Сборка powerbank/powerbrick из аккумулятора ноутбука - проверка качества ячейки постфактум

Я изучал литий-ионные аккумуляторы в течение некоторого времени, и я знаком с мерами предосторожности, необходимыми при работе с ними ... однако я все еще учусь и понял, что совершил небольшую ошибку новичка, о которой я хотел узнать:

(Этот пост, по общему признанию, многословен, но я чувствую, что важно быть как можно более подробным, особенно когда задаешь вопрос, связанный с безопасностью ... если вы чувствуете, что информация ниже переворачивает ваш TLDR (слишком длинный, не читал) триггер, вы можете при желании просто перейти к разделу «Проблема»).

Используемые детали: Одна старая батарея для ноутбука: Оригинальная батарея использовалась всего несколько месяцев (куплена совершенно новой, напрямую у IBM, если это является показателем качества оригинальной ячейки), и она работала идеально и всегда держала полный заряд. Проблема заключалась в том, что один из портов ноутбука сломался. В этот момент аккумулятор был быстро удален (я помню, что полностью зарядил его перед снятием) ... но затем аккумулятор пролежал на полке несколько лет.

Четыре зарядных устройства powerbrick: Используемое зарядное устройство Exact - Link Эти небольшие зарядные устройства с одной печатной платой, которые принимают вход micro-USB 5v, имеют два выхода Stardard USB 5v, а также кнопку, светодиодный фонарик и процентный метр с подсветкой. Эти зарядные устройства также (утверждают) имеют встроенную защиту от перезарядки и разрядки.

Проект: я вынул 6 ионно-литиевых аккумуляторов из старого аккумулятора ноутбука и разделил их так, чтобы у меня было 2 отдельных элемента и 2 параллельных набора (всего по 2 аккумулятора в каждом)... чтобы сделать в общей сложности четыре небольших перезаряжаемых блока питания. Я подключил каждый из четырех наборов к отдельным зарядным устройствам USB powerbrick (описано ниже).

Я успешно зарядил каждую из 4 групп элементов до 100% и проверил их емкость, полностью разрядив их через USB-выход 5 В (и записал их емкость), из которых, по моим (по общему признанию, грубым) расчетам, все они были на одном и том же уровне 2000 мАч на батарею. . Затем я зарядил их все обратно до 100%.

Проблема: я забыл проверить каждую ячейку перед первой зарядкой. Поэтому я понятия не имею, имел ли какой-либо элемент напряжение ниже минимума 2,1 В, необходимого для того, чтобы элемент считался безопасно перезаряжаемым. Конечно, схемы зарядки, которые я купил, заряжали их без проблем (не говоря уже о том, что они также полностью разряжали их и без проблем перезаряжали до 100%). Я, тем не менее, обеспокоен тем, что эта ошибка могла сделать батареи нестабильными внутри (т.е. потенциально создать опасные внутренние шунты).

Вопросы:

  1. Должен ли я действительно беспокоиться, или я слишком параноик (учитывая тот факт, что все ячейки, похоже, имеют приличную емкость)?

  2. Если есть основания для беспокойства, можно ли на данный момент развеять эти опасения путем дальнейшего тестирования батарей? (Например, полностью разрядить их через схему зарядного устройства до 0%, а затем оставить на день/неделю/и т. д., а затем проверить напряжение... <——- этот пример — просто предположение с моей стороны).

Дополнительные общие вопросы по созданию литий-ионных аккумуляторов:

  1. Это немного отдельный вопрос, но при использовании зарядных устройств такого типа мне нужно добавить дополнительную схему, чтобы добавить термистор в смесь? Причина, по которой я спрашиваю, заключается в том, что я разобрал в магазине USB-блоки питания различных известных брендов, и в них нет термисторов. (Примечание: я конкретно спрашиваю о ячейках, соединенных только параллельно, а не последовательно/параллельно).

  2. Помимо приведенного выше вопроса о термисторе, есть ли какие-либо дополнительные меры предосторожности, которые я должен принять при работе с блоком питания? Нужны ли предохранители (или даже рекомендуются) в параллельных конфигурациях с ячейками соответствующей емкости? Опять же, я не вижу их в названии бренда, купленные в магазине блоки питания, поэтому я не уверен.

  3. И, наконец, немного более сложный вопрос: это единственный вопрос, который у меня есть в отношении последовательно/параллельных конфигураций батарей (во всяком случае, прямо сейчас, все еще учусь .... всегда учусь): если все элементы из одного и того же (изначально первоклассный бренд) батарея для ноутбука (бывшая в употреблении, но проверенная на полную функциональность), можно ли предположить, что элементы достаточно согласованы с точки зрения импеданса? Я спрашиваю только потому, что в настоящее время у меня нет оборудования для измерения импеданса. Я знаю, что предположения, как правило, плохая идея, но я читал, что ведущие производители ноутбуков всегда гарантируют, что их поставщики оригинальных запчастей выполняют согласование импеданса для своих ноутбуков (конечно, за исключением любых отзывов).

Ответы (1)

Должен ли я действительно беспокоиться, или я слишком параноик (учитывая тот факт, что все ячейки, похоже, имеют приличную емкость)?

Если бы все они имели ожидаемую мощность, то они были бы в порядке.

Если есть основания для беспокойства, можно ли на данный момент развеять эти опасения путем дальнейшего тестирования батарей?

Нет причин для беспокойства, так что...

при использовании зарядных устройств такого типа мне нужно добавить дополнительную схему, чтобы добавить термистор в смесь?

Термистор защищает от перегрева во время зарядки или разрядки. Если батарея не подвергается воздействию сильного тока или не используется в неблагоприятных условиях, она не должна нагреваться, и тогда для ее защиты должно быть достаточно PCM (модуля схемы защиты).

Есть ли какие-либо дополнительные меры предосторожности, которые я должен принять в powerbrick? Нужны ли предохранители (или даже рекомендуются) в параллельных конфигурациях с ячейками соответствующей емкости? Опять же, я не вижу их в названии бренда, купленные в магазине блоки питания, поэтому я не уверен.

Установите модуль PCM с соответствующими характеристиками. Это защитит от перегрузки по току и короткого замыкания, а также от перезарядки и глубокой переразрядки (но не следует использовать в качестве отсечки при низком напряжении, которое должно быть при более высоком напряжении для срока службы элемента).

Если все ячейки взяты из одной и той же (первоначально поставляемой в комплекте) батареи для ноутбука (которая использовалась, но была проверена на полную функциональность), можно ли предположить, что ячейки достаточно согласованы с точки зрения импеданса?

В общем, да, хотя это зависит от правильного сопоставления ячеек при создании исходного пакета и равномерного старения. Если вы используете их только параллельно (пакеты 3,7 В), то изменения импеданса (и емкости) не так важны.

Спасибо за такой отличный ответ! Я очень ценю, что вы нашли время для каждого вопроса! Что бы я использовал вместо зарядного устройства, чтобы обеспечить защиту от отключения при низком напряжении ... Мой основной вариант их использования - в основном использовать их в качестве блоков питания USB, либо в качестве аккумуляторной батареи USB, либо в качестве внутренней перезаряжаемой батареи (подключенной). внутренне через USB или вход 5 В на устройстве). Я бы все равно использовал зарядное устройство для их зарядки / разрядки. Поскольку эти зарядные устройства повышают напряжение с 3,6 / 3,7 до 5 В, я также не уверен, где в процессе я должен включить что-то, чтобы справиться с отключением низкого напряжения.