Jakou nabíječku bych měl použít k nabíjení lithium-iontové baterie?

Nabíječka je zařízení, které umožňuje plnit baterie a baterie energií z externí sítě. Obsahuje měnič napětí, usměrňovač, stabilizátor, řídicí desku a indikátor nabití. Výkon a životnost použitých baterií závisí na správné volbě nabíječky baterií, její spolehlivosti a funkčnosti.

Použití spolehlivé nabíječky navržené pro konkrétní typ baterie s vhodnými vlastnostmi pomáhá:

• udržujte baterie v provozním stavu;
• zachovat jejich cyklický zdroj;
• optimalizovat dobu nabíjení;
• plně je nabijte bez přehřátí, nadproudu, překročení horní hranice napětí a dalších rizik;
• neztrácejte čas sledováním úrovně nabití – díky automatickému ukončení procesu při plném doplnění kapacity baterie.

Typy nabíječek

V první řadě jsou nabíječky klasifikovány podle typu baterie, pro kterou jsou určeny. V prodeji jsou například modely pro Li-ion a LiFePO4 baterie. V závislosti na tom, kolik prvků je v baterii zapojeno v paralelním sériovém obvodu, vyžaduje její nabíjení nabíječku s odpovídajícími hodnotami napětí a nabíjecího proudu. Na základě principu činnosti mohou být nabíječky pulzní, analogové, digitální, automatické nebo „chytré“.

Nabíječka pro Li-ion baterie

Nabíječka Li-ion baterií je zdroj stabilního napětí, který dodává nabíjecí proud o nominální hodnotě 0,5C–1C (50–100 % kapacity baterie). Zpočátku dochází k dobíjení konstantním nabíjecím proudem, a když napětí dosáhne horní hranice, nabíjecí proud se asymptoticky blíží nule. Tato metoda je označena jako CC-CV: ve fázi 1 probíhá nabíjení konstantním proudem a většina akumulované kapacity se doplňuje a ve fázi 2 se při konstantním napětí získá zbývající procento kapacity.

Maximální napětí pro Li-ion baterie je 4,2 V na článek. Toto je napětí plně nabitých baterií. U baterie závisí horní mez napětí na počtu článků zapojených do série. Například u baterie 3 Li-ion baterií zapojených do série (obvod 3S) by se proces nabíjení měl zastavit na 12,6 V. Přesně takové by mělo být nabíjecí napětí pro ni vhodné nabíječky.

V otázce, kterou nabíječku zvolit pro lithium-iontovou baterii, existují 2 hlavní podmínky:

• potřebujete speciální nabíječku pro modely Li-ion – tak, aby povolené napětí nepřesáhlo 4,2 V na prvek s tolerancí 0,05 nebo 0,1 V;
• jeho parametry musí odpovídat vlastnostem konkrétní baterie.

Nejlepší je použít „chytrou“ automatickou nabíječku, která produkuje nabíjecí proud 0,5C–1C a zajistí správný režim nabíjení metodou CC-CV. Taková zařízení mají vestavěný systém sledování nabíjení a automaticky se vypnou při dosažení horní hranice 4,2 V na článek. Zabraňují přebíjení baterie, jejímu předčasnému „stárnutí“, ztrátě kapacity a selhání.

Nabíječka pro LiFePO4 baterie

LiFePO4 baterie se od ostatních podtypů Li-ion baterií liší svou chemickou strukturou a rozsahem provozního napětí. Při plném nabití je jejich napětí 3,65 V na článek. Jinak nabíjení probíhá obdobně, podle metody CC-CV, ve 2 stupních: konstantním proudem do napětí 3,65 V na článek a poté konstantním napětím s nabíjecím proudem asymptoticky blížícím se nule.

To znamená, že pro baterii typu LiFePO4 potřebujete nabíječku, která:

• určeno pro baterie s tímto typem chemie – aby při nabíjení nepřesáhlo hranici 3,65 V na článek;
• výstupní napětí odpovídá montážnímu obvodu a napětí baterie;
• z hlediska nabíjecího proudu – odpovídá kapacitě baterie, v rozsahu 1C–5C, i když pro rychlé nabíjení LFP baterií jsou přijatelné proudy až 10C.

Lithium-železofosfátové baterie mají stabilní chemickou strukturu a vydrží vysoké proudové zatížení bez zahřívání. Proto se pro ně hodí výkonnější nabíječky, které dokážou proces nabíjení výrazně urychlit. Ale neměli byste překračovat proudy doporučené výrobcem, abyste nezrychlili opotřebení baterie.

Další kritéria při výběru paměti

Kromě výstupních charakteristik nabíječek a typu baterie, pro kterou jsou určeny, je třeba při nákupu zvážit:

• zajišťované ochranné funkce – před přehřátím, přepólováním, zkratem, přebitím – mají je všechny kvalitní nabíječky;
• přítomnost automatického vypnutí;
• typ konektoru;
• třída ochrany proti prachu a vlhkosti;
• přítomnost indikátoru nabíjení a doplňkových funkcí (testování, obnova, měření vnitřního odporu, udržovací nabíjení atd.);
• možnost volby nabíjecího proudu a režimu dobíjení v závislosti na typu baterie;
• materiál pouzdra – plast nebo hliník;
• rozměry a hmotnost.