电子/居家DIY(14):完美的锂电池小功率放电器

王志勇 发表于 2020年04月16日 12:16

锂电池是一种极其稳定的电池,但是怕过充过放,还怕满电长期存放。前几天有位网友,锂电池满电长期存放,一年后容量只剩50%,而3.7V保存的电池保存了几年,容量几乎没有衰减。吓得我赶紧做了一些锂电池放电器,把暂时用不到的锂电池全部放电到3.7V~3.8V。本文的手工设计+手工耗时约2小时:

如上图,就是用一个MT3608升压板,将锂电池升压到5V,供给路由器使用,这样电也不会浪费。大部分9V的路由器,都可以用5V2A供电。

最容易获得、最便宜的升压板是MT3608、XL6009。它们的区别是,MT3608最大2A,实测单个最大只支持6W~7W,但是MT3608的空载静态电流仅有0.258mA。XL6009最大4A,空载电流为18.3mA。

所以,6W或6W以下的电器,用MT3608最佳,MT3608的单价为2~3元包邮

上图是本文所需材料,还需要一个锂电池保护板,防止过放。外壳,用的是7号电池收纳盒。

带线夹的电池盒,因为太常用,可以多做几个。

放电技巧:
1. 用万用表测得路由器在5V时,电流为0.32A,功耗约1.6W。例如5300mAh的波士顿锂电池,可以定时8小时,约放电12.8瓦时,此时电压约3.8V。

用手机定时器提醒。

18650的2000mAh锂电池,容量约合7.4瓦时,放电约3小时后电压为3.8V。

2. 可以多节锂电池并联一起放电。(电池间的电压最好相近)

3. 小容量的锂电池,例如600mAh的14500锂电池,或350mAh的10440锂电池,至少要2~3节并联,防止放电倍率过大。例如路由器的功率是1.6W,10440的电量为350mAh×3.7V≈1.295瓦时,为1.24C放电。

锂电池的安全放电倍率为0.37C以下,即350mAh的10440锂电池最好此时并联4节给1.6W的电器供电。

4. 切不可串联放电,因为内阻不同,又没有多串的保护板,容易导致单节过放直接报废。(昨天在大功率放电中,一节旧电池直接报废)

大功率的锂电池放电器
原先是用4节波士顿锂电池串联(未加保护板,4串保护板其实家里有,没时间组装),用LM2596S转12V给吸顶灯供电,放电3小时,每节电池降压到3.8V,这样已经安全放电过70多节波士顿锂电池。

但是昨天有一节旧电池很烫,已经基本报废了。

所以改为单串并联升压的方案。采用电池4并~6并+XL6009升12V(2并)+7.5A锂电池保护板,虽然效率比串联低,但是安全。(手工完成后,下次再发图)

15条评论:
1   自由勇 2020-04-17 10:16
本文标题起为“完美的”,是因为:
1. MT3608超低的空载静态电流,仅有0.258mA,几乎是升压板里静态电流最低的。因为产量大,价格也超便宜。
2. 路由器因为一直开着,用它放电,电不会浪费。因为当电池多的时候,这个电有不少。
3. 3.7V~4.2V升5V,损耗较小,压差越小,效率越高。
4. 其实在本文图1的这个成品之前,我一直是用图3的线夹,直接夹MT3608,用了很长时间,但是不便于收纳,每次不用的时候要全拆下来。而且当时没加保护板,因为线夹来夹保护板太麻烦。
这个成品直接就能用,还带有保护板。

图1最左边的DC 5.5*2.1公头,如果换成USB母头,变成5V的USB输出,直接就能变成充电宝。MT3608+保护板直接就能制作充电宝。

2   心灵博客 2020-04-20 11:17
勇哥,我最近想弄一个随身携带的GPS轨迹记录工具。
供电用5号充电电池或者18650都行。
要能本地记录gps数据就行,不用实时联网。
不知道你能不能指点下?
自制或者购买都行,不想用手机记录,太耗电。

自由勇 2020-04-20 11:20
这个很容易改的,有点难的是如何设计成品的固定方法和外壳。

现在新出的这类高级一点的电子产品,大多是3.7V锂电池供电。可以拆开原GPS外壳,测量一下供电的电压,如果是3.7-4.2V之间,直接用锂电池供电。这种修改方法过些天我会专门写博客,我已经把电蚊拍、门铃改成了这种锂电。

锂电池可用18650,体积小、容量大、易携带。也可用波士顿电池,容量是18650的2~2.5倍。最好用点焊机+镀镍钢带,如果没有点焊机,可用电池盒,如下图:

连接方法很简单,必须接保护板,锂电池正负极连保护板输入。

如果原GPS是5号电池供电,有5号电池槽,如果不想破坏外观:
如果原来是2节5号1.5V供电,可以改为:1节3.2V铁锂电池+占位桶+保护板;或者改为3.7V锂电池+保护板+XC6206P302PR转3V。

18650比5号锂电池(14500)好用得多。18650容量约是14500的3-5倍。

有时候如果受外壳体积的限制,也可以考虑用18500代替18650。

自由勇 2020-04-20 11:36
如果GPS的外观不受限制,很多改装的理想方式是单节、或2节波士顿电池关联(可达到10600mAh×3.7V的容量,电量多得夸张)。
镍氢电池不考虑,价格太贵,寿命短。一年后,1节18650的实际存电容量约是镍氢电池的50倍以上。

3   心灵博客 2020-04-20 11:46
想先找到个符合我需求,大小适合的gps模块。
电池这一块看了你以前的文章,应该没问题了。

自由勇 2020-04-20 11:48
嗯,很多固定需要用到热熔胶枪。

自由勇 2020-04-20 11:49
我过不了多久也需要安装这种GPS,用于防盗。

4   心灵博客 2020-04-20 12:01
找到合适的gps模块通知的。
不过你用于防盗要用实时上传数据的吧。
实时上传数据的GPS模块很多,而且便宜。
例如 追随者 AS05B+ GPS定位器

自由勇 2020-04-20 12:05
谢谢推荐!很便宜。之前只考虑到100元左右的商品成品,没有想到用GPS模块。

5   namoamtf 2022-05-07 23:11
请教兄弟一个问题,手机电池的 保护板 与 电芯 之间都有 两片金属片 相连接,请问这 两片金属片 应该是分正负极的吧,如何区分?(保护板上看不清楚)

自由勇 2022-05-08 08:29
是保护板的输入正负极吗?如果现在是焊在电池上,用万用表来测量正负极。

6   namoamtf 2022-05-08 20:24
不是保护电路板上的正负极,是去掉保护电路板 的 电芯 上的凸出的两片金属片,没见标明哪片是正负极,不知道这么区分

自由勇 2022-05-08 20:51
如果是锂电池的正负极,很容易区分,需要要用万用表测量一下,调V档,量程20V,黑表棒插在COM,红表棒插在V。如果屏幕显示的电压为正数,红表棒接触的那里就是正极。如果显示的电压是负数,红黑表棒对换。

7   namoamtf 2022-05-09 16:41
多谢兄弟指点,不过我没有万用表,改天买一个玩玩

我查了很多文章,这个可能是个冷知识,很多人都不懂或者不关心,拐弯抹角才找到答案

手机锂电池去掉保护电路板后,就叫 电芯,突出于电芯外壳左右两边的两片金属片叫做 极耳,它们分别跟 电芯内部的正负电极片 连接,所以这俩 极耳 也是分正负极的。

那如何区分正负极,除了用万用表,还有以下办法:
1.看材质,正极耳一般都用铝质,颜色偏白,负极耳一般用铜度镍,颜色偏黄;
2.看电芯外壳,一般都标有正负极的标志“+ —”,但跟两个极耳并不是一 一正对的,有的“+ —”号还靠得很近,但离两个极耳都很远,这就是让我搞不清楚正负极的原因。后面查到一篇文章说,虽然正负极标得很近,但分左右,靠近+号的极耳就是正极(一般在左边),靠近 — 号的就是负极(一般在右边)。
3.找个发光二极管,先确定二极管的正负极(这个容易,网上很多文章),我用LED灯的贴片二极管,上面直接就标有正负极,用导线分别连接二极管的正负极和电芯的两个极耳。因为如果接错了正负极,发光二极管是不会亮的,所以如果亮了那就对上了,与发光二极管正极连接的 极耳 就是正极耳,另一个就是负极耳。

自由勇 2022-05-09 17:33
不客气。万用表我用DT830B,10元一个包邮。几年前,当时全网最低价是7元+10元邮费。

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