آموزش انواع باتری

[Abdelahi]

باتری لیتیم آیون Li-Ion

از مشخصات اونها:

1. ولتاژ بیشتر و وزن کمی دارند.

2. Memory Effect یا کاهش ظرفیت باتری پس از هربار شارژ ندارند.

3. چگالی انرژی پایین ولی چگالی توان به نسبت بالایی دارند.

چگالی انرژی: مقدار انرژی است که باتری می تواند در حجم یا وزن مشخصی ذخیره نماید.

چگالی توان: سرعت جذب انرژی باتری ( سرعت شارژ) و تحویل انرژی به مصرف کننده( سرعت دشارژ) را مشخص می کند.

4. احتمال پایین دشارژ شدن در حالت سکون.

5. به زمان شارژشون حساس نیستند یعنی هر زمان که خواستید میتونید شارژش کنید ولی نباید ولتاژ هر سل از 3v کمتر بشود.

اما مشخصات روی باتری :

1. ولتاژ باتری با واحد vکه میزان حداکثر ولتاژی است که باتری میتواند تامین کند

2. انرژی باتری با واحد mAh که حداکثر جریانی است که باتری در مدت یک ساعت میتواند تامین کند

به طور مثال اگر باتری 2200mAh بود یعنی اینکه اگر از آن 2200mA جریان بکشیم تا یک ساعت می تواند کار کند و به نسبت اگر 1100mA بکشیم تا دو ساعت می تواند تامین انرژی کند و ...

اکثرا به صورت سلهای 3.6v-3.7v با جریانهای متفاوت تا2800mAh وجود دارند و شما باید بسته به میزان انرژی مورد نیاز رباتتون با سری موازی کردن اونها جریان و ولتاژ مورد نظرتون رو بدست بیارید..

برای شارژ کردن این نوع باتری ها میشه با همون منبع تغذیه DC هم شارژشون کرد ولی باید با ولتاژ حدود 50% بیشتر از ولتاژ باتری و جریان محدود شده 50% کمتر از جریان باتری بهتره برای بار اول به مدت 3-4 ساعت و دفعات بعدی به میزانی که ولتاژ باتری به حداکثر خودش برسه شارژ بشوند.اما با این کار طول عمر باتری کاهش پیدا میکنه و ریسک بالایی داره..
برای شارژ دقیق باید از مدارات شارژر استفاده کنید یا خودتون بسارید. در شارژ استاندارد هر سل از باتری را به صورت جداگانه با همان میزان 50%بیشتر مثلا 5.7vو جریان 50% تا 85% شارژ و مقدار باقیمانده را با استفاده از PWM تا 100% شارژ می کنند و بعد از شارژ کامل اتوماتیک جریان را قطع می کنند و اما از کجا میشه فهمید چقدر باتری شارژ شده از مقدار ولتاژ دو سر باتری و جریانی که از شارژر می کشه.

باتری گوشی های موبایل و لپ تاپ اکثرا از این نوعند .توی رباتهای مسیریاب و امدادگر معمولا از این نوع باتریها استفاده می شود

[Abdelahi]

باتری لیتیم پلیمر Li-Polymer

1. چگالی انرژی و میزان جریان دهی بسیار بالا تا (60A)

2. چگالی توان پایین

3. Memory Effect یا کاهش ظرفیت باتری پس از هربار شارژ ندارند

4. جریان نشتی در حد میکرو آمپر

5. انعطاف پذیری بسیار بالا در طراحی و ساخت به صورت سلهای نازک و یا حتی خمیده

6. وزن کم و قیمت بالا

علاوه بر مشخصات فوق بر روی این گونه باتریها دو مشخصه دیگر نیز وجود دارد

مشخصه C-rate :

این پارامتر مشخص کننده حداکثر جریان دشارژ پیوسته خروجی در صورتی که باتری اسیب نبیند و حداکثر میزان جریان شارژ می باشد که با واحد C بر روی باتری نوشته می شود.

به طور مثال اگر باتری داشتید با این مشخصات :

11.1v – 2200mAh – 15C Continous output – 2C Charging یعنی:

حداکثر ولتاژ خروجی آن 11.1v و باتری شما 3Cell میباشد و اگر از آن 2200mA جریان بکشد تا یک ساعت مجاز هستید از باتری استفاده کنید . و شما خواهید توانست 33A=15*2200mA در مدت 1/15h=4min به طور پیوسته از آن استفاده کنید و حداکثر میتوانید با جریان 4400mAh=2*2200mAh آنرا شارژ کنید به طوریکه باتری آسیبی نبیند.

این گونه باتری ها را سعی کنید حتما با دستگاه شارژر، شارژ کنید چون بشدت به میزان شارژ و نگهداری وابسته میباشد و افت ولتاژ (دشارژ) زیاد و شارژ زیاد سبب خراب شدن باتری و باد کردن پک میشود.

نکات نگهداری از آنها که باید توجه کرد:

1. حتما با دستگاه شارژ کنید.

2. در هنگام استفاده از باتری شروع به داغ شدن می کند پس بلافاصله بعد از مصرف آنرا شارژ نکنید و منتظر بمانید تا باتری کاملا سرد شود.

3. اگر قصد استفاده از باتری را ندارید مثلا به مدت 10 روز سعی کنید با منوی Discharge دستگاه باتری را دشارژ کنید (این کار را حتما با دستگاه انجام دهید چون نباید ولتاژ سلها از حد مجاز که حدود 3v است کمتر شود )

4. در صورت امکان باتری را درجای خنک نگهداری کنید مثلا در یخچال.

5. از مارکهای معتبر استفاده کنید ( مثل DualSky)

این نکات در طول عمر باتری خیلی موثرند.

خطرDanger !!!:

1. در مورد هر گونه باتری جریان بالا هرگز دو سر باتری را به هم اتصال کوتاه نکنید و سعی کنید از سوکت های مخصوص و سیمهای رابط متناسب با جریان خروجی استفاده کنید.

2. از سوراخ کردن یا ضربه زدن به باتریها جدا خودداری کنید مخصوصا باتریهای پلیمری که خطرناکترین باتریها هستند.

امیدوارم سوء استفاده نکنید ولی باتریهای آیون در آب واکنشهای شمیمیایی شدیدی انجام میدهند که سبب انفجار میشود پس باتریها را از رطوبت دور نگهدارید.

در کل باتریها موجودات خطرناکی هستند که ممکنه موجب انفجارها وآتش سوزیهای شدیدی بشوند.

انواع باتریهای دیگری هم وجود دارند که زیاد در رباتیک ازشون استفاده نمیشه پس نیازی به توضیح ندارند.

سرب اسید (Lead Acid) ، نیکل کادمیم (NiCad) ، نیکل متال هیدرید (NiMH) و....

[Kooshan]

آقای عبدالهی زحمت کشیدن ولی من چندجاشو باید تصحیح کنم...
1- ولتاژی که روی باتری نوشته میشه ، ولتاژ نامی باتری هستش. یعنی میشه گفت ولتاژ میانگین باتری این مقداره که مثلا برای باتری های Li-ion این ولتاژ نامی 3.7 ولته و در مدلهای مختلف در حد 0.1 ولت پایین تره.(چون در زمان شارژ کامل 4.2 ولت و در دشارژ کامل 3 ولت هستن)

2- برای شارژ کردن باتری ها الگوریتم های مختلفی وجود داره که به باتری هم فوق العاده بستگی داره. برای باتری های لیتیوم - یون یا لیتیوم- پلیمر از الگوریتم جریان ثابت _ ولتاژ ثابت استفاده میشه. در این الگوریتم ابتدا باید باتری با جریان محدود شده ای با سقفی معادل بیشترین جریان شارژ مجاز شارژ بشه تا جایی که ولتاژ هر سلولش به 4.2 ولت برسه. از این جا به بعد باید ولتاژ ثابت نگه داشته بشه (4.2ولت) و پروسه ی شارژ تا جایی ادامه پیدا کنه تا جریانی که از باتری میگذره به 3% مقدار ظرفیتش برسه.
مثلا برای یک باتری 3 سل لیتیوم- یون که ولتاژ نامیش برابر با 11.1=3.7*3 و طرفیتش هم 2500mAh باشه باید :
2-1:باتری با حداکثر جریان 2500ma ( در این نوع معادل 1C ) تا سقف 4.2 ولت شارژ بشه
2-2:وقتی ولتاژ به 4.2 رسید ولتاژ ثابت بمونه ( که جریان آرام آرام کاهش پیدا می کنه)
2-3:جریان که از 75ma کمتر شد باتری کاملا شارژ شده و پروسه ی شارژ تکمیل میشه

3- جریان شارژ و دشارژ در مدل های لیتیوم - یون و لیتیوم - پلیمر کاملا متفاوته:
>>> لیتیوم - یون : (هر سلول )
ولتاژ شارژ : 4.2 ولت
ولتاژ دشارژ : 3 ولت
جریان شارژ : از 0.5c تا حد اکثر 1c
جریان دشارژ: حداکثر 2C
>>> لیتیوم - پلیمر : (هر سلول )
ولتاژ شارژ : 4.2 ولت
ولتاژ دشارژ : 2.8 ولت
جریان شارژ : از 1C تا 15C (بسته به مدل و نوع باتری _ بر اساس توصیه ی کارخانه باید عمل شود )
جریان دشارژ : حداکثر 22c (تا 35c هم وجود داره _ بر اساس توصیه ی کارخانه باید عمل شود )
اعمال مقادیر بیشتر به شدت مخرب بوده و حتی امکان انفجار باتری وجود دارد.

4- برای نگه داری باتری باید در صورت دشارژ بودن تا مقداره نامی (3.7 ولت برای هر سلول)باتری رو شارژ کرد و سپس در جای خنکی نگهداری کرد.

5- نسبت زمانی دشارژ با مقدار آمپراژی که در حین دشارژ از باتری کشیده میشه خطی نیست یعنی اگه جریان دشارژ 2 برابر بشه زمان دشارژ شدن نصف نمیشه بلکه از نصف کمی کمتره و این تفاوت در جریان های بالاتر بیشتر نمایان میشه ( می دونین چرا!!!!؟؟؟ به علت مقاومت غیر خطی داخلی باتری ، هر چقدر جریان بیشتر میشه تلفات انرژی در داخل باتری هم زیاد میشه و باتری گرم میشه و همین گرم شدن هم یکی از محدودیت های دشارژ کردن باتریه )

(*** پایان نامه ی من در مورد باتری ها و الگوریتم های شارژ و ساخت شارژر بوده که اگه خدا بخواد میذارمش شارژر رو تو فروشگاه )

[Kooshan]

اینم نمودار شارژ باتری پایه لیتیوم...

اینم یه تصویر از داخل یه سلول li-ion

[Abdelahi]

1.ممنونم از شما که بلاخره برای تصحیح هم که شده اطلاعات پایان نامه خودتون که میدونم تلاش زیادی برای بدست آوردنشون کردید در میان گذاشتید...
2. آیا این ولتاژ ماکزیممی که شما میگید در حالت بی باری ؟ و اصلا چه رابطه ای بین ولتاژ و جریان و بار وجود داره؟ منظورم اینه که آیا ولتاژ باتری نسبتی با جریانی که از اون می کشیم داره؟
3.در مورد شارژ باتری هم که همونطور که خودتون گفتید "برای شارژ کردن باتری ها الگوریتم های مختلفی وجود داره" یعنی شما این روش رو اشتباه میدونید؟
4. اگه میشه درباره منوی discharge شارژر توضیح بدین؟
5. ما خیلی مشتاقیم تا از این شارژر شما استفاده کنیم به شرطی که به قول همشهریا "ارزون حساب کن مشتری شیم"!!!

[Kooshan]

1- ولتاژی که به عنوان بالاترین حد مجاز ولتاژ سلول معرفی کردم در حین شارژه. بعد از اینکه باتری شارژ شد و از شارژر جداش کردیم این ولتاژ پایین نمیاد (بر عکس بقیه ی باتری ها) و در واقع یکی از روش های تشخیص میزان شارژ این باتری ها همین ولتاژه . اصلا تحت هیچ شرایطی حتی 0.1 ولت هم نباید ولتاژ سلول از این مقدار (4.2 ولت ) بیشتر بشه ، هم به شدت باتری تخریب میشه هم احتمال انفجارش میره بالا.
2- وقتی باتری کامل شارژ شد اگه ببریمش تحت بار ولتاژش در ابتدا سریع افت میکنه و بعد از اینکخ به مقدار نامیش می رسه (3.7 ولت) سرعت کاهش کم میشه و به همین خاطر به این ولتاژ میگن ولتاژ نامی. بعد که بیشتر تخلیه شد دو مرتبه سرعت افت ولتاژ زیاد میشه تا برسه به 3 ولت که باید بار قطع بشه.
3- برای شارژ این نوع باتری ها از شارژ آرام هم استفاده میشه که جریان ماکزیمم شارژ 0.5c هستش و در شارژ قطره ای جریان حداکثر 0.1c باید باشه. برای این مدل از باتری ها اصلا شارژ قطره ای پیشنهاد نمیشه چون باتری رو از بین میبره و به اصطلاح کریستالیزه میشه باتری.(فیریز میشه)
4- گزینه دشارژ 2 تا مصرف عمده داره
4-1 : برای تست باتری بیشتر استفاده میشه. یعنی یک بار مجازی (شارژر) روی باتری گذاشته میشه و پارامترهای اساسی باتری به صورت عملی مشاهده و اندازه گیری میشه . مثلا در مورد باتری های کارکرده میزان ظرفیت باقیمانده ی باتری خیلی مهمه و با این روش میشه اون رو اندازه گیری کرد (یعنی شارژر این کارو میکنه)
4-2 : طبق قوانین بین المللی حمل بعضی از باتری ها ( مثل اینا) به صورت شارژ ممنوعه و باید قبل از حمل دشارژ بشه.( البته تو ایران از این قانونا نداریم !!!!)
5- قابل نداره ، احتمالا در حدود 50 تا 60 تومنه مدل سادش ( که اکثر کارای بچه هارو راه میندازه)

[Kooshan]

این نمودار کاهش ظرفیت باتری لیتیوم- یون ( لپ تاپی ) در دفعات استفاده تحت بارهای متفاوته

مشخصه که هر چقدر باتری سریع تر دشارژ بشه بیشتر فرسوده میشه.

اینا هم نمودار های دشارژ هستن :

[siavash esteki]

میشه باتری هایی با ولتاژ متفاوت رو مثله شکل زیر موازی کرد؟(نه!)
چرا؟؟

[siavash esteki]

خودم پس از کمی دقت به این نتیجه رسیدم که چون عامل شارش بار الکتریکی در رسانا(یا مدار)

اختلاف پتانسیله ،پس عملا" هیچ شارشی از 1.5 به 12 ولت صورت نمیگیره!

وچون دیود این وسط قرار داره از 12به 1.5 هم همینطور!

پس میشه گفت باتری 1.5ولتی در این مدار هیچکار است !

(آمپر =بار الکتریکی شارش شده در یکای زمان)
(و ممنون از راهنمایی ...)

[Nuendo]

سلام.
من یه تجربه در اختیارتون میزارم:
چند وقت پیش یه گوشی بود که من بازش کردم و دقیقا باتریش رو در آوردم و ...
1. اون رو سوراخ کردم.
2. سپس در مایه ی حیات (آب) قرار دادم.
اما پس از گذشت چند دقیقه دیدم بازم داره ولتاژ میده...
به نظرتون چرا منفجر نشده؟
چرا خالی نشده؟