Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του "Μπαταρίες laptop"

Τελευταία αναθεώρηση της 15:37, 25 Μαρτίου 2016

Μια από τις πιο εύκολες και πλούσιες πηγές μπαταριών είναι οι παλιές μπαταρίες λάπτοπ.

Τα περισσότερα λάπτοπ διαθέτουν 6 μπαταρίες λιθίου τύπου 18650 τις οποίες με λίγη προσοχή μπορείτε να αφαιρέσετε από το προστατευτικό τους κέλυφος. Οι μπαταρίες βρίσκονται σε διάταξη 2 παράλληλα, 3 σε σειρά κάτι που δίνει τα συνήθη 10.8V που ζητάνε τα περισσότερα λάπτοπ. Η αφαίρεση του καλύμματος της μπαταρίας του λάπτοπ είναι συνήθως ελαφρά επίπονη διαδικασία (δοκιμάστε πρώτα αυτό), διότι δεν διαθέτει κάποιον συγκεκριμένο τρόπο ανοίγματος και γιατί το κάλυμμα με τα στοιχεία 18650 βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους. Χρησιμοποιώντας ένα πλακέ κατσαβίδι ή ένα κοπίδι ανοίξτε σιγά σιγά το κουτί χωρίς να τρυπήσετε τα στοιχεία που θέλετε να συλλέξετε. Πολλά κουτιά ανοίγουν εύκολα από την πάνω μεριά η οποία συχνά είναι απλά κολλημένη στο υπόλοιπο κουτί και αποτελεί ξεχωριστό κομμάτι, αλλά αυτό δεν είναι γενικός κανόνας. Ας υποθέσουμε όμως ότι τα καταφέρατε και βγάλατε τα 6 στοιχεία τα οποία είναι ενωμένα μεταξύ τους με ένα πολύ λεπτό μεταλλάκι. Το μεταλλάκι κόβεται πολύ εύκολα αν θέλετε, ειδικά στην κάθε σειρά. Πριν κόψετε το μεταλλάκι ανάμεσα στις μπαταρίες που είναι συνδεδεμένες παράλληλα σκεφτείτε τι θέλετε να κάνετε τις μπαταρίες σας. Μπορεί η εφαρμογή που έχετε σκεφτεί να θέλει 2 μπαταρίες παράλληλα και άρα να μη χρειαστεί να τις κόψετε. Όπως κι αν έχει ξεφορτωθείτε τα καλώδια που ενώνουν τις μπαταρίες με το κύκλωμα ελέγχου/φόρτισης, εκτός αν έχετε σκοπό να χρησιμοποιήσετε την μπαταρία ως έχει.

Το θέμα με τις μπαταρίες των λάπτοπ είναι πως συχνά οι παλιές μπαταρίες λάπτοπ δεν είναι απαραίτητα τόσο παλιές. Μπορεί ο ιδιοκτήτης τους να τις πέταξε διότι πέταξε και το λάπτοπ του κι αυτός είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος για να πετύχετε σχετικά καλές μπαταρίες 18650. Δεν είναι απίθανο να καταφέρετε να βρείτε χωρητικότητες 1600-2000mhA σε κάθε στοιχείο. Μια άλλη καλή περίπτωση είναι να πέθανε η μία μόνο από τις 6 μπαταρίες (και συνήθως αυτό σημαίνει ότι θα σκότωσε μαζί της και τη δεύτερη που βρίσκεται παράλληλα). Γιατί είναι καλή αυτή η περίπτωση? Διότι η μπαταρία των 6 στοιχείων ακόμα κι όταν τα άλλα 4 είναι γεμάτα δεν θα δίνει πάνω από 8.4V (2x4.2V) και αυτό ο υπολογιστής θα το βλέπει ως άδεια καθώς το κύκλωμα ελέγχου περιμένει να βρει το λιγότερο 8.7V (3x2.9V). Όμως ακόμα και πραγματικά παλιές μπαταρίες λάπτοπ μπορούν να σας προσφέρουν μεταξύ 500-900mAh κάτι καθόλου άσχημο στα πλαίσια που τις βρίσκετε δωρεάν και διαθέτουν πολύ καλή συμπεριφορά σε πολλαπλές επαναφορτίσεις και μεγαλύτερα φορτία. Άλλωστε μια μπαταρία 18650 με εναπομείναντα 600mAh διαθέτει συνήθως περισσότερη ενέργεια από μία καινούργια μπαταρία AA.

18650

Η κάθε μπαταρία 18650 λειτουργεί μεταξύ των 4.2V και 2.9V και οι συνήθεις ονομαστικές χωρητικότητες των μπαταριών αυτών είναι μεταξύ 2000 και 2600mAh. Αυτό σημαίνει περίπου 7.5Wh - 10Wh, σε σχέση με τις 2.4Wh που μπορείτε να βρείτε σε μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία AA. Το ονομαστικές έχει να κάνει περισσότερο με το γεγονός πως ποτέ δεν ξέρετε τι έχει απομείνει από αυτή την ονομαστική χωρητικότητα. Οι μπαταρίες λιθίου 18650 είναι γενικά ανθεκτικές φτάνει να τις φορτίζετε και να τις αποφορτίζετε στα όρια τους (2.8-4.2V αυστηρά), δεν παίρνουν φωτιά αν τρυπήσουν σαν τα ξαδερφάκια τους τις LiPO και αντέχουν σε πολλές και μερικές επαναφορτίσεις. Το μόνο σχετικά προβληματικό μαζί τους είναι ο περίπλοκος τρόπος επαναφόρτισης που καλό είναι να γίνεται από ειδικούς φορτιστές. Τα καλά νέα είναι πως λόγω της διάδοσής τους τέτοιοι φορτιστές είναι πολύ εύκολο να τους βρείτε/φτιάξετε (υπάρχουν και παραδείγματα παρακάτω). Ένα άλλο πράγμα που δεν γουστάρουν είναι οι υψηλές θερμοκρασίες. Οπότε μην τις αφήνετε στο παρμπρίζ του αυτοκινήτου σας με ντάλα ήλιο και γενικά αποφεύγετε να τις βάζετε στον φούρνο μικροκυμάτων, να τις πετάτε στη φωτιά και όλες τις άλλες χαζομάρες που μπορεί να κάνει κάποια με τις μπαταρίες της. Στην ουσία αν τις φορτίζετε με φορτιστές σχεδιασμένους για μπαταρίες λιθίου και κατά την αποφόρτιση δεν τραβάτε υπερβολικό ρεύμα, οι μπαταρίες δεν θα ξεφύγουν σχεδόν ποτέ από τη θερμοκρασία δωματίου. Τι σημαίνει υπερβολικό ρεύμα? Οι περισσότερες μπαταρίες λιθίου των λάπτοπ είναι σχεδιασμένες για να αποφορτίζονται με ρυθμό 1C και να φορτίζονται με ρυθμό 0.6C ή λιγότερο. Τι είναι το 1C. Πολύ απλό. Αν μια μπαταρία έχει χωρητικότητα 1600mAh τότε μην την αποφορτίζετε για μεγάλα χρονικά διαστήματα με ρυθμούς πάνω από 1600mA και φορτίστε την με κάτι λιγότερο από 1000mA. Οι περισσότερες μπαταρίες αντέχουν αποφόρτιση και 2C και 3C για σύντομα χρονικά διαστήματα χωρίς κανένα πρόβλημα, απλά όταν σχεδιάζετε τη χρήση τους, φροντίστε να έχετε στο νου σας τον παραπάνω κανόνα.

Η ειρωνεία με τις συγκεκριμένες μπαταρίες 18650 βρίσκεται στο γεγονός ότι αν τις αγοράσετε κατευθείαν από το ίντερνετ ως καινούργιες, είναι εξαιρετικά πιθανό να σας δώσουν παλιές μπαταρίες λάπτοπ που θα τους έχουν αλλάξει το βρακάκι (το πλαστικό περιτύλιγμα δηλαδή). Καθώς οι περισσότεροι χρήστες δεν έχουν τον τρόπο να τις μετρήσουν, δύσκολα θα καταλάβουν τη διαφορά. Υπάρχουν λίγα μέρη που μπορείτε αξιόπιστα να αγοράσετε καινούργιες μπαταρίες 18650.

Η αλλαγή (όχι απλά η αφαίρεση) του πλαστικού περιτυλίγματος είναι κάτι που μπορεί να γίνει και από εμάς αν η απελευθέρωση από το battery pack του λάπτοπ μας έδωσε μπαταρίες με 'σημάδια μάχης' όπως κόλλες και τρύπες. Μία 18650 χωρίς βρακάκι έχει αυξημένο κίνδυνο βραχυκυκλώματος καθώς όλο το μέταλλο που βλέπετε είναι ο αρνητικός πόλος της μπαταρίας (ένα απλό κατσαβίδι στο πάνω μέρος μπορεί να ενώσει τους πόλους και να βγάλει σπίθες, επίσης μην δώσετε 2 γυμνές μπαταρίες στον πεντάχρονο γιο σας για να "έχει να παίζει").

• 

  Απελευθερωμένη αλλά με σημάδια μάχης (μαύρες κόλλες, τρύπα που εκθέτει τον αρνητικό πόλο)

• 

  Μία 18650 χωρίς βρακάκι.

Έλεγχος

Μόλις λοιπόν ξεχαρβαλώσετε τις μπαταρίες, πρέπει να τις ελέγξετε. Γενικά κάθε μπαταρία με παραπάνω από 2.8V θεωρείται λειτουργική. Μια δεύτερη μέθοδος είναι να τις φορτίσετε ξεχωριστά ώστε να φτάσουν στα 4.2V και μετά να τις αφήσετε για 3-4 μέρες και να ξανακάνετε μια μέτρηση. Αν η τάση έχει πέσει κάτω από τα 4V τότε μάλλον η μπαταρία είναι ψόφια. Ένα τρίτο τεστ μόλις περάσει το δεύτερο είναι να δοκιμάσετε να της βάλετε ένα φορτίο και να δείτε πόσο πέφτει η τάση της. Πχ Μια μεγάλη 5W αντίσταση των 10-15Ω θα είναι μια χαρά για την περίσταση. Ενώνετε τις δύο άκρες της μπαταρίας με τις δύο άκρες της αντίστασης και μετράτε την τάση στο πρώτο στο δεύτερο και το τρίτο λεπτό. Όσο πιο γρήγορα και απότομα πέσει η τάση της μπαταρίας τόσο μικρότερη είναι και η χωρητικότητά της. Μια μπαταρία που πέφτει γρήγορα στα 3.3V πχ ή στα 3.1V μάλλον δεν αντέχει τη σκληρή χρήση και είναι παλιά. Αυτό δεν σημαίνει βέβαια πως για ελαφριές χρήσεις δεν θα είναι αρκετή. Μια μπαταρία με χαμηλή χωρητικότητα του τύπου 500-600mAh μπορεί πολύ άνετα να τροφοδοτήσει τα ηχεία του πάρκου σας για περισσότερο από 20 ώρες λόγω της χαμηλής τους κατανάλωσης.

Και οι τρεις παραπάνω μέθοδοι είναι προσεγγιστικοί και δεν μας δίνουν την πραγματική χωρητικότητα της μπαταρίας. Για να τη μάθουμε αυτή έχουμε δύο μεθόδους. Ή να πάρουμε έναν φορτιστή τύπου Imax που διαθέτει λειτουργία αποφόρτισης (και άρα μέτρησης της χωρητικότητας μιας μπαταρίας, ή να φτιάξουμε τη δική μας συσκευή με ένα arduino.

Σύνδεση

Οι μπαταρίες λιθίου, όπως όλες οι μπαταρίες, μπορούν να συνδεθούν παράλληλα (όλα τα + μαζί ενωμένα κι όλα τα - πάλι μαζί ενωμένα) ή σε σειρά (το + της πρώτης με το - της δεύτερης κοκ). Παράλληλα αυξάνουν τη χωρητικότητά τους, σε σειρά αυξάνουν την τάση τους. Άρα δύο μπαταρίες 1200mAh και 3.7V σε σειρά θα μας φτιάξουν μια μπαταρία 7.4V και 1200mAh, ενώ συνδεδεμένες παράλληλα θα μας δώσουν 3.7V και 2400mAh. Αυτό είναι καλό να το θυμόμαστε όταν σκεφτόμαστε τις πιθανές χρήσεις τους. Οι μπαταρίες στη φωτογραφία δίνουν 7.4V 9000mAh.

Οι πιθανοί τρόποι να τις συνδέσουμε είναι αρκετοί. Μπορούμε απλά να τις βάλουμε σε μια θήκη, ή αν φτιάχνουμε κάτι πιο μόνιμο να τις κολλήσουμε μόνιμα με το κολλητήρι. Η δεύτερη μέθοδος φαίνεται σαν την παρακάτω και θέλει λίγη προσοχή. Οι μπαταρίες λιθίου καταστρέφονται όταν εκτεθούν σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και το κολλητήρι κάνει αυτό ακριβώς. Στο ίντερνετ θα βρείτε πολλές ιστορίες τρόμου για το γιατί δεν πρέπει να το κάνετε και γιατί οι μπαταρίες λιθίου κολλάνε καλύτερα με ένα ειδικό μηχάνημα που κάνει μια στιγμιαία πολύ ψιλή κόλληση σαν κι αυτή που βρήκατε όταν ξεχαρβαλώσατε τις μπαταρίες από το λάπτοπ. Ναι λοιπόν είναι εξαιρετικά καλύτερο να συνδέετε τις μπαταρίες με τέτοιο τρόπο αλλά αυτό είναι πρακτικά αδύνατο στο σπίτι. Έχω δει μερικούς (όπως αυτός ο θεός) που έχουν φτιάξει ένα τέτοιο μηχάνημα χρησιμοποιώντας super capacitors αυτοκινήτου της τάξης των 3-4F, αλλά εκτός κι αν είστε διατεθειμένοι να συνδέσετε καμιά 500αριά μπαταρίες, δεν αξίζει τον κόπο να το φτιάξετε. Αν πάλι θέλετε να συνδέσετε 500 μπαταρίες, τότε θα σας κάνει τη ζωή σας εξαιρετικά εύκολη. Για όλες τις υπόλοιπες όμως που απλά έχουν 10-20 μπαταρίες να παίξουν, μπορούν με λίγο προσοχή να έχουν 100% επιτυχία.

10 μπαταρίες λιθίου. Ανά 5 είναι συνδεδεμένες παράλληλα και οι δύο πεντάδες είναι συνδεδεμένες σε σειρά

Μια καλή και δοκιμασμένη μέθοδος για να κολλήσετε τις μπαταρίες σας μόνιμα μεταξύ τους είναι η εξής:

Το προηγούμενο βράδυ βάλτε τις μπαταρίες που θέλετε να κολλήσετε σ'ένα ταπεράκι και μετά στην κατάψυξη (ή στο μπαλκόνι αν η θερμοκρασία έξω είναι υπό του μηδενός). Το πρωί ετοιμάστε τα υλικά σας, ζεστάνετε το κολλητήρι σας σε όσο πιο υψηλή θερμοκρασία γίνεται, βγάλτε τις μπαταρίες από την κατάψυξη και πριν προλάβουν να ζεσταθούν κολλήστε τις. Βοηθάει πολύ να χρησιμοποιήσετε λίγο flux στην επιφάνεια τις μπαταρίας καθώς και να την τρίψετε ελαφρά με λίγο γυαλόχαρτο πιο πριν. Τίποτα από τα δύο δεν είναι απαραίτητο αλλά βοηθάνε να κολλήσει το καλάι γρηγορότερα. Επίσης βοηθάει να βάλετε το κολλητήρι στην υψηλότερη θερμοκρασία που διαθέτει. Όσο πιο γρήγορα φέρετε τα υλικά σας κοντά στους 150βαθμους που κολλάει το καλάι, τόσο καλύτερα για τη μπαταρία που δεν θα προλάβει να ζεσταθεί ολόκληρη. Γιαυτό και η μέθοδος καυτά και γρήγορα μπορεί να μην είναι πάντα επιθυμητή στο σεξ αλλά στο κόλλημα μπαταριών και άλλων ευαίσθητων στη θερμοκρασία ηλεκτρονικών είναι εξαιρετικά χρήσιμη. Επίσης ξεκινήστε το πείραμά σας από τον θετικό πόλο καθώς έχει μικρότερη επιφάνεια και θα ζεσταθεί πιο γρήγορα. Ο αρνητικός πόλος στην ουσία είναι όλο το κέλυφος της μπαταρίας κι έτσι είναι λίγο πιο ζόρικος στο κόλλημα. Σας υπόσχομαι ότι μετά τις 5-6 πρώτες μπαταρίες που θα κολλήσετε θα έχετε γίνει εξπέρ.

Τις μπαταρίες που έχετε κολλήσει παράλληλα μπορείτε να τους συμπεριφέρεστε σαν μια μεγάλη μπαταρία. Καθώς μάλιστα οι περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές πια λειτουργούν με μία μπαταρία 3.7V, στην ουσία μπορείτε πολύ εύκολα να τροφοδοτήσετε οτιδήποτε λειτουργεί με USB δηλαδή 5V. Για παράδειγμα μπορείτε να φτιάξετε ένα batterybank με πραγματικές χωρητικότητες πολύ μεγαλύτερες από αυτές που διαφημίζουν τα πιο ακριβά μοντέλα της αγοράς. Ή μπορείτε να φτιάξετε αυτόνομες συσκευές με τον δικό τους φορτιστή, όπως αυτά τα ηχεία πάρκου. Αν μάλιστα έχετε πολλές μπαταρίες διαθέσιμες και ένα ηλιακό πάνελ, μπορείτε πρακτικά να βγάλετε off-grid κάποιες συσκευές σας.

Οι μπαταρίες που έχετε κολλήσει σε σειρά από την άλλη, έχουν εξίσου πολλές χρήσεις αλλά και κάποιες ιδιαιτερότητες. Πχ αυτό το φορητό τρυπάνι χρησιμοποιεί 3 μπαταρίες παράλληλα και 3 σε σειρά, βγάζοντας 10.8V και γύρω στα 3000mAh. Είναι πιο ισχυρό από το αντίστοιχο αγορασμένο (που δουλεύει στα 9,6V), οι μπαταρίες κρατάνε περισσότερο και αντέχουν σε πολλές επαναφορτίσεις σε αντίθεση με τις μπαταρίες NiCd που χρησιμοποιούσε το τρυπάνι όταν αγοράστηκε. Όμως οι μπαταρίες σε σειρά έχουν όπως είπαμε μερικές ιδιαιτερότητες:

Για αρχή θα πρέπει η κάθε σειρά να βρίσκεται όσο πιο κοντά γίνεται σε χωρητικότητα με τις υπόλοιπες. Αν η μια σειρά έχει χωρητικότητα 1000mAh και η δεύτερη 700mAh αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα η δεύτερη σειρά να φτάνει στο κάτω όριο των 3V την ίδια στιγμή που η πρώτη θα είναι ακόμα στα 3.5V. Αυτό είναι κακό διότι όπως είπαμε παραπάνω κάθε μπαταρία λιθίου δεν πρέπει να πέφτει κάτω από τα 2.8V διότι αλλιώς καταστρέφεται. Το ίδιο ισχύει και για τη φόρτιση. Δεν μπορείτε να δώσετε 8.4V σε δύο μπαταρίες σε σειρά και να τελειώσετε καθώς αν υπάρχει διαφορά στη χωρητικότητα, η μία θα ξεπεράσει τα 4.2V και θα πεθάνει τη στιγμή που άλλη ακόμα θα βρίσκεται στα 3.9V.

Σε γενικές γραμμές μπαταρίες με την ίδια χωρητικότητα που βρίσκονται σε σειρά, δεν θα έχουν τόσα προβλήματα, αλλά από την άλλη είναι εξαιρετικά δύσκολο σε μεταχειρισμένες μπαταρίες να έχουν την ίδια χωρητικότητα. Γιαυτό και είναι σημαντικό να φορτίζουμε τις μπαταρίες που βρίσκονται σε σειρά με ειδικούς φορτιστές που ελέγχουν την τάση σε κάθε σειρά ξεχωριστά και δεν επιτρέπουν καμία μπαταρία να ξεπεράσει τα 4.2V.

Τέτοιος φορτιστής είναι ο Imax που περιγράφουμε παρακάτω, αλλά μια πολύ φθηνή και απλή μέθοδος είναι να χρησιμοποιήσουμε πλακέτες με το τσιπάκι TP4056 που η κάθε μία να φορτίζει μια σειρά από USB είσοδο. Με αυτόν τον τρόπο πετυχαίνουμε αυτόματο balancing των μπαταριών ακόμα κι αν έχουν διαφορετικές χωρητικότητες. Περισσότερες λεπτομέρειες μπορείτε να βρείτε στο άρθρο που περιγράφει την αλλαγή μπαταριών στο φορητό τρυπάνι.

Φορτιστές

Ένας πολύ απλό και αξιόπιστο είδος φορτιστή είναι αυτό που βασίζεται στο τσιπάκι TP4056. Το τσιπάκι μπορεί να πάρει μέχρι και 8V στην είσοδο και φροντίζει μόνο του για την περίπλοκη φόρτιση των μπαταριών λιθίου. Η λειτουργία του επιτρέπει την φόρτιση μιας σειρά μπαταριών (άρα MAX 4.2V) αλλά στην ουσία μπορείτε να φορτίσετε όσες θέλετε παράλληλα με το ίδιο τσιπάκι (απλά θα πάρει περισσότερο χρόνο).

Υπάρχουν και αποκλειστικοί φορτιστές σαν και αυτόν εδώ , ή ακόμα καλύτερα τον ΙΜΑΧ Β6 που μπορείτε να βρείτε σε κινέζικη αντιγραφή στο ebay για 15-20ευρώ (05/2014) και ο οποίος μπορείς να φορτίσει σχεδόν όλα τα είδη μπαταριών και μάλιστα ακόμα και σε σειρά από Li-Ion, LiPo, NiMh, μπαταρίες αυτοκινήτου κλπ.

Όμως πια με μια πλακετίτσα σαν την παραπάνω που κοστίζει λιγότερο από ένα ευρώ και μια θήκη μπαταριών μπορείτε να φτιάξετε πολύ εύκολα τον δικό σας DIY USB φορτιστή μπαταριών λιθίου με κόστος λιγότερο από 2ευρώ.

---