鋰電與18650（續2）-均衡及點焊

鋰電中似乎隻有鐵鋰（LIFEO4)是不會爆炸的。這是因為在達到3.6V的充電電壓時鋰離子都被轉換完畢，而一般的鋰電之轉換了約50%。鐵鋰大量用於動力電池，比如電動自行車和汽車。個人以為，飛機汽車都不該用易爆炸的離子或聚合物鋰電。鐵鋰可以超大容量充放電，甚至過放電到0V仍可重新充電，但體積容量較小。
一般而言，鋰電不要過放電。過放時要及時充電不然可能就壞了。過衝會損壞電池，而且最高充電電壓的要求較高。對A123 M1而言，充電超過3.6V的兩分鍾內就可能超過4.1V，必須予以切斷。
一般的充電方法，是在低於放電截止電壓時用1/10C充電，然後用定電流（一般是1C，A123可用5分鍾速率）充到額定值（鐵鋰是3.2V，其它鋰電3.6V），最後用最大電壓（鐵鋰3.6～3.65V，其它4.2V）充半小時。這最後的半小時定壓充入約10%的電量。
由於電池單元的離散型，絕大部分的充電器由於成本的原因，都難保證串聯的電池組每節電池都能充滿電。在鎳鎘電池的情況下甚至有極性反轉，而我的DELL 18650也發現過其中一節似乎總是超出額定值，整塊電池被標記為損壞。電池的均衡就是為了改善單元的離散度，確保每節單元都不會過放，而且又能充滿。這就要求檢測每節電池的電壓。考慮到如Prius的單元電壓為1.2V而全組為幾百V，電路並不簡單。
均衡電路常用辦法，是在檢測到到達充電切斷電壓的單元後，給它並聯一個放電回路使得電壓不再繼續升高，而充電仍可對串接的其它單元繼續，直到所有單元都達到切斷電壓；當然也可以對單元獨立充電。

均衡對於鋰電極為重要。電動工具的鋰電由兩串到12串不等。以Ryobi one的5串18V為例，我有一塊4AH電池還不如2AH的用的久，實測2AH的兩塊充滿後為20.33V/20.40V，放電後為17.xV；4AH的充滿後為19.82V，電鋸不動時為18.48V。分開量，4AH的充滿為4.21-3.98V，放電後3.90-3.51V。這說明，由於沒有均衡，充電到第一節滿（4.21V）就停了，這時第二節還隻有3.98V；由於第二節沒充滿，而且設計到3.5V（應當是3V）就停了（隨後測3.51V），實際可用容量少於50%。我打算引出JST XH平衡線再測。
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附帶說一下9V電池。不可充電的都是9V，其中ultralife鋰電壽命可達10年，10ma放電容量到5.4V時為1200mAH（5.4V也太忽悠了）。可充電的，對於鎳氫是8.4/9.8V容量約250maH，鐵鋰是9.6/10.8V約350maH，鋰電是7.4/8.4V可達650mAH。DIY可用保護加升壓，但已有一家做出額定9V的，阿裏400mAh USB Rechargeable 9V或淘寶卓耐特USB充電電池9V，注意對收音機有幹擾。更好的：http://www.yleee.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=44173 

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附帶說一下工具電池。鎳鎘電池一般是3/4線，包括電池正負及一個熱敏電阻輸出。鋰電多在內部加保護電路板，比如DELL筆記本電池內存儲版本狀態信息，可由主機設置禁止位防止失效引起的失火，更多的保護版權。因此造價都不便宜。WORX電池的內部比較簡單，電池盒引出每個電池接腳，充電均衡在充電器中，不但造價低而且同一個充電器可用於不同電壓的電池。盒內除電池單元外隻需放電保護。

Ryobi 電動工具鋰電 https://www.youtube.com/watch?v=p9ilMGutql0 上述視頻找出電壓不正常的單元換掉即可，鎳帶可焊性良好。有人用電腦18650也行,原裝型號之一是Samsung INR18650-130 5節，3.6*5=18V

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uploads/705098054X7478X35.pdf 

工具使用途中不動了通常是放電保護，這時必須充電。如果過放電到近零，充電器充不進去反而很快顯示充滿。這時可以將充電器3線引出，正極接電池正極，另兩線同時接電池負極，看充電器先紅閃再綠閃開始充電後斷開，重複5次，電池到13V後就能正常充電了。如果打開了電池可以直接由電池單元處引出正負端接到12V直流變壓器上充電到13-15V，再去充電器正常充電。壞的電池通常是部分單元壞了可以部分更換。

Balance charger：http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__75598__Turnigy_Accucel_6_80W_10A_Balancer_Charger_LiHV_Capable_AR_Warehouse_.html?strSearch=accu 

上述charger可以用miniUSB接PC，然後運行www.logview.info做記錄曲線。可以擴展多溫度探頭。均衡時需加JST-XH(單排2.5mm)插頭，正視時靠外的一線為地，例如6節電池用7芯插頭。我打算將電動工具電池加接JST-XH插頭。http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__91104__JST_XH_6S_Wire_Extension_20cm_10pcs_bag_.html

JST XH對於N串電池是N+1線其一為地線，插座兩側的兩線就是電池正負極，由此可以DIY，把現有電動工具電池加裝JST XH平衡插頭。

國產imax B6可刷新支持logview：http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=962361 

上述充電器雖好，未必是必需的。可以用18650單節充電器獨立的給每節電池充電來實現均衡，由於這類充電器電流不大，要多花十倍的時間。

上麵的電池，LiPo是聚合物，Liion是鋰離子，LiFe是鐵鋰不會爆炸，LiHV是所謂高壓聚合物，NiCd/NiMh是鎳鎘/鎳氫，Pb是鉛蓄電池。LiPo充電多半可以到4.35V比4.2V容量高10-16%（http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1181892 ），鐵鋰可取3.65V。充電電壓低些有利壽命。鋰電放電截止取3V，鐵鋰電2.5V，由於電壓驟降，高取為佳。化學反應隨溫度變化，溫度高時內阻較小容量較高，溫度每升高18~20℃，內阻約減一半。故貯存以密封放冰箱(0-4度)為宜，先充到3.8V（放電時間中值的相應電壓），實踐表明兩年後容量不變。Liion的細分：

電腦和電動工具用的鋰電，後者可允許10-35C大電流放電。實踐表明，電腦用Liion以保持在20-80%充滿為佳，即充電到80%對壽命有利，4.1V提到4.2V壽命損失較大。但每個月應完全放充電一次。http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_with_a_power_supply 

電極材料分為鈷酸鋰(大容量) 錳酸鋰(大電流) 磷酸鐵鋰(長壽 85%放電是平台) 鈦酸鋰(低電壓) 三元材料(大容量較大電流無放電平台)等 電解質是六氟磷酸鋰等物質。不同的材料有些標稱電壓一樣有些不一樣比如磷酸鐵鋰是3.2V。不同材料放電曲線的高度 斜率和形狀都不一樣。LiHV充到4.35V的容量，比LiPo充到4.2V高約4.3%，小於LiPo充到4.35V的容量。

iRobot 380t(Mint 5200c並購後的產品)使用鎳錳7.2V2Ah充電3-5小時濕作2.5小時，ebay上3Ah的13刀估計虛標，因為Panasonic/Amazon高容量也隻達到2500/2400mah。改14500鋰電三並二串容量並不能加大。

下左兩串的鋰電保護電路，ali上0.73刀。芯片HY2120最大輸入隻有10V,印字20CB為4.28V/2.9V，自恢複，MOS AO4406A(13A)/HOTTECH8205A(5A)。下右單節18650保護DW01K類似S8261ACJ，電流為3A。

鐵鋰的單片充電芯片是CN3058E，５V供電，隻需電源和電池處兩電容，若加一電阻可將截止電壓超過３.６V。也有人加串二極管後用鋰電充電器，3.6+0.6=4.2V.

鋰電品牌：PKCELL是銷售商品質控製不錯，耐傑NICJOY很好（16340 0.2C約800mah）。鋰電測試結果：http://lygte-info.dk/review/batteries2012/AW%2016340%20ICR123%20750mAh%20(Black)%20UK.html 

Lipo尺寸：https://detail.1688.com/offer/521387128903.html?spm=0.0.0.0.19sxoI&tracelog=p4p 

常用電池尺寸：7#=AAA=D10.5x44.5mm,5#=AA=14.5x50.5,A23=23A@12V=D10.3x28.5,A27=27A=D8x28,PP3=5F22=6LR61@9/7.2/8.4/9.6V=16.5x25.5x47.5+-1（方塊46.4max）,CR123A=17340=@3/3.6V=D17x34.5,2CR5@6V=17x34x45. PP3容量測量標準不一，Energizer 6LR61在620ohm 2hr/day到6.5V為40小時約616mah。http://data.energizer.com/PDFs/Ind-6LR61PL_EU.pdf 不可充電鋰電為1604LC標準容量約750mah：http://data.energizer.com/PDFs/la522.pdf 

18650點焊機：產品如SUNKKO 737G。DIY可用微波爐變壓器，鋸掉細線的二次側高壓包，用35^2mm(AWG #2)電焊軟線繞兩圈約1.5V短路460A https://www.youtube.com/watch?v=4q4oMVtW4FI；3圈約2V用Anduino PWM控製電流，發現雙脈衝效果最好，即100ms停300ms再開250ms https://zhuanlan.zhihu.com/p/20434449 也有用銅帶加抗熱膠帶4圈3.2V，輸出黃銅夾http://www.moz8.com/thread-86419-1-1.html  。還有用18V串6Ohm給90Ku電容充電焊2032 http://www.shoudian.org/thread-462289-1-1.html  。有人用汽車電瓶，但12V太高建議隻用兩節。 烙鐵焊接將影響壽命，若必須做可用寬頭控製在2秒內。youtube上視頻顯示，電焊最高溫度127C時限不到1秒，烙鐵最高>270C為時4秒。

我拆了一個微波爐結果發現變壓器是鐵氧體芯不能用，找到這個用汽車電池的：https://www.youtube.com/watch?v=lmq6RhxcxMA 按下微動開關後，555模塊接通12V繼電器幾秒(可調1-10S關斷延時)，後者接通80A繼電器。另一個更簡單：12V9AH電池控製小繼電器，其常閉觸點接2k2/4k7u(分別用於0.1/0.25厚鎳片)，常開觸點在焊接開始後將30A繼電器通過電容接電進行焊接，電容決定焊接時間，實踐效果很好。焊接針頭商用是直徑3mm尖頭1.5mm。

小結：最簡單的方案是用汽車電瓶，新電瓶內阻4-6毫歐，總電阻12毫歐時電流1KA。兩筆綁在一起，35mm銅線總長1米。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/26105494 DIY電焊機：https://zhuanlan.zhihu.com/p/20434449

關於鎳片：http://www.xyhjmetal.com/NewsDetail/814302.html 

http://lygte-info.dk/review/batteries2012/AW%2016340%20ICR123%20750mAh%20(Black)%20UK.html。
- 本文出自“手電大家談”，原帖：http://www.shoudian.org/thread-291477-1-1.html