Как Зарядить Последовательно Соединенные Аккумуляторы 18650

Когда дело доходит до переделки аккумулятора на 18650 (у шуруповёрта с Ni-Cd/Ni-MH или бытового накопителя по типу Tesla Powerwall), то многие руководства и инструкции умалчивают о способах соединения элементов питания: пайка, сварка или что-то ещё?

Для долговечности и даже безопасности годятся далеко не все варианты соединений 18650.

Обновлено 04.02.2022. Предлагаем рассмотреть правильные варианты соединения 18650 и допустимые с упором на реальные последствия и инженерное понимание процессов. Благодарим вас за отклик в комментариях здесь и в «Я.Дзен» — мы обновили статью с учётом вашего опыта.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Аккумулятор 18650: Характеристики и Как заряжать Выводы контейнера припаиваются к соответствующим площадкам платы, К соседним площадкам припаиваются контакты нагрузки, само собой, через выключатель, и аккумулятор вставляется в контейнер. Спрашивайте, я на связи!

Последовательное и параллельное соединение аккумулятров

1. важна масса жала, а не его мощность и теплопроводность;
2. пайка выполняется одним быстрым (секундным) касанием;
3. паяльные станции на жалах T12, T13 или 900м не подходят (слишком долго);
4. успешный опыт с припоем ПОС-61;
5. для пайки 18650 подходит никелевая лента с Aliexpress (200 рублей);
6. из опыта можно использовать медную ленту из старых отечественных контакторов;
7. сплав ВУДА не рекомендуется — в шуруповёртах зафиксированы случаи распайки под нагрузкой, в ноутбуках в целом «живёт»;
8. методика пайки сплавом Розе не подходит тем более.

Пайка аккумуляторных батарей

Собирая батарею из шести элементов я сначала все элементы объединил парами: минусы двух элементов вместе и плюсы тоже вместе между собой. Потом три пары включил последовательно.

Теперь, когда сборка элементов готова, нужно подключить к ней контроллер. Важно!!! Контроллер подключается в обратной последовательности, то есть начинаем с проводов с наименьшим потенциалом и двигаемся в сторону повышения: 0 В и 3,6 В, только потом 7,2 В и наконец 10,8 В.

Теперь остается аккуратно собрать аккумулятор для проверки. Не заклеивая корпус аккумулятора, я подсоединил его к ноутбуку и нажал кнопку питания, но ноутбук не включился и понял, что при отключении старой сборки аккумуляторов контроллер перешел в режим транспортировки и отключил аккумуляторную батарею. Я подключил к ноутбуку сетевое питание, ноутбук завелся и увидел восстановленный аккумулятор!

Можно ли паять аккумуляторы 18650?

Нельзя! Это неправильный подход. «Но если очень осторожно, то можно», — таков подход в DIY-сообществах. В чём же загвоздка, чего следует опасаться?

При соединении аккумуляторов 18650 в состав большой батареи (от ноутбуков до транспортных средств) ставится задача обеспечить надёжный контакт без потерь, устойчивый к внешним воздействиям (ударным, температурным и так далее — в зависимости от целей применения). Одним из вариантов многие любители DIY-поделок рассматривают пайку.

Литий-ионные аккумуляторы (18650 и любые другие Li-Ion) при нагреве от паяльной станции (и даже маломощного паяльника) разрушаются в своей структуре и безвозвратно теряют ёмкость!

То есть паять аккумуляторы 18650 не следует без крайней необходимости. Либо вам придётся мириться с изменением химического состава и ухудшением характеристик.

Какое освещение Вы предпочитаете

ВстроенноеЛюстра

Кроме того, место соединения с помощью пайки ненадёжно в случае перегрева элемента питания. Метод непрактичен и для компактной сборки из-за случайных форм припоя и уязвимости перед внешним воздействием.

Идеи и схемы для сборки своими руками

Для того, чтобы сделать своими руками Рower Bank, вам в любом случае потребуются контроллер заряда и преобразователь, повышающий напряжение с 3,7 до 5 вольт, здесь очень мало простора для творчества. Однако вариантов, из чего сделать корпус, есть несколько. Его можно не только найти в интернет-магазине, но и переделать из готового корпуса от ненужного гаджета. Или можно сделать самостоятельно из дерева очень красивый, стильный корпус.

При выборе аккумуляторов также можно проявить фантазию. Их можно достать из неисправных батарей ноутбука или старого мобильного телефона. Можно также использовать батареи фонарика.

Какие модули из Китая нам понадобятся

Чтобы сделать своими руками выгодный Рower Bank, можно подобрать дешёвые компоненты, например, на сайте Aliexpress. Приведём основные сведения, которые нужны, чтобы выбрать дешёвый качественный модуль.

Плата заряда должна иметь защиту от перезаряда, от короткого замыкания, от перегрузки. Устройство собирается на основе микросхемы и нужно для того, чтобы вовремя прекращать зарядку. Основной характеристикой платы заряда является выходной ток (он может быть равен 1 амперу), или бывают приборы с двумя выходами на 1 и 2 А. Кроме этого, при выборе нужно также обращать внимание на тип батарей — обычно большинство плат рассчитано на литий-ионные аккумуляторы 18650. На некоторых моделях устанавливаются цифровые дисплеи, на которых отображается процент зарядки батареи.

Аккумуляторы выдают 3,5-3,7 вольт, а для заряда мобильного гаджета требуется напряжение 5 В. Поэтому для зарядного устройства необходим повышающий преобразователь. Он может быть в виде платы, к которой нужно припаивать провода, либо в виде платы уже с установленным USB-разъёмом (одним или парой). В последнем случае нужно будет только припаять провода «+» и «-» от батареи к разъёмам «B+» и «B-» (они также могут обозначаться как «Vin» или «input»). Найти это устройство в магазинах можно по запросу «повышающий преобразователь для повербанка 3,7-5 вольт», или просто «повышающий DC-DC преобразователь».

Но есть повышающие преобразователи с регулировкой выходного напряжения, в этом случае прежде, чем припаивать к USB-разъёму и подключать его к телефону, нужно измерить напряжение на выходе мультиметром и выставить нужные нам 5 вольт.

Повербанк на 18650 из АКБ от ноутбука

Для сборки power bankа своими руками из батарей старых ноутбуков потребуются:

модуль заряда с защитой от перезаряда;
преобразователь, повышающий напряжение с 3,7 до 5 вольт;
корпус;
литий-ионные аккумуляторы 18650;
конденсатор на 100 мкФ, 16 В;
USB-разъём;
кнопка для включения и выключения устройства;
соединительные провода.

Пошаговая инструкция по сборке:

Сначала нужно разметить корпус по размерам компонентов.
Сделать отверстия по разметке.

При помощи пайки соединить параллельно аккумуляторы, использующиеся для повербанка (жало паяльника должно быть массивным, а паять нужно быстро, чтобы не повредить АКБ).
Укрепить конструкцию из батарей скотчем и установить её в корпус.
Установить модуль заряда в корпус.
Припаять батарею аккумуляторов 18650 к модулю заряда.

Установить повышающий преобразователь, соединив его с модулем заряда через кнопку включения.

Если на плате повышающего преобразователя есть USB-разъёмы, на этом изготовление зарядного устройства можно считать законченным. Если такого гнезда нет, его нужно припаять. Для этого к разъёму припаиваются плюсовой и минусовой выход платы преобразователя. Для стабилизации зарядного тока можно между положительным и отрицательным выходами разъёма припаять конденсатор ёмкостью 100 микрофарад, рассчитанный на напряжение 16 вольт.

Внимание! Литий-ионные аккумуляторы плохо переносят высокую температуру, поэтому при пайке нужно работать мощным паяльником на протяжении короткого промежутка времени.

Power Bank из телефонных аккумуляторов

У многих найдётся сколько-нибудь ненужных мобильных телефонов, из которых можно достать аккумуляторы. При использовании нескольких устройств от телефонов учитывайте, что батареи должны быть одной ёмкости, да и по другим параметрам они должны быть похожи друг на друга.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! На ёмкость пауэрбанка влияет количество используемых аккумуляторов: чем их больше, тем больший объём энергии можно накопить. Рекомендуемая ёмкость самодельного Рower Вankа от 6 000 до 20 000 мАч.

Порядок сборки самодельного Рower Вankа такой же, как и при использовании АКБ от ноутбука.

Повербанк из батареек

Для простейшего самодельного пауэрбанка из четырёх батареек АА потребуются:

никель кадмиевые аккумуляторы;
разъём USB (можно взять от сломанного гаджета);
баллон использованного освежителя воздуха;
два спичечных коробка;
упаковка фотоплёнки;
соединительные провода;
скобы;
баночка из-под витаминов.

Порядок изготовления:

У каждой из двух спичечных коробок отгибаем одну из стенок (показано на фото). После склеиваем коробки вместе и устанавливаем в них аккумуляторы.

Аккумуляторы в спичечных коробках

С обратной стороны спичечного коробка делаем электрические контакты из скоб. После этого соединяем скобы проволокой.

Устанавливаем получившееся изделие в коробок от фотоплёнки. Проверяем напряжение на выходе батареи: оно должно быть немного больше 5 вольт.

Отрезаем дно у упаковки от витаминов и делаем в нём отверстие для USB-разъёма. Вставляем USB-разъём и припаиваем к нему провод, к которому подсоединены аккумуляторы.

Вставляем нашу конструкцию в баллончик освежителя воздуха, затем закрываем его.

Теперь можно испытать получившуюся конструкцию в деле.

Особенности

Рассматривая, как заряжать аккумулятор 18650 для фонаря, электронной сигареты и прочих устройств, необходимо описать принцип его функционирования. Представленный типоразмер выпускается в категории литий-ионных батарей. Он имеет незначительные габариты. Высота составляет всего 65 мм, а диаметр — 18 мм.

Внутри устройства есть металлические электроды, между которыми циркулируют ионы лития. Это позволяет вырабатывать электрический ток для питания техники. При низком или высоком заряде на одном из электродов образуется больше ионов. Они нарастают на материал, меняя его объем и характеристики.

Чтобы батарея проработала долго и полноценно, необходимо не допускать появления глубокого или слишком высокого заряда. В противном случае прибор быстро выйдет из строя. В зависимости от номинальных показателей аккумулятора применяют специальные типы зарядных устройств.

Можно ли паять аккумуляторы 18650? Как их лучше соединить?

Напишите о вашем собственном опыте пайки 18650 в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Правила последовательного и параллельного подключения аккумуляторных батарей Зарядных устройств вполне достаточно, причем большинство из них снабжены и индикаторами, и системой безопасности, которая избавляет от необходимости постоянно проверять уровень напряжения или тока. Спрашивайте, я на связи!

Немного о литий-ионных батареях

К ним относятся следующие аспекты:

высокая плотность выдаваемого тока и накапливаемой энергии, длительное сохранение заряда;
отсутствие эффекта снижения емкости при регулярной неполной зарядке;
саморазряд не более 4-8% в месяц при хранении без подзарядки, старение не более чем на 15-20% в год;
отсутствие необходимости в полном разряде для тренировки энергоемкости накопителя;
небольшой вес, вариативность формы и габаритов устройства;
диапазон рабочих температур – от -20°С до +50°С (низкие температуры препятствуют подзарядке);
длительный срок службы (до 10 лет работы и более 1000 циклов разряда).

Недостатками литиевых батарей являются:

зависимость срока эксплуатации от длительности использования и хранения, а не количества циклов разряда;
риск выхода из строя при перезаряде (поступлении тока по завершении зарядки);
низкая устойчивость к глубокому разряду;
высокая стоимость;
взрывоопасность при механических повреждениях и избытке тока, если они приводят к нагреву электролита и нарушению герметичности корпуса.

Название аккумулятора 18650 обусловлено его формой и габаритами. Ширина батареи составляет 18 мм, а длина – 65 мм. Последняя цифра в маркировке означает цилиндрическую форму АКБ. Схема накопителя снабжена контроллером, который предотвращает перегревание в процессе подзарядки.

Корпус аккумулятора может маркироваться и более подробно: например, INR18650-20R. Первая буква отличает все АКБ литиевого типа, вторая уточняет вид материала катода (C – кобальт, N – марганец, F – феррофосфат).

Буква «R» расшифровывается как rechargeable («перезаряжаемый источник»). Следующие 5 цифр отражают габариты и фактор формы батареи, а последняя – емкость АКБ в А/ч.

Аккумуляторы 18650 с платой защиты могут маркироваться как 18700 или 18670. Контроллер защитной платы позволяет предупредить превышение номинального вольтажа батареи (4,2 В) и его снижение более чем до 2,5 В.

Защита аккумулятора

Сегодня представленные разновидности аккумуляторов выпускаются в комплекте со специальным контроллером или имеют в своем составе марганец. Раньше выпускались батареи без защиты. Как заряжать аккумулятор 18650 правильно в этом случае, нужно было знать для собственной же безопасности.

Дело в том, что устройство, в котором отсутствовала специальная защита, могло сильно перегреться при неправильной или слишком длительной зарядке. В этом случае могло возникнуть короткое замыкание и даже возгорание или взрыв батарейки. Сегодня применение таких конструкций кануло в Лету.

Введение. Литиевые аккумуляторы, характеристики, особенности.

Литиевые аккумулятор (Li-Io, Li-Po) являются самыми популярными на данный момент перезаряжаемыми источниками электрической энергии. Литиевый аккумулятор имеет номинальное напряжение 3.7 Вольт, именно оно указывается на корпусе. Однако, заряженный на 100% аккумулятор имеет напряжение 4.2 В, а разряженный “в ноль” – 2.5 В, вообще нет смысла разряжать аккумулятор ниже 3 В, во-первых, он от этого портится, во-вторых, в промежутке от 3 до 2.5 В аккумулятор отдаёт всего пару процентов энергии. Таким образом, рабочий диапазон напряжений принимаем 3 – 4.2 Вольта. Мою подборку советов по эксплуатации и хранению литиевых аккумуляторов вы можете посмотреть вот в этом видео

Алекс2019-11-11T00:50:11+03:00

Последовательно-параллельное соединение

Рисунок 6: Последовательно-параллельное соединение четырех элементов (2S2P). Такая конфигурация обеспечивает максимальную гибкость конструкции. Параллельные элементы помогают в управлении напряжением.

Dual Purpose	Industrial Line	Premium Line
10 — 12 лет / 600 циклов	10 — 12 лет / 1200 циклов	10 — 12 лет / 1200 циклов
тягово-стартерный	универсальная серия на базе уникальной технологии Smart Carbon

Как заряжать литиевые батарейки?

И если мы говорим об одноразовой батарейке, не предназначенной для перезарядки, то правильный (и единственно верный) ответ на этот вопрос – НИКАК.

Дело в том, что любая литиевая батарейка (например, распространенная CR2032 в виде плоской таблетки) характеризуется наличием внутреннего пассивирующего слоя, которым покрыт литиевый анод. Этот слой предотвращает химическую реакцию анода с электролитом. А подача стороннего тока разрушает вышеуказанный защитный слой, приводя к порче элемента питания.

Кстати, если говорить о незаряжаемой батарейке CR2032, то есть очень похожая на нее LIR2032 – это уже полноценный аккумулятор. Ее можно и нужно заряжать. Только у нее напряжение не 3, а 3.6В.

О том же, как заряжать литиевые аккумуляторы (будь то аккумулятор телефона, 18650 или любой другой li-ion аккумулятор) шла речь в начале статьи.

Советы по установке аккумулятора

Проверить правильное закрепление аккумулятора в машине, чтобы предотвратить его смещения и удары;
Аксессуары с высокой потребляемой мощностью надо подсоединять только к верхним клеммам, не используя для этого боковые зажимы;
Заменить кабели и соединения, подвергшиеся коррозии или механическим повреждениям;
Не поднимать и не перемещать батареи, пользуясь их выходными зажимами.

Комбинация последовательного и параллельного соединения

Комбинация последовательного и параллельного соединения аккумуляторов обеспечивает большую гибкость в форме батареи. Требуемое напряжение и мощность становятся возможными с использованием стандартных ячеек. Высоковольтные батареи требуют тщательного сочленения, особенно при тяжелых нагрузках или при работе в условиях низких температур.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Как заряжать и каким током Если соединить несколько таких элементов питания с помощью кейсов параллельно, то емкость увеличится на столько, сколько аккумуляторов будет подсоединено 3600 3 10800 mAh. Спрашивайте, я на связи!

Какие виды соединения существуют

Чаще всего используется последовательное и параллельное соединение аккумуляторов. Есть еще третий вид, комбинированный, или последовательно-параллельный.

Можно ли соединять АКБ разной емкости

Последовательно – нет. Дело в том, что от емкости зависит внутреннее сопротивление. Чем больше емкость, тем ниже сопротивление. В сборке образуется большая разница напряжения, и где-то оно может оказаться сильно выше предела, а где-то – намного ниже. При подключении зарядного устройства аккумулятор с меньшей емкостью зарядится быстрее и на нем будет избыток напряжения, что приведет к порче и потере емкости, в то время как аккумуляторы с большей емкостью так и не зарядятся до конца.

При подключении нагрузки произойдет обратная ситуация: маленький аккумулятор разрядится ниже допустимой границы (так называемый глубокий разряд), в результате потеряв часть своей емкости.

ВАЖНО! Нельзя соединять последовательно аккумуляторы разной емкости, разного типа, разной степени зарядки. Они должны быть максимально похожи, лучше – из одной партии.

На вопрос о том, можно ли параллельно соединять аккумуляторы разной емкости, ответ – да. Но осторожно. Убедитесь, что напряжение на их клеммах равно. Если оно будет сильно отличаться, это может вызвать короткое замыкание либо порчу меньшего аккумулятора. Еще стоит учитывать, что клеммы конкретного аккумулятора могут не выдержать слишком сильный ток в течение длительного времени. Смотрите технические характеристики перед сборкой.

Как правильно соединить аккумуляторы 18650:

Использовать батареи того же производителя, по типу, сроку эксплуатации;
Так как при параллельном соединении можно увеличить потребляемый ток, надо убедиться, что поперечное сечение кабелей достаточно, чтобы его выдержать;
Перед установкой необходимо зачистить все контакты и использовать только надежные зажимы;
Регулярно проверять соединения.

Полезные советы Схемы для подключения Принципы работы устройств Главные понятия Счетчики от Энергомера Меры предосторожности Лампы накаливания Видеоинструкции для мастера Проверка мультиметром