المشاهدات: 0 المؤلف: فريق المحتوى الفني للبطارية ZERNE وقت النشر: 2026-09-01 المنشأ: موقع
تُستخدم بطاريات Li-ion على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية المحمولة، والمعدات الطبية، والأجهزة الصناعية، وأجهزة تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والأجهزة القابلة للارتداء، والأدوات التي تعمل بالبطاريات. ومع ذلك، يجب أن تكون مشحونة بالمعدات والإعدادات التي تتوافق مع كيمياء البطارية والجهد والسعة ونظام الحماية.
لا تقتصر طريقة الشحن الصحيحة على مجرد توصيل مصدر الطاقة بالأطراف الموجبة والسالبة. يجب أن يتحكم الشاحن المناسب في جهد الشحن والتيار، ويتبع ملف الشحن المناسب ويوقف الشحن أو يقلله عندما تصل البطارية إلى الحد المعتمد.
يشرح هذا الدليل كيفية شحن بطارية Li-ion بشكل آمن، وما هي المعدات المطلوبة، وكيف تتم عملية الشحن وما هي العلامات التحذيرية التي يجب أن توقف عملية الشحن.
لشحن بطارية Li-ion بأمان:
تحقق من كيمياء البطارية والجهد والسعة ومتطلبات الشحن.
استخدم شاحنًا مصممًا لهذا النوع المحدد من بطارية الليثيوم.
تأكد من أن جهد الشاحن يتوافق مع تكوين البطارية.
تأكد من أن تيار الشحن ضمن حدود البطارية وBMS.
افحص البطارية بحثًا عن أي تورم أو شقوق أو تسربات أو أي ضرر آخر.
قم بتوصيل الشاحن بالقطبية والموصل الصحيحين.
اسمح للشاحن باتباع ملف تعريف الشحن بالتيار المستمر/الجهد الثابت.
راقب البطارية بحثًا عن حرارة غير طبيعية أو رائحة أو تشوه أو علامات تحذيرية أخرى.
افصل البطارية بعد اكتمال دورة الشحن إذا لم يقم النظام بإدارة الشحن تلقائيًا.
لا تستخدم مصدر طاقة غير منظم أو شاحنًا غير متوافق لمجرد أن قابسه يناسب البطارية.
يتضمن إعداد الشحن الآمن عادةً ما يلي:
بطارية ليثيوم أيون متوافقة
شاحن بطارية ليثيوم أو دائرة شحن معتمدة
مصدر طاقة مناسب
الموصل الصحيح
نظام إدارة البطارية أو دائرة الحماية عند الاقتضاء
موقع شحن مستقر وغير قابل للاشتعال
يجب أن يتطابق الشاحن مع التكوين الفعلي للبطارية. قد لا يكون الشاحن المخصص لخلية ليثيوم أيون واحدة مناسبًا لمجموعة بطاريات متعددة الخلايا. وبالمثل، قد لا يكون الشاحن الخاص بكيمياء الليثيوم مناسبًا لكيمياء أخرى.
قبل الشحن، تأكد مما يلي:
كيمياء البطارية
الجهد الاسمي
الحد الأقصى لجهد الشحن
أوصى الشحن الحالي
سعة البطارية
عدد الخلايا والتكوين التسلسلي/المتوازي
قطبية الموصل
BMS أو متطلبات مجلس الحماية
درجة حرارة الشحن المسموح بها
بالنسبة لحزمة البطاريات المخصصة، يجب تأكيد هذه المتطلبات كجزء من مواصفات البطارية بدلاً من تخمينها من خلال المظهر المادي للبطارية.
لا تقم بشحن البطارية التي تظهر:
تورم
الشقوق
ثقوب
تسرب المنحل بالكهرباء
الخدوش الشديدة
علامات الحروق
الأسلاك التالفة
محطات فضفاضة
رائحة غير عادية
حرارة غير طبيعية
قد تواجه البطارية المتضررة ماديًا مشاكل داخلية غير مرئية من الخارج. لا تقم بثقب البطارية المنتفخة أو فتحها أو ضغطها أو محاولة إصلاحها.
قد يوفر ملصق البطارية أو ورقة البيانات معلومات حول:
الجهد الاسمي
الحد الأقصى لجهد الشحن
سعة
الموصى بها تهمة الحالية
تكوين الخلية
قطبية
رقم الموديل
متطلبات الحماية
لا تستخدم الجهد الاسمي كمرجع الشحن الوحيد. قد تتطلب البطارية الموصوفة بأنها بطارية ليثيوم أيون بقوة 3.7 فولت جهد شحن أعلى ضمن ملف الشحن المعتمد.
يجب أن يكون الشاحن مخصصًا لكيمياء البطارية وتكوين الجهد الكهربي.
يفحص:
الجهد الناتج للشاحن
الحد الأقصى للإخراج الحالي
ملف الشحن
نوع الموصل
قطبية
طريقة إنهاء الشحن
التوافق مع BMS للبطارية
لا يثبت الموصل المتوافق ماديًا التوافق الكهربائي.
تستخدم معظم بطاريات Li-ion القابلة لإعادة الشحن عملية شحن تعتمد على مرحلتين رئيسيتين:
التيار المستمر
الجهد المستمر
خلال مرحلة التيار الثابت، يقوم الشاحن بتزويد البطارية بتيار متحكم فيه. يرتفع جهد البطارية تدريجيًا مع قبول البطارية للشحن.
توفر هذه المرحلة عادةً معظم طاقة الشحن. يظل تيار الشحن مستقرًا نسبيًا بينما يقترب جهد البطارية من الحد الأعلى.
عندما تصل البطارية إلى حد الجهد المحدد، يحتفظ الشاحن بالجهد بالقرب من هذا المستوى. يتناقص تيار الشحن تدريجيًا مع اقتراب البطارية من الشحن الكامل.
ولهذا السبب غالبًا ما يستغرق الجزء الأخير من الشحن وقتًا أطول من الجزء الأول.
ينتهي الشحن عندما يقل التيار عن حد إنهاء الشاحن أو عندما يوقف نظام إدارة البطارية دورة الشحن.
تعتمد شروط الجهد والإنهاء الدقيقة على:
كيمياء البطارية
تصميم الخلية
عدد الخلايا
تصميم الشاحن
إعدادات نظام إدارة المباني
متطلبات الشركة المصنعة
التفصيلية يجب التأكد من عملية الشحن CC/CV من مواصفات الشركة المصنعة للبطارية.
لشحن خلية Li-ion واحدة:
تأكيد كيمياء الخلية والحد الأقصى لجهد الشحن.
قم بتأكيد تيار الشحن الموصى به.
استخدم شاحنًا مصممًا خصيصًا لهذا النوع من الخلايا.
افحص الخلية قبل وضعها في الشاحن.
قم بتركيب الخلية بالقطبية الصحيحة.
ابدأ دورة الشحن.
مراقبة الشاحن وحالة الخلية.
اسمح للشاحن بإكمال عملية الإنهاء العادية.
قم بإزالة الخلية إذا كان الشاحن لا يوفر إدارة الشحن التلقائي.
يجب شحن خلية أسطوانية واحدة، مثل بطارية 18650، بشاحن مصمم لكيمياء أيون الليثيوم الصحيحة وتكوين الخلية.
لا تضع خلية الليثيوم العارية في حامل مرتجل متصل مباشرة بمحول الطاقة. يجب أن ينظم الشاحن الجهد والتيار ويجب أن يكون قادرًا على إدارة دورة الشحن.
قد تحتوي حزمة البطارية على خلايا متعددة متصلة على التوالي أو بالتوازي أو مزيج من الاثنين معًا.
قبل شحن الحزمة، تأكد مما يلي:
إجمالي عدد الخلايا
تكوين السلسلة والتوازي
حزمة الجهد الاسمي
الحد الأقصى لجهد شحن العبوة
أوصى الشحن الحالي
تكوين BMS أو PCM
موصل الشحن
متطلبات شحن الرصيد
بالنسبة للحزمة التي تحتوي على خلايا متصلة على التوالي، يجب أن يدعم الشاحن الجهد الإجمالي للحزمة. يجب عدم اختيار جهد الشحن من جهد خلية واحدة فقط.
قد تتطلب الحزمة متعددة الخلايا أيضًا ما يلي:
مراقبة الخلايا الفردية
موازنة الخلايا
حماية فاحش
حماية من الإفراط في التفريغ
حماية التيار الزائد
استشعار درجة الحرارة
التواصل بين العبوة والشاحن
قد يشتمل موصل الشحن على جهات اتصال الطاقة والإشارة. لا تفترض أن كل دبوس مخصص للشحن المباشر.
لمعدات تصنيع المعدات الأصلية، ينبغي تحديد حلول حزمة بطاريات الليثيوم مع الشاحن ونظام إدارة المباني والموصل والجهاز المضيف.
يعتمد تسلسل الاتصال على تصميم الشاحن والبطارية، لكن الفحوصات التالية مهمة:
تأكيد القطبية الإيجابية والسلبية.
تأكد من تثبيت الموصل بالكامل.
تأكد من عدم تلف الكابل.
حافظ على الموصل جافًا ونظيفًا.
منع الأجسام الموصلة من لمس المحطات.
لا تقم بإدخال موصل بالقوة في المقبس الخطأ.
حافظ على ثبات البطارية أثناء الشحن.
إذا كانت البطارية مثبتة داخل جهاز، فاستخدم منفذ الشحن أو نظام الشحن المعتمد للجهاز. لا تتجاوز دائرة الشحن الداخلية للجهاز إلا إذا كانت البطارية والنظام مصممين خصيصًا للشحن الخارجي.
إذا كانت حزمة البطارية تحتوي على موصلات منفصلة للشحن والتفريغ، فاستخدم الواجهة الصحيحة لكل وظيفة.
يمكن حساب تقدير وقت الشحن الأساسي باستخدام:
وقت الشحن المثالي = سعة البطارية ÷ تيار الشحن
على سبيل المثال، تتمتع بطارية بسعة 2000 مللي أمبير مشحونة بقدرة 1000 مللي أمبير بوقت شحن مثالي:
2000 مللي أمبير ÷ 1000 مللي أمبير = ساعتان
قد يكون وقت الشحن الفعلي أطول للأسباب التالية:
يتناقص التيار خلال مرحلة الجهد الثابت.
قد يحد BMS من تيار الشحن.
قد تبدأ البطارية في الشحن بحالة شحن جزئي.
قد يقلل الشاحن التيار بسبب درجة الحرارة.
قد يستهلك الجهاز الطاقة أثناء الشحن.
قد تكون البطارية قديمة أو زادت مقاومتها الداخلية.
بالنسبة للشحن الجزئي، احسب فقط السعة التي تحتاج إلى تجديد. يتطلب شحن البطارية من 30% إلى 80% وقتًا أقل من شحنها من 0% إلى 100%.
ولذلك ينبغي وصف وقت الشحن مع:
بداية حالة الشحن
حالة الشحن المستهدفة
الشحن الحالي
سعة البطارية
نموذج الشاحن
درجة حرارة الشحن
حالة تشغيل الجهاز
تم تصميم العديد من الأجهزة لشحن البطارية أثناء تركيبها. في هذه المنتجات، يحتوي الجهاز عادةً على دائرة متكاملة للشحن أو نظام حماية أو دائرة لإدارة الطاقة.
قد يقوم نظام الشحن بإدارة:
جهد البطارية
الشحن الحالي
درجة حرارة
إنهاء تهمة
توزيع الطاقة بين البطارية والجهاز
الشحن أثناء تشغيل الجهاز
ومع ذلك، لا يدعم كل جهاز الشحن والتشغيل في نفس الوقت.
قد يؤدي تشغيل الجهاز أثناء الشحن إلى:
زيادة وقت الشحن
زيادة درجة حرارة البطارية
تقليل التيار المتاح للشحن
إنشاء متطلبات إضافية لإدارة الطاقة
تؤثر على وقت تشغيل البطارية القابلة للاستخدام
بالنسبة لمنتج OEM، يجب اختبار الشحن باستخدام البطارية النهائية والشاحن والجهاز معًا.
يوفر مصدر الطاقة الإخراج الكهربائي. تم تصميم شاحن البطارية لإدارة عملية الشحن.
يتحكم شاحن بطارية الليثيوم المناسب عادةً في:
شحن الجهد
الشحن الحالي
مراحل الشحن
إنهاء تهمة
تفاعل حماية البطارية
استجابة درجة الحرارة حيثما ينطبق ذلك
قد لا يوفر مصدر الطاقة العام ملف تعريف الشحن أو وظائف الحماية المطلوبة. حتى لو بدا الجهد الكهربي مناسبًا، فقد لا يقوم بشحن البطارية بأمان.
وهذا مهم بشكل خاص ل:
خلايا عارية
حزم متعددة الخلايا
بطاريات بدون إلكترونيات شحن متكاملة
حزم البطاريات ذات السعة العالية
أنظمة البطاريات المخصصة
أجهزة ذات واجهات شحن وتفريغ منفصلة
يجب تحديد الشاحن وفقًا لنظام البطارية الكامل، وليس فقط ملصق إخراج المحول.
يمكن أن يعمل منفذ USB كمصدر طاقة لدائرة شحن مصممة بشكل صحيح، ولكن منفذ USB في حد ذاته لا يعد شاحن بطارية Li-ion تلقائيًا.
قد يشتمل نظام الشحن الآمن عبر USB على ما يلي:
مدخل يو اس بي
بطارية ليثيوم تشحن IC
تنظيم الجهد
السيطرة الحالية
إنهاء تهمة
دائرة الحماية
موصل البطارية الصحيح
يؤدي مصدر طاقة USB ودائرة شحن البطارية وظائف مختلفة.
لا تقم بتوصيل خلية Li-ion العارية مباشرةً بكابل USB. قد لا يوفر مخرج USB التحكم في الجهد أو التحكم الحالي أو سلوك الإنهاء الذي تتطلبه البطارية.
يجب التعامل مع السؤال المحدد الخاص باستخدام USB مع بطاريات 18650 بشكل منفصل لأن الإجابة تعتمد على ما إذا كان اتصال USB يقوم بتغذية وحدة شحن 18650 مناسبة أو متصل مباشرة بالخلية.
يجب أن تتبع درجة حرارة الشحن مواصفات الشركة المصنعة للبطارية.
تجنب الشحن عندما تكون البطارية:
مجمدة أو باردة جدًا
ساخن من الاستخدام الأخير عالي التحميل
تتعرض لأشعة الشمس المباشرة
داخل حاوية سيئة التهوية
بالقرب من مكون إنتاج الحرارة
قد يقوم الشاحن بتقليل أو إيقاف تيار الشحن عندما تكون درجة الحرارة خارج النطاق المسموح به.
بالنسبة لجهاز OEM، قم بتقييم:
درجة حرارة الشحن العادية
أقصى درجة حرارة للشحن
الحد الأدنى لدرجة حرارة الشحن
الحرارة الناتجة عن الشاحن
الحرارة الناتجة عن الأجهزة الإلكترونية القريبة
تهوية العلبة
الظروف الحرارية لحجرة البطارية
درجة حرارة الشحن ودرجة حرارة التشغيل ليست هي نفسها دائمًا. قد يكون للبطارية نطاق واحد مسموح به للشحن وآخر للتفريغ.
اتبع هذه الاحتياطات الأساسية:
استخدم شاحن بطارية ليثيوم متوافق.
لا تتجاوز جهد الشحن المحدد.
لا تتجاوز تيار الشحن الموصى به.
تأكد من القطبية قبل الاتصال.
لا تقم بشحن بطارية منتفخة أو تالفة.
احفظ البطارية بعيدًا عن المواد القابلة للاشتعال.
لا تقم بتغطية الشاحن أو البطارية أثناء الشحن.
حافظ على منطقة الشحن جافة وجيدة التهوية.
توقف عن الشحن إذا أصبحت البطارية ساخنة بشكل غير طبيعي.
توقف عن الشحن في حالة وجود دخان أو رائحة أو تورم أو ضوضاء غير عادية.
لا تقم بتعديل البطارية أو تجاوز نظام الحماية الخاص بها.
لا تترك بطارية غير معروفة أو تالفة تشحن دون مراقبة.
ينبغي التعامل مع سلامة بطارية ليثيوم أيون كأحد متطلبات النظام. تساهم كل من خلية البطارية ونظام إدارة المباني والشاحن والموصل والغلاف والجهاز في سلوك الشحن النهائي.
بالنسبة لمنتج OEM، يجب التحقق من صحة الشحن باستخدام التكوين النهائي للبطارية.
قد تشمل عملية التحقق ما يلي:
شحن الجهد
الشحن الحالي
مدة الشحن
إنهاء تهمة
جهد البطارية
قطبية الحزمة
التيار على جانب البطارية
استجابة حماية BMS
درجة حرارة البطارية
درجة حرارة BMS
درجة حرارة الموصل
درجة حرارة الكابل
درجة حرارة الشاحن
درجة الحرارة داخل العلبة
الشحن مع إيقاف تشغيل الجهاز
الشحن في وضع الاستعداد
الشحن أثناء التشغيل العادي
الشحن أثناء الحمل الذروة
بدء تشغيل الجهاز أثناء الشحن
اغلاق الجهاز بعد الشحن
وقت التشغيل بعد دورة شحن كاملة
تناسب الموصل
توجيه الكابل
الاحتفاظ بالبطارية
تخليص الضميمة
الضغط على البطارية
الوصول للخدمة والاستبدال
يجب قياس وقت الشحن النهائي باستخدام البطارية والشاحن والجهاز المخصص للإنتاج. إن التقدير المختبري الذي يعتمد فقط على القدرة الاسمية قد لا يمثل الأداء الميداني الفعلي.
لا يؤكد شكل الموصل توافق الجهد أو القطبية أو ملف تعريف الشحن.
قد لا يتحكم محول الطاقة في مراحل الشحن أو يتوقف عن الشحن بشكل صحيح.
يمكن أن يشير التورم والثقوب والتسريبات والخدوش الشديدة إلى تلف داخلي. لا ينبغي شحن هذه البطاريات.
قد تتطلب الكيمياء والتكوينات المختلفة حدودًا مختلفة لجهد الشحن والتيار.
قد يحد نظام إدارة المباني (BMS) من التيار أو يتوقف عن الشحن أو يتطلب اتصالات إشارة محددة.
يمكن أن تزيد الحرارة من إجهاد الشحن وقد تتسبب في تقليل الشاحن للتيار أو توقفه.
قد تقلل البطارية أو الجهاز أو نظام إدارة المباني (BMS) من التيار، خاصة بالقرب من الشحن الكامل أو عند ارتفاع درجة الحرارة.
استخدم شاحنًا مصممًا لكيمياء البطارية والجهد والتكوين. تأكد من القطبية، وافحص البطارية قبل الشحن واتبع متطلبات الشركة المصنعة للجهد والتيار ودرجة الحرارة.
ليس بالضرورة. قد لا يوفر مصدر الطاقة العادي ملف الشحن المطلوب بتيار ثابت/جهد ثابت أو التحكم في إنهاء الشحن. استخدم شاحن بطارية الليثيوم المعتمد أو دائرة الشحن.
يعتمد مستوى الشحن المطلوب على التطبيق. قد يكون الشحن الكامل ضروريًا لتحقيق أقصى وقت للتشغيل، بينما تستخدم بعض المنتجات مستوى مستهدفًا أقل لإدارة الحرارة أو تقليل إجهاد البطارية. اتبع مواصفات المنتج أو البطارية.
قد تحدث بعض الزيادة في درجة الحرارة أثناء الشحن، ولكن الحرارة غير الطبيعية أو المتزايدة بسرعة تعد علامة تحذير. توقف عن الشحن وافحص البطارية والشاحن والتوصيلات إذا أصبحت البطارية ساخنة للغاية.
تدعم بعض الأجهزة التشغيل والشحن المتزامن، والبعض الآخر لا يدعم ذلك. يجب أن تدعم دائرة شحن الجهاز والبطارية والطلب على الطاقة والتصميم الحراري وضع التشغيل هذا.
يعتمد نظام الحماية المطلوب على تكوين الخلية وتطبيقها. تتطلب الحزم متعددة الخلايا عادةً المراقبة والحماية المناسبة. يجب على الشركة المصنعة للبطارية تحديد بنية الحماية الصحيحة.
لشحن بطارية Li-Ion بأمان، استخدم شاحن بطارية ليثيوم متوافقًا يتوافق مع كيمياء البطارية والجهد والتيار والتكوين.
يجب أن يتحكم الشاحن في عملية الشحن، عادةً من خلال مراحل التيار الثابت والجهد الثابت، ويجب أن ينهي الشحن أو يقلله عندما تصل البطارية إلى الحد المعتمد.
افحص البطارية دائمًا قبل الشحن، وتأكد من توافق القطبية والموصل، وتحكم في درجة حرارة الشحن وتوقف فورًا إذا أظهرت البطارية تورمًا أو تسربًا أو حرارة غير طبيعية أو علامات تحذيرية أخرى.
بالنسبة لأجهزة OEM، يجب التحقق من صحة الشحن من خلال عمل حزمة البطارية النهائية والشاحن والجهاز معًا.
