子供向けのLiPo対NiMH


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私はこことグーグルで、子供向けに作りたいおもちゃのバッテリー技術の可能性について研究しています。私はこれ子供のためであることを念頭に置いて、これに関する他の人の視点を得ることを望んでいました。

私はこれをあらゆる角度から見ようとしていますが、安全性が最も重要です。ここに私が思いついたものがあります:

  • 揮発性:虐待された場合、つまり充電が長すぎる場合、おもちゃが投げられた場合など、セルが爆発する可能性
  • 寿命:息子が常に充電されていることを確認するために、おもちゃに目を向ける必要がありますか?
  • サイズ:セルをおもちゃに収めることもできますか?
  • コスト:安いほど明らかに良い

明らかな何かを見逃していませんか?

これらの4つの点に関する限り、これまでの調査でわかったことは次のとおりです。

  • ボラティリティ:LiPoは、もっと注意する必要があるようです。過電圧および低電圧保護回路が組み込まれたバッテリーパックがありますが、NREとセルを変更する必要がある可能性があるため、より少ないお金で構築できるオフボード回路を見つけることができるかどうかを確認したいと思います。MCP73831のようなバッテリ管理ICと、MAX17043のような残量ゲージが役立ちます。他にできることがあるかどうかわかりません。NiMHには、充電用のDS2715や燃料計BQ2014NS-D120などの類似のICがあります。いずれかの技術は、おそらく何らかの温度センサー/カットオフの恩恵を受けるでしょう。LiPoは衝撃を好まないように見えるため、舗装におもちゃを投げることは良いことではないかもしれません。
  • 寿命:LiPoがしきい値電圧以下で放電することは許可されません。NiMHも同様です。しきい値を下回った場合、残量ゲージがおもちゃの回路を遮断できるかどうかを確認する必要があります。
  • サイズ:LiPoには大きな利点があります。セルあたり3.7Vの場合、必要なのは1S LiPoだけで、あらゆる種類の(小さな)サイズがあります。NiMHには3個の1 / 3-AAAセルが必要になる可能性がありますが、これはまだ適合できるはずです。
  • コスト:保護回路のないLiPoバッテリーは非常に安く、1数量2ドルです。私が保護回路で見つけたものはより大きく、価格の4倍です。私が見つけたNiMH 1 / 3-AAAセルはほぼ同じ価格でした。保護回路については言及していないので、バッテリー管理ICがあればそれが重要かどうかはわかりません(LiPoでも同じです)

これらの点について他の人の意見を聞きたいです。私は本当に重要なものを見逃しましたか、それと同じくらい重要なことですが、これら2つのバッテリータイプに関する悪い情報を投稿しましたか?

編集-RussellとAndreKrが示唆するようにLiFePO4を追加しました。防弾となる適切な回路を設計することを必ずしも信頼しているわけではないので、MCP73123の現在の制限は充電したい単一のセルの範囲内にあるため、MCP73123を検討しています。以前にTenergyセルを見ましたが、それらについては確信が持てず、米国のショップにこれらのいくつかを注文することになりました:http ://www.batteryspace.com/LiFePO4-Rechargeable-14430-Cell-3.2V- 400-mAh-0.4A-Rate-1.28Wh.aspx。タブを付けた状態で注文する方法がとても気に入っています。

だから今、私はLipo保護されたセルとSparkfunから来るMCP73831ベースの充電器を使って遊ぶことができます。PowerizerLiFePO4セルとMCP73123のサンプルもあります。 。

私は見て回るつもりですが、定電流源回路を説明するPICベースのLiFePO4充電器を作成するための良いアプリノートを知っている人がいれば、私は大丈夫です!ご意見ありがとうございます。


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衝撃の安全性については、RC航空機コミュニティの経験を調べてみてください。これらの小さな飛行機とヘリコプターは常にクラッシュし続け、実際にクラッシュ自体からバッテリーに損傷を与えることは非常にまれです。
AndrejaKo

素晴らしいアイデア、私はそれを考えていませんでしたが、それは私が推測するかなり明白な出発点です!
デイブ

デイブ-あなたはそれを作りましたか?
ラッセルマクマホン

@RussellMcMahonは確かにやりました、あなたの提案に再び感謝します!Microchipパーツは私のLFPセルでうまく機能しました。
デイブ

回答:


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LiPoは、NimHよりも管理が非常に簡単です。
最高容量のNimHのエネルギー密度は、最近のLiPoとほぼ同じです。

NimHは、管理が比較的難しいバッテリー化学です。通常、低レートで充電することはお勧めできません。また、充電中または温度上昇中の負の電圧偏向は、通常の充電終了検出方法です。対照的に、LiPoは設定電圧に達するまで定電流で充電され、その後、電流がプリセットレベルに低下するまで定電圧で充電されます。特別な条件。(非常に低い電圧のセルの処理は少し複雑ですが、すべての賢明な充電器ICがこれを処理します-そして、それは決して許されません。)

私があなたの文脈でNimHを使用することを考える唯一の理由は安全です-そしてそれが私の息子であるならば、私は彼が使用するのに十分なほどLiPoを安全にできると思います。LiPoは炎で非常に熱心に「溶け落ち」ますが、実際には非常にまれであり、通常の予防策を講じることで安全な結果が得られるはずです。有能に設計されたシステムでは、LiPoの安全性について個人的な懸念はありません。

もつとも決してあなたが安全性を気にしている場合、保護されていないリポ細胞を使用していません。バッテリー内保護ICは、充電器ICと同じ役割を果たしません。バッテリー内のものは、人々がバッテリーに対して愚かな危険なことをするのを止めるためだけのものです。つまり、充電器が適切に実装されていて、短絡または予見される可能性がない場合、ほとんどの保護回路は必要ありません。例えば、壊滅的な機器の故障や短絡が発生した場合、セル内回路は通常、セルを開回路し、火災を防ぐため、「ほとんど」と言います。

適切な充電器ICを使用すると、非常に安全で信頼性の高い充電器を実装できます。

ガスゲージ自体は必要ありません-低電圧カットアウトだけです。たとえば3V /セルで動作を停止できる場合は、それで十分です。

保護されたセルのコストはそれほど高くないはずです。彼らがそうするならば、安いものが悪いものであることを示すかもしれません。あなたは完全なジャンクLiIonバッテリーを手に入れることができ、ジャンクを購入するときに価格優位性を得ることを望みます:-)-あなたがそれらを購入するのに十分愚かだったなら。周りに評判の良いブランドのセルが十分にあるので、それらを買うことはおそらくそれほどコストがかからないでしょう。細胞が本物であることを保証することは別の問題です。作業職として、低コストの中国のサプライヤーから購入したものはすべて偽物または仕様外であると仮定し、それ以外の場合は証明することから始めることをお勧めします。(NB:人種差別?-間違いではありません!これは経験に基づいています-多くの中国への訪問や工場などでの時間です。売り手の一部はせいぜい「危険」である。)


追加:

私は戻ってLiFePO4について言及するつもりでした-AndreKrは私にそれを打ちました。

LiPoと比較して、LiFePO4(リチウムフェロリン酸)はより安全で長寿命で、エネルギー密度が低くなっています。450 mAh x 3.2V容量のRCR123A LiFePO4バッテリーを使用できます。(約700 mAhまでは主張しますが、疑いがあります。)Tenergy LiFePO4 RC123Aはebayで広く宣伝されており、良いはずです。Tenergyは「リバジャー」としてはよく知られていますが、良い製品を販売しているようです。LiFePO4は適切に充電する必要がありますが、LiPoほど管理しやすいエリアです。非常に単純な充電器を構築できます-定電流レギュレーターに続いて3.6V定電圧レギュレーター。Vlimitに達するまで定電流で充電し、その後、一定のVで充電します。3.5Vに設定する方が適切です。

ここでTenergy LiFePO4のRCR123A電池のランダムた売り手が。充電器も販売しています。注:
リチウムイオンRC123(公称3.6V)を使用しないでください。
3.0VリチウムプライマリRC123は使用しないでください。

用語RC123、RC123A、RCR123、RCR123Aなどは、売り手によって多少互換的に使用されます。何を取得しているのかを確認してください。


ラッセル、詳細な答えをありがとう。特に安全性に焦点を当てているので、これは私にとって大きな関心事です。両方の種類のバッテリーを評価してみます。私は予想外の火災であるほどセルの寿命についてほとんど心配していないので、NiMHにはまだ利点があります。特定のLiPoバッテリー管理ICを推奨できますか、またはリストしたものは適切ですか?そして、LiPoブランドに関する限り、私は完全に同意します。私は中国のブランドを非常に疑っていますが、TurnigyはRCサイトで素晴らしいレビューをしています。シングルセルの価格は1.50ドルですか?
デイブ

ここで私は見ていますセルだ-それはおよそ$ 2用、Turnigyナノテクノロジーた650mAhの電池です:hobbyking.com/hobbyking/store/...
デイブ・

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LiFePoバッテリーはLiPoと同様に管理され、より安全であると言われています。
AndreKR

@AndreKRありがたいことに、私はそれらを忘れていて、以前にそれらについて簡単に読んでいました。提案をありがとう、私はリストにLiFePO4を追加し、それをさらに調査します。
デイブ

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私は最近数ヶ月、AAサイズの14500 LiFePO4(「LFP」)を使用して道路を走り、計器、シェーバー、懐中電灯、キヤノンのデジタルカメラ、緊急携帯電話充電器などのデバイスの防弾に近いことを発見しました。彼らの唯一の懸念は、「ダミー」セルを保持する場所を使用する際に明確な頭を保つことです。過活動バッテリーシェーバーでこれに警告される場合がありますが、-YIKES-は、2 x 1.5Vアルカリ電池を予期するカメラで2 x 3.2V LFP AAがいたずらになっていることを想像します...

デジタルカメラなどのAAデバイスは低電圧で動作を停止しますが、スイッチ付き並列白色LEDの輝度はLFP電圧レベルと美しく一致します。LEDが暗くなったら(〜2.7V)、デバイスの使用を停止してLFPを再充電します。〜US $ 7のインポートされたUSBスマート充電器が理想的でした-このようなお買い得価格で自分で作る価値はほとんどありません。Instructable => http://www.instructables.com/id/Single-AA-LiFePo4-cell-powered-project-in-a-parti/を確認してください

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