Литий ионные аккумуляторы из китая

Можно ли привезти аккумуляторы или устройство с ними из США в Россию/СНГ?

Это один из самых насущных вопросов, который задают работникам Pochtoy.com почти каждый день. Сегодня расскажем, какие элементы питания и как можно перевозить через границу и по России.

О проблемах с перевозкой аккумуляторов пишут уже давно и часто.То почта Китая отказывается работать с элементами питания, то различные международные организации вводят всеобщие запреты. И не спроста: горят аккумуляторы в багажных отсеках, горят смартфоны в руках пассажиров. Теперь еще и Samsung Note 7…

Не тяни, можно или нет?

Фактически, превратившийся в запрет на перевозку аккумуляторов в грузовых отсеках пассажирских авиарейсов. Под запрет попадают перезаряжаемые Li-ion/Li-Po (для мобильных телефонов, ноутбуков, планшетов, видеокамер, портативных консолей и прочей техники) и неперезаряжаемые Lithium metal. Впрочем, перевозка последних отдельно от оборудования была ограничена еще с 1 июля 2015 года. Для их перевозки вне оборудования требовалось предварительное разрешение от UPS Airlines.

Все бы ничего, но львиная доля частных грузов летает именно пассажирскими рейсами. Пусть не на всем маршруте, а только на отдельных этапах. Например, UPS принимает батареи в посылках с надписью «Только грузовое воздушное судно» (Caro Aircraft Only). И оповещает: в связи с тем, что UPS использует пассажирские авиарейсы на отдельных маршрутах транспортной сети, некоторые населенные пункты будут закрыты для отправки или доставки литий-ионных батарей. DHL и вовсе отказывается провозить элементы питания без отдельного уведомления (хотя активно использует именно грузовые перевозки).

Спасает то, что ограничение не относится к батареям, упакованным вместе или внутри оборудования. При этом действуют ограничения:

• по количеству — не допускается отправка более одной упаковки только с батареями в одном отправлении.
• на транспортную упаковку — в одной транспортной упаковке можно разместить не более одной упаковки с 2 батареями.

При этом, АКБ должны быть упакованы отдельно от прочего груза. Накладно, медленно и очень неудобно, правда?

Раньше же пересылали? А как же шлют из Китая?

Проблемы появились не сегодня. Аналогичные правила, описанные раньше, чаще всего игнорировались. Хотя стоит вспомнить прошлый и позапрошлый года: периодически посылки с литий-ионными аккумуляторами не допускаются к авиаперевозке. Совсем. Только морем или землей.

Не удивительно — и до нового решения ICAO существовали определенные ограничения. В США, к примеру, точно так же можно было провозить АКБ только непосредственно в устройствах. Допускалось 2 аккумулятора в комплекте, причем по таможенной декларации — именно для этого устройства. Итого — 2 внутри, 2 в прикладе. Максимум — 4 штуки. В противном случае таможня (. ) США не допустит отправку ни батарейки, ни самого устройства. Отдельно аккумуляторы и раньше, и сейчас — только морем/землей.

При доставках груза из других стран, проблемы могут быть у частных компаний. Почта Китая так же подчиняется правилам ICAO (как и альтернативные почты Швейцарии, Швеции и Сингапура). Официально она перевозит не более одного аккумулятора отдельно от устройства, хотя масса посылок проходит досмотр и прилетает к покупателям. Чаще всего пакеты с элементами приезжают к нам землей через Казахстан/Дальний Восток или морем через Владивосток. Кстати, так же отправляются устройства с массивными Li-Ion/Li-Po элементами, например, гироскутеры.

Если вам удалось получить посылку в обход правил — это действительно здорово. К сожалению, теперь это вовсе не норма, а недоработка почтовых и таможенных работников. Стоит ли рисковать — зависит от вас.

Как возим мы

Как видите, текущие правила перевозки АКБ — вовсе не выдумка мейлфорвардеров (и нас в том числе) или почтовых компаний, желающих сделать больше денег на клиентах. Поскольку основная часть подобных грузоперевозок осуществляется с помощью свободного места в грузовых отсеках пассажирских рейсов, прямых разрешений на перевозку батарей у почтовых служб и форвардеров нет — приходится подчиняться решению ICAO.

Для пересылки аккумуляторов и устройств с аккумуляторами из США в Россию и страны СНГ на данный момент рекомендуется такое сочетание:

В декларации необходимо указывать «gadget_with_battery_installed». Штатные батареи должны находиться в батарейных отсеках. Дополнительные — в упаковке аппарата (если это не предусмотрено упаковкой, предупредите — вложим).

При необходимости можно воспользоваться морским способом доставки. У нас он представлен компанией "Мист". К сожалению, десяток АКБ в одной посылке через «Мист-Море» привезти не получится — как показывает практика, такие пакеты на таможне принимают за коммерческую партию товара. Но 5 элементов (причем без устройств), если сроки доставки не критичны — приедут в сохранности.

Литиевые аккумулятор (Li-Io, Li-Po) являются самыми популярными на данный момент перезаряжаемыми источниками электрической энергии. Литиевый аккумулятор имеет номинальное напряжение 3.7 Вольт, именно оно указывается на корпусе. Однако, заряженный на 100% аккумулятор имеет напряжение 4.2 В, а разряженный “в ноль” – 2.5 В, вообще нет смысла разряжать аккумулятор ниже 3 В, во-первых, он от этого портится, во-вторых, в промежутке от 3 до 2.5 В аккумулятор отдаёт всего пару процентов энергии. Таким образом, рабочий диапазон напряжений принимаем 3 – 4.2 Вольта. Мою подборку советов по эксплуатации и хранению литиевых аккумуляторов вы можете посмотреть вот в этом видео

При последовательном соединении суммируется напряжение на всех аккумуляторах, при подключении нагрузки с каждого аккумулятора идет ток, равный общему току в цепи, в общем сопротивление нагрузки задает ток разряда. Это вы должны помнить со школы. Теперь самое интересное, емкость. Емкость сборки при таком соединении по хорошему равна емкости аккумулятора с самой маленькой емкостью. Представим, что все аккумуляторы заряжены на 100%. Смотрите, ток разряда у нас везде одинаковый, и первым разрядится аккумулятор с самой маленькой емкостью, это как минимум логично. И как только он разрядится, дальше нагружать данную сборку будет уже нельзя. Да, остальные аккумуляторы еще заряжены. Но если мы продолжим снимать ток, то наш слабый аккумулятор начнет переразряжаться, и выйдет из строя. То есть правильно считать, что емкость последовательно соединенной сборки равна емкости самого малоемкого, либо самого разряженного аккумулятора. Отсюда делаем вывод: собирать последовательную батарею нужно во первых из одинаковых по емкости аккумуляторов, и во вторых, перед сборкой они все должны быть заряжены одинаково, проще говоря на 100%. Существует такая штука, называется BMS (Battery Monitoring System), она может следить за каждым аккумулятором в батарее, и как только один из них разрядится, она отключает всю батарею от нагрузки, об этом речь пойдёт ниже. Теперь что касается зарядки такой батареи. Заряжать ее нужно напряжением, равным сумме максимальных напряжений на всех аккумуляторах. Для литиевых это 4.2 вольта. То есть батарею из трех заряжаем напряжением 12.6 в. Смотрите что происходит, если аккумуляторы не одинаковые. Быстрее всех зарядится аккумулятор с самой маленькой емкостью. Но остальные то еще не зарядились. И наш бедный аккумулятор будет жариться и перезаряжаться, пока не зарядятся остальные. Переразряда, я напомню, литий тоже очень сильно не любит и портится. Чтобы этого избежать, вспоминаем предыдущий вывод.

Перейдем к параллельному соединению. Емкость такой батареи равна сумме емкостей всех аккумуляторов в нее входящих. Разрядный ток для каждой ячейки равен общему току нагрузки, деленному на число ячеек. То есть чем больше акумов в такой сборке, тем больший ток она может отдать. А вот с напряжением происходит интересная вещь. Если мы собираем аккумуляторы, имеющие разное напряжение, то есть грубо говоря заряженные до разного процента, то после соединения они начнут обмениваться энергией до тех пор, пока напряжение на всех ячейках не станет одинаковым. Делаем вывод: перед сборкой акумы опять же должны быть заряжены одинаково, иначе при соединении пойдут большие токи, и разряженный акум будет испорчен, и скорее всего может даже загореться. В процессе разряда аккумуляторы тоже обмениваются энергией, то есть если одна из банок имеет меньшую емкость, остальные не дадут ей разрядиться быстрее их самих, то есть в параллельной сборке можно использовать аккумуляторы с разной емкостью. Единственное исключение – работа при больших токах. На разных аккумуляторах под нагрузкой по-разному просаживается напряжение, и между “сильным” и “слабым” акумом начнёт бежать ток, а этого нам совсем не нужно. И то же самое касается зарядки. Можно абсолютно спокойно заряжать разные по емкости аккумуляторы в параллели, то есть балансировка не нужна, сборка будет сама себя балансировать.

В обоих рассмотренных случаях нужно соблюдать ток зарядки и ток разрядки. Ток зарядки для Li-Io не должен превышать половины ёмкости аккумулятора в амперах (аккумулятор на 1000 mah – заряжаем 0.5 А, аккумулятор 2 Ah, заряжаем 1 А). Максимальный ток разрядки обычно указан в даташите (ТТХ) аккумулятора. Например: ноутбучные 18650 и аккумы от смартфонов нельзя грузить током, превышающим 2 ёмкости аккумулятора в Амперах (пример: акум на 2500 mah, значит максимум с него нужно брать 2.5*2 = 5 Ампер). Но существуют высокотоковые аккумуляторы, где ток разряда явно указан в характеристиках.

Промежуточным вариантом является переключение аккумуляторов из последовательного соединения в параллельное (для зарядки), что подробно рассмотрено в видеоролике ниже, а все схемы и ссылки на переключатели вы найдёте вот здесь https://alexgyver.ru/18650/

Автор: Александр AlexGyver

Важно! Если вы хотите заряжать аккумулятор меньшей емкости (например одну старую банку на 900mah или крошечный литиевый пакетик на 230mah), то зарядный ток 1А это много, его следует уменьшить. Это делается заменой резистора R3 на модуле согласно приложенной таблице. Резистор необязательно smd, подойдет самый обычный. Напоминаю, что зарядный ток должен составлять половину от емкости аккумулятора (или меньше, не страшно).

Но если продавец говорит, что этот модуль для одной банки 18650, можно ли им заряжать две банки? Или три? Что если нужно собрать емкий пауэрбанк из нескольких аккумуляторов?
МОЖНО! Все литиевые аккумуляторы можно подключать параллельно (все плюсы к плюсам, все минусы к минусам) ВНЕ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕМКОСТИ. Спаянные параллельно аккумуляторы сохраняют рабочее напряжение 4,2v а их емкость складывается. Даже если вы берете одну банку на 3400mah а вторую на 900 – получится 4300. Аккумуляторы будут работать как одно целое и разряжаться будут пропорциональной своей емкости.
Напряжение в ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ сборке ВСЕГДА ОДИНАКОВО НА ВСЕХ АККУМУЛЯТОРАХ! И ни один аккумулятор физически не может разрядиться в сборке раньше других, здесь работает принцип сообщающихся сосудов. Те, кто утверждают обратное и говорят что аккумуляторы с меньшей емкостью разрядятся быстрее и умрут – путают с ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ сборкой, плюйте им в лицо.
Важно! Перед подключением друг к другу все аккумуляторы должны иметь примерно одинаковое напряжение, чтобы в момент спаивания между ними не потекли уравнительные токи, они могут быть очень большими. Поэтому лучше всего перед сборкой просто зарядить каждый аккумулятор по отдельности. Разумеется время зарядки всей сборки будет увеличиваться, раз вы используете все тот же модуль на 1А. Но можно спараллелить два модуля, получив зарядный ток до 2А (если ваше зарядное устройство может столько дать). Для этого нужно соединить перемычками все аналогичные клеммы модулей (кроме Out- и B+, они продублированы на платах другими пятаками, уже и так окажутся соединенными). Либо можно купить модуль (ссылка на Aliexpress), на котором микросхемы уже стоят в параллель. Этот модуль способен заряжать током в 3 Ампера.

Простите за совсем очевидные вещи, но люди по-прежнему путают, поэтому придется обсудить разницу между параллельным и последовательным соединением.
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ соединение (все плюсы к плюсам, все минусы к минусам) сохраняет напряжение аккумулятора 4,2 вольта, но увеличивает емкость, складывая все емкости вместе. Во всех пауэрбанках применяется параллельное соединение нескольких аккумуляторов. Такая сборка по-прежнему может заряжаться от USB и повышающим преобразователем напряжение поднимается до выходных 5v.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ соединение (каждый плюс к минусу последующего аккумулятора) дает кратное увеличение напряжения одной заряженной банки 4,2в (2s – 8,4в, 3s – 12,6в и так далее), но емкость остается прежняя. Если используются три аккумулятора на 2000mah, то емкость сборки – 2000mah.
Важно! Считается что для последовательной сборки священно обязательно нужно использовать только аккумуляторы одинаковой емкости. На самом деле это не так. Можно использовать разные, но тогда емкость батареи будет определяться НАИМЕНЬШЕЙ емкостью в сборке. Складываете 3000+3000+800 – получаете сборку на 800mah. Тогда спецы начинают кукарекать, что тогда менее емкий аккумулятор будет быстрее разряжаться и умрет. А это неважно! Главное и действительно священное правило – для последовательной сборки всегда и обязательно нужно использовать плату защиты BMS на нужное количество банок. Она будет определять напряжение на каждой ячейке и отключит всю сборку, если какая-то разрядится первой. В случае с банкой на 800 она и разрядится, БМС отключит нагрузку от батареи, разряд остановится и остаточный заряд по 2200mah на остальных банках уже не будет иметь значения – нужно заряжаться.

Плата BMS в отличии от одинарного зарядного модуля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЗАРЯДНЫМ УСТРОЙСТВОМ последовательной сборки. Для зарядки нужен настроенный источник нужного напряжения и тока. Об этом Гайвер снял видео, поэтому не тратьте время, посмотрите его, там об этом максимально досконально.