“Ölü” notbuk batareyasından necə yararlanmalı?

Notbuk batareyaları çox dəyərli enerji daşıma vasitələridir. Hətta “ölü” hesab etdiyimiz, köhnəlib xarab olduğunu zənn etdiklərimiz belə. Əgər əlinizə bu tip batareya keçsə mütləq söküb yararlanın. Necə yararlana biləcəyinizi isə bu məqaləmdə sizinlə paylaşacam.

İlk öncə nəzərinizə çatdırım ki, Litium-ion və Litium-ion polimer (Li-ion, Li-po) tipli batareyalar deşildikdə, fiziki zədəyə məruz qaldıqda və ya qısa qapanmadan partlaya bilir. İnanmırsınız? Onda buyurun aşağıdakı videoya baxın. Buna görə də xahiş edirəm, maksimal ehtiyyatla davranın, əgər hansısa xəsarət alsanız məsuliyyəti üzərimə götürmürəm.

Bu yaxınlarda zibil qutusuna atılmaq üzərə olan  Sony Vaio notbukunun 6 hücrəli Li-ion (6 cell Li-ion) batareyası tapdım və dərhal söküb içindəki hücrələrə nəzər saldım.  Li-ion

Xatırladım ki, Li-ion və Li-po batareyaları maksimal 4.2 V, nominal halda isə 3.7 V çıxış gərginliyə sahibdirlər. Batareyadakı enerji həddən artıq azaldıqda isə çıxış gərginliyi 3V-a qədər düşür. Əgər Li-ion batareyalarını 3 V-dan aşağı düşəcək qədər boşaltsaq batareyanı yararsız hala düşə bilər. Bunun qarşısını almaq üçün gərginliyə və cərəyana daim istər qoruyucu dövrələrlə (protection circuits), istərsə də şəxsən nəzarət olunmalıdır. Bu haqda ətraflı birazdan. Hələlik isə gəlin bu batareyaların əsas üstünlüklərindən danışaq. Xidməti bir qədər çətin olan bu batareyaların üstünlükləri nədir axı?:

  • Kiçik fiziki ölçüyə baxmayaraq böyük enerji tutumuna sahib olmaları – qısası yüksək enerji sıxlığı
  • Yenidəndoldurulabilən (rechargeable) olmaları
  • Enerji itkisinin az olması – özbaşına enerjinin boşalması zəif getdiyi üçün (low self-discharge)
  • Daxili müqavimətin az olması və dolayısıyla çıxışda böyük cərəyan təmin etməsi

Mənfi cəhətləri isə:

  • Fiziki zərbəyə məruz qaldıqda, deşildikdə və qısa qapanma zamanı yanma ehtimalı
  • Mürəkkəb yükləmə və qoruma dövrələrinin olması vacibdir – gərginlik və cərəyan limitlərini keçməmək üçün
  • Qiymətlərinin digər batareya texnologiyaları ilə müqayisədə baha olması
  • Yaşlanma problemi – dəfələrlə yükləyib, boşaltdıqdan sonra tam tutumunu itirməsi.

Başlayaq “sökmə” əməliyyatına. Bu tip notbuk batareyalarının içi çox zaman termal keçirici silikon yapışdırıcı ilə dolu olur və sökməyə çətinlik yaradır. Buna baxmayaraq aramla və ehmalca üzlüyün bir tərəfini kəsib çıxarsaq gerisi rahat çox rahat olacaq. Bunun üçün Dremel 4000 mini-çarxdan istifadə edib kənarlardan kəsmə işi apardıqdan sonra, üst qapaq rahatlıqla açılır.

Dremelcut

Qısa zamanda sökdükdən sonra içindəki individual batareyaların hər birində gərginliyin 2.5 V-dan çox olduğunu gördüm (sevindirici haldır). Bu isə o deməkdir ki, bu batareyalar hələ heç də ölməyib və böyük ehtimalla hələ də maksimal tutumlarının 80-90 %-ə qədərini tuta bilərlər.

Sanyo şirkətinin UR18650FM model nömrəli bu batareyaların hər birinin bazar dəyəri təxminən 9$-dır və bu notbuk batareyasında isə bundan 6-sı mövcudur (~50$, pis deyil 🙂 ).

Məlumat vərəqinə (datasheet) baxsaq görərik ki, bu batareyanın tutumu (şəkildəki eyni rəngli xətlərə fikir verin) 2.6 Amper-saatdır (amp-hour), yəni batareya 1 saat ərzində nominal gərginlik ətrafında (3.7V) 2.6 Amper stabil elektrik cərəyanı təmin edə bilər. Misal üçün, əgər batareyaya qoşulmuş yük stabil olaraq 1 Amper cərəyan işlədirsə, o zaman tam dolu bir batareya ilə bu sistem 2.6 saat, 100 milli-Amperdə isə 26 saat, və s. işlək qala bilər.

Electrical Specifications

Li-ion və Li-po batareyaların doldurulma gərginliyi (charge voltage) 4.2 V-dan yuxarı, işlək halda isə boşalmadan sonrakı son gərginliyi 3 V-dan aşağı olmamalıdır.  Ümumiyyətlə bu tip batareyaları enerji ilə yükləyərkən və ya boşaldarkən aşağıdakılara fikir vərmək lazımdır:

  1. Maksimal yükləmə gərginliyi – 4.2 V (+-0.03 V)ş
  2. Minimal saxlanmalı olan gərginlik – ~2.5 V (bundan aşağı olduqda, yararsız hala düşəcək).
  3. Yükləmə proseduru – sabit cərəyan (maks. 1.75 A), səbit gərginlik (4.2 V).
  4. 1 hücrəli batareya sistemi üçün çıxış cərəyanı limitlənmiş (maks. 1.75 A) stolüstü və ya USB girişli qida bloklarından, 1-dən çox hücrəli batareyalar üçün isə balanslayıcı yükləmə aparatından (Li-ion/po balance charger) istifadə etmək lazımdır.
  5. İşlədilən zaman çalışmaq lazımdır ki, maksimal cərəyan limitini (5 A) keçəcək yüklər qoşmayaq.

Bu yazdığım xarakteristikalar maksimal yükləmə və boşaltma cərəyanının qiymətini dəyişməklə digər bütün növ Li-ion və Li-po (şəkildəki nümunəyə baxın) batareyalara aiddir. Bu tip batareyaların enerji sıxlığı çox olduğu və çəkisi az olduğu üçün hazırda smartfonlarımızda, elektrikli avtomobillərdə, radio modelizmdə (tri,quad,octo-copterlər, model maşın və təyyarələr və s.) geniş istifadə olunur.

Hobbyking

Turnigy 3 hücrəli Li-po batareya

Necə quraşdırmalı sualına cavab olaraq isə bir neçə variant irəli sürəcəyəm. İlk növbədə müəyyən etməyiniz lazımdır ki, sizin proyektə neçə Volt gərginlik lazımdır. Bir çox proyektlər 12 V ilə işləyir bu isə o deməkdir ki, sizə ardıcıl qoşulmuş 3 Li-ion batareya lazım olacaq. Qısaca xatırladım ki, batareyalar ardıcıl qoşulduqda hər bir batareyanın çıxış gərginliyi toplanır, paralel qoşulduqda isə çıxış cərəyanı. Misal üçün 3 ədəd 3.7 V-luq, 1 Amper-saat tutumlu Li-ion batareyanı ardıcıl qoşsaq yekun batareyamız 11.1 V çıxış gərginlikli, lakin tutumu isə 1 Amper-saat olaraq qalacaq. Yox əgər bu batareyaları paralel qoşsaq o zaman gərginlik 3.7 V olaraq qalacaq, amma digər tərəfdən ümumi tutum 3 Amper-saata qalxmış olacaq. Test üçün bir batareyaya kabellər lehimləyib yoxladım.

li-ion1 li-ion

 

Bundan əvvəl sökdüyüm HP markalı notbuk batareyasından Samsung ICR18650 Li-ion batareyaları çıxmışdı. Bu 6 batareyanı cüt-cüt paralel qoşduqdan sonra, hər 3 cütlüyü yekunda ardıcıl qoşduqda 5200 milliAmper-saat tutumuna və maks. 12.6 V gərginliyə malik batareya əldə etdim. Diaqramdakı hər hücrə (cell #x) 2 Li-ion batareyanın paralel qoşulmuş halıdır, 1,2,3,4 olaraq nömrələnmiş kabellər isə hər bir hücrənin ardıcıl qoşulma nöqtəsinə bağlanmalıdır. Bu ona görə vacibdir ki, balanslayıcı yükləmə aparan zaman hər bir hücrədəki gərginliyə ayrıca nəzarət edə bilsin.

3S-LiPoWiring

3 hücrəli batareya qoşulma diaqramı

LiPo_Pack

Lipo_Pack2

Turnigy Nano-tech (yuxarı) və DIY Samsung batareyası (aşağı)

Şəkildə müqayisə üçün Turnigy Nano-tech 3300 mA-saat (yuxarı) və öz hazırladığım DIY (Do it yourself ) Samsung Li-ion batareyasını (aşağı) göstərmişəm. Bu kombinasiyadan bir çox 12 V tələb edən proyektlərdə istifadə etmək olar. Bundan əlavə Ebay-də LCD ekranlı qiyməti  isə 4-5 $ olan güc bankı qutusu (power bank case) satılır (link burda). Bu qutular içində yükləmə, qoruyucu  və gərginlik çevirici dövrə ilə birlikdə satılır və bu sökdüyümüz Li-ion batreyaları üçün dizayn edilib. Güc banklarından  istənilən smartfonu, planşeti və digər 5 V USB girişli cihazları yükləmək üçün ehtiyat qida bloku olaraq istifadə etmək olar (səyahət zamanı və s.).

power-bank

Power Bank

Necə yükləməyə  gəldikdə isə bu yenə sizin batareya konfiqurasiyanızdan asılıdır. Ən rahat 1 hücrəli konfiqurasiyadır. Sadə USB girişli Li-po yükləyici dövrələr bunun öhdəsindən gələr və qiymətləri isə 5 ədədi üçün 2.70 $ civarında dəyişir (link burda).

micro USB

Əgər hücrə sayı 1-dən çoxdursa o zaman daha profesional bir cihaz lazımınız olacaq. Yuxarıda qeyd etdiyim bu cihaz balanslayıcı yükləmə aparatıdır. Əsas vəzifəsi isə bütün batareyanı bir mənmədən yükləmək və hər bir hücrədəki (cell) gərginliyə ayrılıqda nəzarət etməkdir. Əgər hansısa hücrənin gərginliyi 4.2 V-dan yuxarı qalxarsa bu zaman cihaz dərhal həmin hücrəyə paralel müqavimət qoşur və hücrənin yükünü nominal 4.2 V-a qaytarır. Bu proses biraz uzun çəkir və nəticədə enerjinin bir qismi israf olunur.

Məndə olan balans yükləyicisi Turnigy Accucell 6-dır və bununla maksimum 6 hücrəli Li-ion/ Li-po və digər bir çox batareya növünü enerji ilə yükləməyə imkan verir.

Turnigy Accucell 6

Nəzarət etmək məsələsinə  gəldikdə isə, Li-ion profesional qaydada qoruyucu dövrəyə qoşulmalıdır. Bu dövrələr adətən kiçik tranzistor açardan və gərginlikə/cərəyana nəzarət inteqral sxemindən ibarətdir. Batareyanın gərginliyi həddən artıq aşağı düşdükdə və cərəyan axımı həddən artıq çox olduqda açar açılır və batareyanı izolə edir. Yuxarıda göstərdiyim micro-USB girişli yükləmə modulunda həmçinin batareya qoruma dövrəsi də mövcuddur bu isə sizi bir çox əziyyətdən qoruyacaq.

Multi-hücrəli Li-ion konfiqurasiyası seçdikdə isə Li-po buzzer işlətməyinizi məsləhət görürəm. Bu ucuz modullar 8 hücrəyə qədər olan batareyalarda individual hücrələrə nəzarətə imkan verir. Siqnallama gərginliyini 1 düyməli menyudan dəyişmək olur. Gərginlik siqnallama limitinindən aşağı düşdükdə isə bu modul sizə yüksək küylü səslə bildirəcək.

lipo buzzer

 

Son olaraq bunu da deyim ki, 4.2 V çıxış gərginliyi özlüyündə elə də geniş istifadə olunan gərginlik deyil, daha geniş vüsət almış 5V və ya 12V gərginliklər əldə etmək üçün gərginlik çeviricilərindən (boost converters) işlədə bilərsiniz.

lygte-info.dk saytıda UR18650FM marka batareyanın daha ətraflı analizi ilə tanış ola bilərsiniz.

Hansısa qaranlıq qalan məqam varsa və ya hanısa sualınız olsa buyurub şərh bölməsində vı ya əlaqə formasında ünvanlaya bilərsiniz. Qurub-yaratmağa, öyrənməyə davam edin…

 

 

PaylaşShare on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on Google+Email this to someonePin on PinterestShare on RedditShare on TumblrDigg this

Comments

comments

You may also like...

Rəy bildir