Bagaimana Cara Mengisi Baterai 18650 dengan Pengisi Daya Ponsel?

Banyak orang bertanya apakah charger ponsel bisa digunakan untuk mengisi baterai 18650.

Jawabannya bergantung pada apa yang dimaksud dengan 'menggunakan pengisi daya telepon.' Pengisi daya telepon sering kali dapat memberikan daya ke sirkuit pengisi daya USB yang sesuai. Namun, pengisi daya itu sendiri tidak secara otomatis merupakan pengisi daya yang aman untuk sel 18650 yang kosong.

Pengisi daya telepon biasanya berfungsi sebagai adaptor daya eksternal. Ini mungkin memberikan output USB seperti 5 V, atau menegosiasikan output yang lebih tinggi melalui protokol pengisian cepat. Baterai 18650 masih memerlukan sirkuit pengisian daya yang mengontrol tegangan, arus, dan penghentian pengisian daya di sisi baterai.

Sistem yang benar biasanya:

Pengisi Daya Telepon → Kabel USB → Sirkuit Pengisian Li-Ion → Baterai 18650

Pendekatan yang salah adalah:

Pengisi Daya Telepon → Kabel USB → Bare 18650 Cell

Pengaturan kedua tidak memberikan kontrol yang diperlukan oleh baterai lithium-ion dan tidak boleh digunakan.

Panduan ZERNE untuk pengisian baterai 18650 yang aman menjelaskan persyaratan pengisian umum. Artikel ini berfokus secara khusus pada kompatibilitas pengisi daya telepon, pemilihan input USB, dan desain sistem pengisian daya OEM.

Jawaban Cepat: Bisakah Anda Mengisi Baterai 18650 dengan Pengisi Daya Telepon?

Ya, pengisi daya telepon dapat digunakan sebagai sumber daya input untuk sistem pengisian daya 18650 yang sesuai.

Ini tidak boleh dihubungkan langsung ke sel 18650 yang kosong.

Sebelum menggunakan pengisi daya telepon, konfirmasikan:

• kimia baterai;

• apakah baterainya berupa sel tunggal, paket 1S, atau paket multi-sel;

• tegangan pengisian penuh yang diperlukan;

• arus pengisian yang diizinkan;

• tegangan input USB yang didukung oleh sirkuit pengisian daya;

• kompatibilitas BMS atau sirkuit proteksi;

• kondisi baterai;

• apakah produk memiliki port pengisian daya khusus.

Pengisi daya telepon hanya cocok bila:

1. Baterai memiliki sirkuit pengisian daya yang kompatibel.

2. Sirkuit pengisian daya dirancang untuk konfigurasi baterai.

3. Kabel dan konektor USB dapat memberikan input yang diperlukan.

4. Output pengisi daya berada dalam rentang input sistem pengisian daya.

5. Sistem lengkap telah divalidasi untuk suhu dan perilaku perlindungan.

Jangan sambungkan sel 18650 langsung ke:

• pengisi daya telepon;

• kabel USB;

• adaptor USB-C;

• adaptor pengisian cepat;

• port USB komputer;

• koneksi kabel improvisasi.

1. Pengisi Daya Telepon Adalah Sumber Listrik, Bukan Pengisi Daya Baterai Secara Otomatis

Pengisi daya telepon dirancang untuk memberi daya pada perangkat elektronik. Ia belum tentu mengetahui baterainya:

• kimia;

• keadaan biaya;

• tegangan pengisian;

• pengisian arus;

• suhu;

• status perlindungan;

• kondisi penghentian biaya.

Sirkuit pengisian daya litium-ion bertanggung jawab untuk mengubah keluaran pengisi daya ponsel menjadi proses pengisian daya baterai yang terkontrol.

Tergantung pada desainnya, sirkuit pengisian daya dapat mengontrol:

• pengaturan tegangan masukan;

• pembatasan arus masukan;

• pengisian arus konstan;

• pengisian tegangan konstan;

• penghentian biaya;

• pemantauan suhu;

• deteksi kesalahan;

• koordinasi perlindungan baterai.

Artinya, pengisi daya telepon dapat memberi daya pada papan pengisi daya, namun tidak menggantikan papan pengisi daya tersebut.

Perbedaan ini penting karena pengisi daya telepon dapat memiliki peringkat yang sangat berbeda. Pengisi daya berlabel 5 V/2 A, 9 V/2 A, atau 20 W tidak berarti sel 18650 yang tersambung harus menerima nilai tersebut secara langsung.

2. Periksa Apakah Baterai Merupakan Sel Tunggal atau Satu Paket Baterai

Label fisik '18650' tidak memberikan informasi yang cukup untuk memilih pengisi daya.

Baterai 18650 mungkin:

• satu sel silinder longgar;

• satu sel terlindungi;

• paket baterai 1S;

• beberapa sel terhubung secara paralel;

• paket seri 2S, 3S atau lebih tinggi;

• paket baterai jadi dengan BMS terintegrasi;

• baterai dipasang di dalam perangkat dengan sirkuit pengisian daya internal.

Sirkuit pengisian daya lithium-ion sel tunggal ditujukan untuk sel tunggal atau konfigurasi 1S yang kompatibel. Ini tidak boleh digunakan secara langsung dengan paket seri multi-sel.

Untuk paket 2S, 3S atau lebih besar, sistem pengisian daya harus sesuai:

• jumlah seri;

• total tegangan muatan penuh;

• PASI;

• persyaratan keseimbangan;

• arus pengisian;

• konektor pengisi daya;

• tahap konversi daya masukan.

Pengisi daya telepon dapat digunakan sebagai sumber daya hulu untuk pengisi daya multi-sel, namun sistem yang lengkap harus dirancang untuk unit baterai. Pengisi daya telepon itu sendiri tidak menentukan tegangan pengisian paket yang benar.

3. Konfirmasikan Kimia Baterai

Format 18650 menggambarkan dimensi fisik sel silinder. Hal ini tidak menjamin bahwa setiap 18650 sel menggunakan bahan kimia yang sama.

Banyak sel 18650 menggunakan bahan kimia litium-ion konvensional. Sel lain mungkin menggunakan litium besi fosfat atau bahan kimia lain dengan persyaratan pengisian berbeda.

Sebelum memilih sistem berbasis pengisi daya telepon, konfirmasikan:

• kimia;

• tegangan nominal;

• tegangan pengisian maksimum;

• arus pengisian yang direkomendasikan;

• arus pengisian maksimum;

• kisaran suhu pengisian daya;

• persyaratan perlindungan.

Sel Li-ion 18650 konvensional dan sel LiFePO4 18650 tidak boleh secara otomatis berbagi profil pengisian daya yang sama.

Pengisi daya harus dipilih dari lembar data sel yang disetujui, bukan dari format baterai atau tampilan pengisi daya.

4. Pahami Peringkat Output Pengisi Daya Ponsel

Label keluaran pada pengisi daya telepon biasanya menggambarkan daya atau arus maksimum yang dapat disediakan adaptor dalam kondisi tegangan tertentu.

Informasi umum mungkin termasuk:

• tegangan keluaran;

• arus keluaran maksimum;

• beberapa profil tegangan;

• Keluaran USB-A atau USB-C;

• protokol pengisian cepat;

• nilai daya;

• informasi frekuensi input.

Spesifikasi ini berguna, tetapi tidak secara langsung menentukan arus pengisian baterai.

Misalnya, pengisi daya telepon mungkin mampu menyuplai arus lebih banyak daripada yang seharusnya diterima sel 18650. Sirkuit pengisian daya harus membatasi arus sisi baterai sesuai dengan spesifikasi sel dan paket.

Oleh karena itu pengisi daya harus dievaluasi dalam dua tahap:

Pengisi daya telepon dengan rating lebih tinggi tidak secara otomatis memberikan pengisian daya baterai yang lebih cepat atau aman. Sirkuit pengisian daya mengontrol proses pengisian daya sebenarnya di sisi baterai.

5. Periksa Kompatibilitas USB-A, USB-C, dan Pengisian Cepat

Pengisi daya telepon mungkin menggunakan output USB-A atau USB-C.

Pengisi daya USB-A dapat memberikan output dasar yang diatur, sedangkan pengisi daya USB-C dapat mendukung negosiasi daya. Beberapa pengisi daya juga mendukung sistem pengisian cepat seperti USB Power Delivery atau protokol kepemilikan lainnya.

Perbedaan berikut harus dipertahankan:

USB-C adalah format konektor. Pengisian cepat adalah fungsi negosiasi daya input. Tidak ada yang bisa menggantikan pengisi daya baterai lithium-ion.

Untuk desain pengisian daya 18650 berbasis USB-C, sistem mungkin memerlukan:

• Perlindungan masukan USB-C;

• konfigurasi peran kekuasaan;

• deteksi wastafel;

• Negosiasi Pengiriman Daya USB jika diperlukan;

• perlindungan tegangan lebih masukan;

• IC pengisian daya yang kompatibel;

• tahap konversi DC-DC;

• Koordinasi BMS atau PCM.

Pengisi daya telepon mungkin menawarkan tegangan 9 V atau lebih tinggi setelah negosiasi. Keluaran tersebut harus disampaikan pada tahap masukan yang sesuai. Ini tidak boleh terhubung langsung ke sel 18650.

Jika suatu produk dirancang untuk input USB 5 V dasar, penggunaan adaptor pengisian cepat tidak serta merta meningkatkan hasilnya. Rangkaian pengisian tetap menentukan seberapa besar arus yang mencapai baterai.

6. Sesuaikan Tegangan Pengisian dengan Sel dan Paket

Tegangan keluaran pengisi daya ponsel dan tegangan pengisian baterai memiliki spesifikasi yang berbeda.

Pengisi daya telepon mungkin menyediakan sisi masukan sistem. Sirkuit pengisian kemudian mengatur tegangan sisi baterai sesuai dengan:

• kimia sel;

• jumlah seri;

• tegangan pengisian maksimum per sel;

• konfigurasi paket;

• Persyaratan BMS.

Untuk baterai Li-ion sel tunggal konvensional, sirkuit pengisian biasanya dirancang berdasarkan tegangan pengisian penuh sel yang ditentukan. Nilai persisnya harus berasal dari lembar data sel yang disetujui.

Untuk paket seri, tegangan pengisian berhubungan dengan jumlah sel yang dihubungkan secara seri. Paket multi-sel mungkin juga memerlukan penyeimbangan dan pemantauan kelompok sel individual.

Tabel pilihan yang berguna adalah:

Pengisi daya telepon hanya menyuplai energi input. Itu tidak menentukan baris mana yang berlaku.

7. Cocokkan Arus Pengisian dan Waktu Pengisian

Arus pengisian mempengaruhi:

• waktu pengisian;

• suhu sel;

• penuaan baterai;

• suhu konektor;

• kerugian sirkuit pengisian;

• Permintaan masukan USB.

Pengisi daya telepon dengan arus yang tinggi tidak berarti sel 18650 dapat menerima arus tersebut dengan aman.

Arus pengisian sebenarnya harus dibatasi oleh nilai terendah yang berlaku di antara:

• spesifikasi arus pengisian sel;

• kemampuan kelompok paralel;

• Peringkat arus pengisian BMS;

• pengaturan IC pengisian daya;

• peringkat konektor dan kabel;

• desain termal;

• kemampuan input pengisi daya telepon.

Rumus perencanaan dasarnya adalah:

Perkiraan waktu pengisian daya ≈ Kapasitas baterai (Ah) ÷ Arus pengisian daya di sisi baterai (A) + Waktu lancip tegangan konstan

Perkiraan tersebut tidak tepat karena arus umumnya berkurang menjelang akhir pengisian. Suhu baterai, usia sel, status pengisian daya awal, dan perilaku BMS juga dapat memengaruhi hasilnya.

Arus keluaran pengisi daya telepon tidak boleh digunakan sebagai pengganti spesifikasi arus pengisian daya di sisi baterai.

8. Periksa Sistem Proteksi Baterai

Sel 18650 yang dilindungi mungkin berisi sirkuit perlindungan kecil. Paket baterai mungkin menggunakan PCM atau BMS.

Sistem ini mungkin menyediakan:

• perlindungan harga yang berlebihan;

• perlindungan pelepasan berlebih;

• perlindungan arus lebih;

• perlindungan hubung singkat;

• pemantauan suhu;

• penyeimbangan sel;

• fungsi komunikasi.

Namun, perlindungan tidak sama dengan kontrol pengisian daya.

BMS dapat melepas baterai saat kondisi tidak normal, namun tidak serta merta mengubah pengisi daya telepon menjadi pengisi daya Li-ion yang lengkap. Pengisi daya dan BMS harus dirancang untuk beroperasi bersama.

Untuk informasi lebih lanjut tentang perbedaan antara sel yang dilindungi dan tidak dilindungi, lihat pemilihan baterai 18650 yang dilindungi versus tidak dilindungi.

Untuk paket baterai OEM, konfirmasikan:

• model PASI;

• batas arus pengisian;

• batas tegangan pengisian;

• konfigurasi sensor suhu;

• fungsi penyeimbang;

• pinout konektor;

• persyaratan komunikasi;

• jalur pengisian dan pengosongan.

Jangan mengabaikan sirkuit perlindungan karena pengisi daya telepon tidak dapat mengisi daya. Respons perlindungan mungkin menunjukkan ketidakseimbangan sel, masalah kabel, suhu tidak normal, atau baterai rusak.

9. Gunakan Port Pengisian yang Benar

Beberapa paket baterai 18650 dirancang dengan port pengisian daya khusus. Lainnya menggunakan port pengisian daya tingkat perangkat yang terhubung ke sirkuit pengisian daya internal.

Pengisi daya telepon hanya dapat disambungkan ke port masukan yang ditentukan bila:

• port dirancang untuk mengisi daya;

• tegangan masukan didukung;

• sirkuit pengisian dipasang;

• polaritas konektor sudah benar;

• baterai dalam kondisi normal;

• instruksi pabrik mengizinkan sambungan.

Jangan berasumsi bahwa setiap port USB pada perangkat dapat mengisi daya baterai. Port USB mungkin hanya ditujukan untuk:

• data;

• kekuatan perangkat;

• keluaran eksternal;

• akses layanan;

• sistem tegangan yang berbeda.

Untuk perangkat OEM, port pengisian daya harus ditentukan dengan jelas dalam gambar kelistrikan dan diverifikasi selama pengujian sistem.

10. Pertimbangkan Mengisi Daya Saat Perangkat Beroperasi

Beberapa produk mengizinkan baterai diisi saat perangkat sedang beroperasi. Hal ini menciptakan kebutuhan daya dan termal tambahan.

Pengisi daya telepon mungkin perlu menyediakan:

Daya pengisian daya + Daya pengoperasian perangkat + Kerugian konversi

Jika adaptor tidak dapat memenuhi permintaan gabungan, sistem dapat:

• mengurangi arus pengisian;

• masuk ke mode daya terbatas;

• kosongkan baterai saat terhubung;

• mulai ulang perangkat;

• memicu perlindungan masukan;

• meningkatkan suhu konektor atau konverter.

Beban normal dan beban puncak perangkat harus dievaluasi daripada hanya menggunakan kapasitas nominal baterai.

Hal ini sangat penting untuk:

• terminal genggam;

• pelacak GPS;

• perangkat rumah pintar;

• instrumen portabel;

• elektronik medis;

• peralatan komunikasi;

• produk pemantauan industri.

Baterai harus dipilih bersama dengan profil daya perangkat. Itu Proses pemilihan baterai 18650 untuk perangkat OEM memberikan kerangka kerja yang lebih luas untuk mencocokkan voltase, arus, kapasitas, dan pengemasan.

11. Validasi Sistem Pengisian Lengkap

Sebelum menyetujui desain 18650 berbasis pengisi daya telepon, uji sistem secara keseluruhan, bukan hanya adaptor telepon.

Pemeriksaan kelistrikan

Memeriksa:

• tegangan masukan;

• batas arus masukan;

• tegangan pengisian;

• arus pengisian sisi baterai;

• penghentian biaya;

• penurunan tegangan;

• Perilaku koneksi ulang USB;

• status pengisian daya;

• beban perangkat selama pengisian daya.

Pemeriksaan termal

Ukuran:

• suhu baterai;

• suhu pengisian-IC;

• suhu BMS;

• suhu konektor;

• suhu terminal kabel;

• suhu kandang.

Pemeriksaan perlindungan

Evaluasi fungsi yang berlaku untuk desain:

• perlindungan harga yang berlebihan;

• perlindungan pelepasan berlebih;

• perlindungan arus lebih;

• perlindungan hubung singkat;

• perlindungan suhu berlebih;

• perlindungan pengisian daya di bawah suhu;

• respon ketidakseimbangan sel;

• perilaku komunikasi.

Pengujian ini harus dilakukan dengan peralatan laboratorium dan prosedur keselamatan yang sesuai. Jangan melakukan hubungan arus pendek, menusuk, membuka, atau mengisi daya baterai secara paksa.

Pemeriksaan mekanis

Memeriksa:

• Retensi port USB;

• area tikungan kabel;

• jarak konektor;

• pergerakan baterai;

• tekanan kandang;

• isolasi;

• perbaikan BMS;

• perutean kabel;

• akses layanan.

Untuk produk OEM, pengujian harus mencakup pengisi daya telepon akhir, kabel USB, sirkuit pengisi daya, unit baterai, penutup, dan beban perangkat.

12. Kapan Pengisi Daya Telepon Cocok untuk Produk OEM?

Pengisi daya telepon mungkin cocok sebagai sumber masukan bila:

• sirkuit pengisian menerima keluarannya;

• sifat kimia baterai dikonfirmasi;

• konfigurasi baterai didokumentasikan;

• arus pengisian dikontrol;

• BMS dan pengisi daya kompatibel;

• antarmuka USB stabil;

• desain termal telah divalidasi;

• produk akhir telah lulus pengujian tingkat perangkat.

Desain khusus mungkin lebih sesuai bila produk memerlukan:

• antarmuka USB-C khusus;

• negosiasi cepat;

• mengisi daya saat beroperasi;

• paket multi-sel 18650;

• BMS khusus;

• kabel atau konektor tetap;

• komunikasi dengan perangkat host;

• kandang yang kompak;

• dokumentasi produksi yang terkendali.

ZERNE Solusi baterai 18650 dapat dievaluasi sesuai dengan konfigurasi sel, kapasitas, arus, dan struktur mekanis yang diperlukan.

13. Kesalahan Umum

Menghubungkan charger ponsel langsung ke ponsel

Pengisi daya telepon tidak menyediakan profil pengisian baterai lengkap untuk sel 18650 kosong.

Memilih pengisi daya berdasarkan wattnya saja

Peringkat adaptor 20 W atau 30 W tidak menentukan arus pengisian 18650 yang benar.

Dengan asumsi setiap pengisi daya USB-C kompatibel

Pengisi daya USB-C mungkin menggunakan voltase yang berbedatage profil dan perilaku negosiasi. Sirkuit input harus dirancang untuk pengisi daya yang dipilih.

Menggunakan papan pengisi daya 1S untuk paket seri

Pengisi daya sel tunggal tidak cocok untuk paket seri 2S, 3S, atau lebih tinggi.

Dengan asumsi perlindungan membuat setiap koneksi aman

Papan pelindung tidak dapat memperbaiki setiap pengisi daya, kabel, atau ketidaksesuaian kimia sel.

Mengabaikan beban perangkat

Bila produk beroperasi saat mengisi daya, pengisi daya telepon harus menyediakan perangkat dan sistem pengisian daya baterai.

Menggunakan baterai yang tidak dikenal atau rusak

Baterai dengan pembungkus yang rusak, bengkak, bocor, bau tidak normal, perubahan bentuk parah, atau pemanasan yang tidak dapat dijelaskan tidak boleh diisi.

Pertanyaan Umum

Bisakah saya mengisi baterai 18650 langsung dengan pengisi daya telepon?

Tidak. Pengisi daya telepon tidak boleh dihubungkan langsung ke sel 18650 yang kosong. Ini dapat digunakan untuk memberi daya pada sirkuit pengisian daya Li-ion yang kompatibel.

Bisakah pengisi daya telepon 5 V mengisi baterai 3,7 V 18650?

Pengisi daya telepon 5 V dapat menyediakan sisi masukan dari sirkuit pengisian daya 1S yang sesuai. Itu tidak boleh dihubungkan langsung ke baterai.

Bisakah saya menggunakan pengisi daya ponsel cepat dengan baterai 18650?

Pengisi daya telepon cepat hanya dapat digunakan jika sirkuit pengisian daya mendukung perilaku inputnya. Kemampuan pengisian cepat tidak menggantikan kontrol pengisian daya litium-ion yang diperlukan.

Bisakah USB-C mengisi daya baterai 2S atau 3S 18650?

USB-C dapat memberikan daya input ke sistem pengisian daya multi-sel yang sesuai. Pengisi daya dan BMS harus tetap sesuai dengan konfigurasi seri paket.

Apakah baterai 18650 dengan papan pelindung memerlukan rangkaian pengisi daya?

Ya. Papan pelindung tidak serta merta menyediakan fungsi arus konstan, tegangan konstan, dan terminasi lengkap yang diperlukan untuk pengisian daya.

Dapatkah saya menggunakan kabel USB apa pun dengan pengisi daya telepon dan modul pengisian daya 18650?

Kabel harus mendukung arus yang diperlukan, jenis konektor, dan antarmuka pengisian daya. Kelengkapan kabel, pengisi daya, modul dan sistem baterai harus diperiksa bersama-sama.

Bisakah pengisi daya telepon memberi daya pada baterai 18650 di dalam perangkat?

Ya, jika perangkat dilengkapi sirkuit pengisian daya yang kompatibel dan input pengisian daya yang ditentukan. Paket baterai, pengisi daya, BMS, dan beban perangkat harus divalidasi sebagai satu sistem.

Kesimpulan

Pengisi daya telepon dapat digunakan untuk memberikan daya masukan untuk sistem pengisian daya 18650, namun tidak secara otomatis merupakan pengisi daya baterai 18650.

Arsitektur yang aman memerlukan sirkuit pengisian daya litium-ion yang kompatibel antara pengisi daya ponsel dan baterai. Sirkuit harus sesuai dengan kimia sel, konfigurasi seri, tegangan pengisian, arus pengisian dan sistem proteksi.

Fungsi USB-C dan pengisian cepat dapat meningkatkan fleksibilitas input, namun tidak menggantikan kontrol pengisian daya di sisi baterai. Untuk aplikasi OEM, pengisi daya telepon akhir, kabel, sirkuit pengisian daya, BMS, baterai, dan perangkat harus diuji bersama sebelum persetujuan produksi.

Jika produk Anda memerlukan baterai 18650 terintegrasi, antarmuka pengisian daya, sistem perlindungan, atau struktur paket khusus, hubungi ZERNE untuk pengembangan baterai litium khusus.