Литий-ионный аккумулятор 18650 с возможностью параллельной замены, что предотвращает смешивание заряженных и разряженных элементов

Я разрабатываю устройство, которое имеет 6 элементов 18650 (все параллельные) в держателях, сделанных таким образом, чтобы конечный пользователь мог вынуть батареи, когда они разряжены, и вставить набор новых батарей. Можно поставить 4 заряженных аккумулятора, когда внутри остаются 2 разряженных (устройство похоже на 2-х слойную коробку с крышками сверху и снизу, с 4-мя ячейками в верхнем отделении и 2-мя ячейками + электроника в нижнем, так что у пользователя есть открыть оба, чтобы заменить батареи), что позволяет заряженным батареям заряжать разряженные, что, насколько мне известно, является катастрофой из-за больших токов.

Чтобы защитить устройство (и пользователя) от этого, могу ли я просто установить самовосстанавливающийся предохранитель PTC между проводом отрицательной клеммы отсека с 4 ячейками и отрицательным проводом отсека с 2 ячейками? Я не думаю о сценарии, когда пользователь смешивает заряженные и незаряженные батареи в одном отсеке. Кроме того, если подход с предохранителем концептуально верен, будут ли какие-либо недостатки в использовании самовосстанавливающегося предохранителя, т. е. будет ли обычный несбрасываемый предохранитель работать значительно лучше с точки зрения безопасности?

Ответы (2)

Я думаю, что сбрасываемый предохранитель ptc - не лучший способ разработать ваше решение. Я согласен, что вам нужна какая-то защита, но сбрасываемые предохранители ptc работают интересным образом, который не идеален для вас.

Когда ток слишком высок для предохранителя ptc, он блокирует ток, пока вы не удалите этот ток - правильно. Но как это сделать? Когда ток достигает определенного тока срабатывания предохранителя ptc, предохранитель нагревается. Когда предохранитель нагревается, сопротивление материала, из которого он сделан, начинает увеличиваться. Когда материал предохранителя ptc достигает определенной температуры — температуры при токе срабатывания, сопротивление становится чрезвычайно высоким и блокирует большую часть или весь ток и продолжает блокировать до тех пор, пока ток не исчезнет и ptc не остынет.

Я был бы обеспокоен тем, что кто-то поместит заряженный и незаряженный элемент вместе, предохранитель PTC сработает, но элементы останутся в устройстве, а предохранитель останется горячим, и если он находится рядом с батареей, это нехорошо, и предохранитель может в конечном итоге выйти из строя.

Можете ли вы, чтобы ваше устройство измеряло напряжение вставленной ячейки, и если оно такое же, как и у других ячеек, тогда ему разрешено подключаться к другим ячейкам?

Я настоятельно рекомендую против такой схемы, где вы соединяете, отключаете, а затем снова соединяете ячейки параллельно! Вы можете подключать вызовы на основе Lithium параллельно только после их правильной балансировки . Это означает, что они должны иметь возможность достигать одинакового напряжения и оставаться подключенными параллельно.

Конечно, вы можете использовать предохранитель или PTC или что-то еще, чтобы защитить ячейки, заряжающие друг друга, но это все еще не элегантное решение. Я предсказываю, что возникнет ситуация, когда пользователь не сможет найти ячейки, которые можно вставить без срабатывания предохранителя.

Гораздо лучшим решением будет сделать пакеты сбалансированных батарей и подключать/отключать их как единое целое.

Привет! Не могли бы вы уточнить свою позицию? Какие факторы вы принимаете во внимание, утверждая это?
Факторы, которые я рассматриваю: потеря мощности из-за того, что ячейки заряжают друг друга (когда есть небольшая разница в напряжении, недостаточная для срабатывания защиты). Пользователи могут перепутать частично заряженные/полностью заряженные элементы, активировать защиту, расстроиться. Ячейки изнашиваются быстрее, потому что они должны перебалансироваться каждый раз, когда вы их вставляете. Как вы гарантируете, что все элементы заряжены до одинакового уровня вне вашего устройства? Ячейки, которые только что заряжены, будут заряжать ячейки, которые были заряжены раньше.