Кислотные аккумуляторы для фонариков светодиодных кислотные

Аккумулятор в фонаре — почему так ненадолго его хватило?

Этим вопросом задаётся почти каждый владелец аккумуляторного фонаря.

Во первых: свинцово-кислотный аккумулятор в фонаре — это дешёвый и простой для производства тип аккумуляторов, который используют в аккумуляторных фонарях.

ПЛЮСЫ АККУМУЛЯТОРА В ФОНАРЕ:

Низкий саморазряд аккумулятора – всего 2-3% в месяц.

Большой срок эксплуатации — от 1 года до 20 лет.

Нет эффекта памяти у аккумулятора , что позволяет заряжать аккумуляторный фонарь, не дождавшись его полного разряда.

Простой в обслуживании аккумулятор, не нужно доливать электролит.

Отдача высокой мощности в нагрузку , допускаются высокие токи разряда — это позволило использовать мощную галогенную лампу с очень ярким светом, и большим энергопотреблением в аккумуляторном фонаре.

Во вторых: стоит разобраться, что сам по себе аккумулятор в фонаре – это свинцово-кислотный аккумулятор, который имеет ряд ограничений по использованию, что требует соблюдения определённых правил.

МИНУСЫ АККУМУЛЯТОРА В ФОНАРЕ:

Аккумулятор в фонаре должен храниться в заряженном состоянии! Всегда!

Незаряженный аккумулятор в фонаре, теряет свою ёмкость, что ведёт к высыханию пластин аккумулятора.

В дальнейшем, аккумулятор, теряет свою работоспособность.

Аккумулятор в фонаре не любит глубоких циклов разряда или заряда!

Полный разряд аккумулятора в фонаре, может деформировать пластины внутри аккумулятора, что ведёт к снижению ёмкости с каждым циклом разряда/заряда.

При неправильном заряде аккумуляторного фонаря, аккумулятор может сильно перегреваться!

Бывают случай оплавления корпуса фонаря аккумуляторного от нагрева аккумуляторной батареи.

Аккумулятор в фонаре не любит жары!

Аккумулятор в фонаре хранить при температуре выше +30 градусов не рекомендуется!

Нормальная рабочая температура аккумулятора в фонаре от +22 до +25 градусов, и её увеличение в плюс на каждые 10 градусов, сокращает срок службы аккумулятора наполовину.

Аккумулятор в фонаре не любит холода!

При низких температурах окружающей среды ёмкость аккумулятора снижается, особенно ниже -20 градусов, необходимо заряжать аккумулятор постоянным напряжением 48 часов минимум один раз в год.

Соблюдение всех выше перечисленных правил, позволит продлить срок эксплуатации аккумулятора в фонаре.

Источник

Аккумуляторы для светодиодных фонарей — все что нужно знать

В современных светодиодных фонарях используются преимущественно литиевые цилиндрические аккумуляторы. По сравнению с другими типами элементов питания, литиевые, отличаются меньшей массой, большей токоотдачей, относительно высоким рабочим напряжением (до 4.35В), малым саморазрядом. В статье мы раскажем об основных характеристиках и особенностях литиевых аккумуляторов для фонарей.

Содержание

Типоразмеры аккумуляторов для светодиодных фонарей

Из всего многообразия типоразмеров литиевых аккумуляторов самыми востребованными являются следующие размеры — 18650, 16340, 14500, 26650. При этом 18650 самый распространненый, он применяется в подавляющем числе моделей фонарей. Первые две цифры указывают на диаметр изделия, вторая пара – на длину. Последний «0» ставится, если батарейки имеют цилиндрическую форму. На рисунок ниже приведен пример для 18650.

Емкость литиевых аккумуляторов зависит от их размеров и химического состава. В таблице ниже приведены средние показатели емкости для самых популярных Li-ion батарей. Важно отметить, что некоторые производители могут указывать на своих батареях завышенную в разы емкость, что не соответсвует действительности! НЕ СУЩЕСТВУЕТ аккумуляторов 18650 ёмкостью выше 3600мА/ч в типоразмере 18650 !

Таблица. Наиболее востребованные размеры литиевых цилиндрических аккумуляторов и их емкость.

Название Диаметр, мм Длина, мм Емкость, мАч 10440(ААА) 10 440 250 14250(АА/2) 14 250 250 14500 (А) 14 500 700 15270(CR2) 15 270 750-850 16340(CR123A) 16 34 750-1500 17500 17 50 1100 18650(168A) 18 65 2200-3600 25500(тип С) 25 50 2500-5000 26650 26 65 2300-5000 32600(тип Д) 32 60 3000-6000

Разнообразие литиевых аккумуляторов ICR, IMR, INR, IFR

В настоящее время элементы питания на основе лития являются самыми эффективными. Производители постоянно совершенствует химический техпроцесс и такие важные параметры, как емкость, ток разряда, безопасность использования и, конечно, габариты батареи. На сегодняшний день существует несколько основных химических техпроцессов цилиндрических батарей, отличающихся материалом катода: ICR — на основе кобальта, INR — на основе никеля и марганца, IMR — на основе марганца, NCR — на основе никеля и кобальта c оксидом алюминия в качестве изолятора. IMR и NCR считаются самыми безопасными. Максимальный ток разряда является важной характеристикой, он измеряется в амперах и соотносится с емкостью: например если для аккумулятора емкостью 2500 мАч, написан его максимальный разрядный ток, как 2С, это означает что его максимальный разрядный ток равен 2 *2500 = 5000мА или 5А. В зависимости от катодного состава аккумуляторы имеют различные характеристики, основные из которых приведены в сравнительной таблице:

Таблица. Основные характеристики литиевых аккумуляторов с разным химическим составом.

Химический состав аккумулятора ICR NCR INR IMR IFR Состав батареи Литий─кобальт Литий─никель─ кобальт c оксидом алюминия в качестве изолятора Литий─марганец─ никель Литий─марганец Литий─феррофосфатные Максимальная токоотдача 1С до 2С 1С, 2С 10С 25С Циклы зарядки/разрядки 500 — 1000 >500 1000 — 2000 300 — 700 1000-2000 Максимальный ток заряда до 1С 0.7С до 1С до 3С до 4С Максимальное напряжение 4.25В 4.25В 4.25В, 4.35В 4.25В 3.65В Номинальное напряжение 3.6В, 3.7В 3.6В 3.6В, 3.7В 3.6В, 3.7В, 3.8В 3.2В, 3.3В

Защищенные и незащищенные литий-ионные аккумуляторы

Li-ion аккумуляторы чувствительны к глубокому разряду, а также к перезаряду и максимальному току, значения которых не стоит превышать. Для того, чтобы в процессе работы указанные параметры не выходили за пределы на минусовой контакт незащищенного Li-Ion АКБ (их еще называют «ячейка») ставят небольшую электронную плату защиты (зачастую, она именуется просто «защита»). Именно эта плата обеспечивает работу ячейки в допустимом диапазоне напряжений, предохраняет от перегрузки по току и от короткого замыкания.

Какой аккумулятор выбрать?

Если вы хотите собрать собственную сборку из нескольких литий-ионных аккумуляторов или заменить аккумулятор в готовой сборке электроустройства (например, шуруповерта), то вам необходим незащищенный литий-ионный аккумулятор. В остальных случаях — необходимо использовать защищенные литий-ионные аккумуляторы.

При выборе защищенного аккумулятора для своего устройства следует учитывать один очень важный момент. Из-за приваренной платы защиты и упаковки в пленку размер аккумулятора становится чуть больше заявленного, изначального размера незащищенного аккумулятора.

Зарядка литий-ионных аккумуляторов

Заряжать литий-ионные аккумуляторы можно только специальными зарядными устройствами. Ассортимент зарядных устройств для Li-Ion очень велик. При выборе зарядного устройства необходимо обратить внимание на его параметры заряда-разряда, размер слотов и соотнести их с используемыми литий-ионными аккумуляторами для правильной эксплуатации и сохранения работоспособности. Подробнее о выборе зарядного устройства читайте в нашей статье выбираем зарядное устройство для светодиодного фонаря за 4 шага.

Аккумуляторы со встроенной зарядкой

Последнее время стали популярны аккумуляторы 18650 со встроенной непосредственно в них зарядкой с micro-USB портом. Такое решение вполне жизнеспособно, если учитывать ограничение: аккумулятор несколько длинней, ввиду наличия платы защиты и не подойдет для самых мощных фонарей, в которых используются незащищенные аккумуляторы.

Хранение

Аккумуляторы имеют саморазряд — это означает, что при хранении они с некоторой скоростью теряют свой заряд. Оптимальными условиями хранения являются: температура 0°C -20°C и уровень заряженности 40%. Именно поэтому с производства аккумуляторы выходят заряженными на 40%, напряжение аккумулятора без нагрузки при этом находится на уровне 3,7-4,0В.

Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Через 2 года хранения аккумулятор безвозвратно (не путать с саморазрядом) теряет до 20% своей ёмкости. Из этого следует, что нет необходимости покупать аккумулятор «про запас» или чрезмерно увлекаться экономией.

Утилизация литий ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы содержат опасные для здоровья вещества, поэтому ни в коем случае не следует их разбирать в домашних условиях. После того как батарея выработает свой ресурс её необходимо сдать для дальнейшей переработки. В специализированных приёмных пунктах можно получить денежную компенсацию за старый литиевый аккумулятор, ведь такие изделия содержат дорогостоящие элементы, которые могут быть использованы повторно.

Источник

Модернизация светодиодного фонаря
Как заменить свинцовый аккумулятор литий-ионным

В статье «Ремонт и модернизация светодиодных фонарей» подробно рассмотрен вопрос ремонта и доработки электрических схем китайских светодиодных фонарей, замены вышедшего из строя кислотного аккумулятора аналогом.

Но есть еще один вариант замены аккумулятора при ремонте фонаря – замена его литий-ионным аккумулятором от неисправных электронных устройств. Например, сотового телефона, фотоаппарата, ноутбука или шуруповерта. Подойдут также аккумуляторы, которые уже не обеспечивают необходимую продолжительность работы устройства, но еще работоспособны.

Первый литий-ионный аккумулятор был выпущен в 1991 году японской корпорацией Sony. Номинальное напряжение одного элемента аккумулятора составляет 3,7 В. Минимально-допустимое – 2,75 В. Напряжение заряда не должно превышать 4,2 В при токе заряда от 0,1 до 1 емкости аккумулятора (С). Литий-ионные аккумуляторы практически не обладают эффектом памяти и имеют малый ток саморазряда, при комнатной температуре не более 20% за год. На текущий момент по техническим характеристикам являются самыми лучшими.

Ранее мне пришлось ремонтировать и модернизировать LED фонарь, в котором перегорели все светодиоды. После ремонта через несколько лет работы он перестал светить по причине выхода из строя свинцового аккумулятора. Как видно на фотографии корпус его вздулся.

Так фонарь и пылился на полке, пока не вышел из строя литий-ионный аккумулятор от фотоаппарата. Анализ показал, что в аккумуляторе отказал контроллер балансировки и заряда. Два элемента аккумулятора были в хорошем техническом состоянии, которые я и решил установить в фонарь вместо кислотного аккумулятора.

Штатное зарядное устройство фонаря для зарядки литий-ионного аккумулятора не подходило, так как оно обеспечивало постоянство тока заряда с неконтролируемым напряжением. А для литий-ионного аккумулятора при зарядке необходимо обеспечить ток зарядки величиной 0,1-1С при напряжении, не превышающем 4,2 В на один элемент.

Выбор контроллера
для зарядки литий-ионного аккумулятора

Можно изготовить контроллер самостоятельно, но в продаже, например, на Алиэкспресс, продаются готовые по цене 0,2-0,3 цента, собранные на микросхеме TP4056 или ее аналогах (ACE4054, BL4054, CX9058, CYT5026, EC49016, MCP73831, LTC4054, LC6000, LP4054, LN5060, TP4054, SGM4054, U4054, WPM4054, IT4504, PT6102, PT6181, Y1880, VS6102, HX6001, Q7051).

На Алиэкспресс был куплен самый простой модуль контроллера, технические характеристики которого полностью удовлетворяют требованиям для зарядки литий-ионного аккумулятора, установленного в фонаре. Его внешний вид представлен на фотографии.

Контроллер собран по приведенной выше электрической схеме. Изменяя номинал резистора, идущего со второго вывода микросхемы на общий провод можно ограничить максимальный ток зарядки.

Зависимость максимального тока зарядки от величины R контроллера TP4056
Номинал резистора, кОм	30	20	10	5	4	3	2	1,66	1,5	1,33	1,2
Ток зарядки, мА	50	70	130	250	300	400	580	690	780	900	1000

Выбор величины тока зарядки Li-ion аккумулятора определяется исходя из двух ограничений. Величина тока должна находиться в пределах 0,1-1 от емкости аккумулятора (принято обозначать буквой С). Например, для аккумулятора емкостью 600 мА×час ток не должен превышать 0,6 А. Следовательно, нужно, чтобы номинал токозадающего резистора составил 2 кОм (на резисторе должна стоять маркировка 202). И не превышать величины тока, который способно обеспечить зарядное устройство. Для данного случая ток должен быть более 0,6 А. Ток всегда указывается на этикетке ЗУ.

Технические характеристики контроллера TP4056
Наименование	Значение	Примечание
Входное напряжение, В	4,5-8,0	Более 5,5 В не рекомендуется
Выходное напряжение, В	4,2
Максимальный ток заряда, А	1,0	Можно изменять величиной R с вывода 2
Минимальный ток заряда, А	0,03	При меньшем токе уйдет в сон
Автоотключение	есть	При токе зарядки

Задать вопрос автору статьи, оставить комментарий

Здравствуйте.
Прочитал статью «Модернизация светодиодного фонаря. Как заменить свинцовый аккумулятор литий-ионным». Заменил аккумулятор на литий-ионный. Использовал контроллер, имеющий защиту от переполюсовки при подключении аккумулятора и короткого замыкания выхода. В режиме сна контроллер разряжает аккумулятор (ток 0,02 А). Подскажите это нормально или нет. Если нет, какая причина?

Здравствуйте, Андрей!
Ток потребления платой защиты при отключённой нагрузке должен быть равен нулю. На практике же он составляет не более несколько микроампер. Специально измерял в своем фонаре и наушниках, в которые устанавливал литиевые аккумуляторы. Амперметр показал ноль.
Таким образом ток потреблять может схема фонаря или контроллер зарядки. Для проверки нужно полностью отключить все от платы, кроме аккумулятора. Если ток потребления останется прежним, значит неисправна плата контроллера и подлежит замене.

Источник