledek vadné výrobní technologie (u levné "Číny" nic neobvyklého) nebo špatného nabíjení respektive chybné funkce balanceru (třeba v tom NB). Ano, popisované příznaky odpovídají vyschnutí článku a oxidaci elektrod po přehřátí a "odfouknutí".
Všechny uvedené odkazy na powerbanky jsou jen boxy na články 18650, původně jsem špatně pochopil, že byly včetně akumulátorů, takže o kapacitě powerbanky jako takové nemá smysl mluvit.
Obvody nabíjení powerbanky se většinou seřídit nedají, napětí je určeno přímo použitým obvodem. Bohužel ani nejde přidat nějaký prvek, na kterém by byl konstantní úbytek napětí třeba 0,1V bez ohledu na proud od 0 do 2A, to je prostě velký technický problém a nic jako zenerova dioda na napětí 0,1V není. Nezbývá, než používat tak jak je dodáno. Hodí se sledovat občas teplotu a brát to prostě tak, že je to výrobek za 2 - 3 USD (.. i s dopravou). K tomu se dá těžko něco dodat.
daton
Příspěvky: 664
Registrován: 16 bře 2013, 16:12

Re: Li-ion a jejich napětí

Příspěvek od daton »

No to je pravda je to levné ale docela by mne zajímalo zda t boxy co stojí kolem 20$ mají třeba snížený práh nabíjéní (osobně si myslím že ne) tak že je to vlastně skoro jedno. Předpokládat že elektronika v powerbance se bude chovat jinak asi také nemá smysl protože nabíjení je u li-ion jasné a není na něm asi moc co vylepšovat.
Odpovědět