아이의 장난감에 대한 LiPo 대 NiMH

나는 아이들을 위해 만들고 싶은 장난감의 배터리 기술에 관해 여기와 구글에서 연구하고있다. 나는 이것이 어린이를위한 것이라는 것을 명심하면서 이것 에 대해 다른 사람들의 관점을 얻기를 바랐습니다 .

나는 이것을 모든 각도에서 보려고 노력하고 있지만 안전 이 가장 중요합니다. 내가 생각해 낸 것들은 다음과 같습니다.

• 휘발성 : 잘못 취급하면 (예 : 너무 오래 충전하거나 장난감을 던지는 등) 세포가 폭발 할 수 있습니까?
• 수명 : 제 아들은 장난감이 항상 충전되어 있는지 확인하기 위해 장난감을 주시해야합니까?
• 크기 : 심지어 장난감에 세포를 맞출 수 있습니까?
• 비용 : 저렴할수록 좋습니다

내가 명백한 것을 놓친 적이 있습니까?

이 네 가지 요점까지는 지금까지 제가 연구에서 찾은 내용입니다.

• 변동성 : LiPo는보다 신중해야하는 것처럼 들립니다. 과전압 및 저전압 보호 회로가 내장 된 배터리 팩이 있지만 NRE이므로 셀을 변경해야 할 수도 있으므로 적은 비용으로 내장 할 수있는 오프 보드 회로를 찾을 수 있는지 알고 싶습니다. MCP73831과 같은 배터리 관리 IC와 MAX17043과 같은 연료 게이지가 도움이 될 것이다. 내가 할 수있는 일이 있는지 확실하지 않습니다. NiMH에는 충전 용 DS2715 및 BQ2014NS-D120 연료 게이지와 같은 유사한 IC를 사용할 수 있습니다. 어느 기술이든 온도 센서 / 어떤 종류의 차단으로 인해 이점을 얻을 수 있습니다. LiPo는 충격을 좋아하지 않는 것처럼 보이므로 장난감을 포장 도로 던지는 것은 좋지 않을 수 있습니다.
• 수명 : LiPo가 임계 전압 이하로 방전되지 않아야합니다. NiMH도 마찬가지입니다. 임계 값 미만인 경우 연료 게이지가 장난감의 회로를 차단할 수 있는지 확인해야합니다.
• 크기 : LiPo는 여기서 큰 장점이 있습니다. 셀당 3.7V에서 1S LiPo 만 필요하며 모든 종류의 (소형) 크기로 제공됩니다. NiMH는 3 개의 1 / 3-AAA 세포를 필요로 할 것입니다.
• 비용 : 보호 회로가없는 LiPo 배터리는 단일 수량으로 $ 2와 같이 매우 저렴합니다. 내가 보호 회로로 찾은 것은 더 크고 가격의 4 배입니다. 내가 찾은 NiMH 1 / 3-AAA 셀은 거의 같은 가격이었습니다. 보호 회로에 대한 언급이 없으므로 배터리 관리 IC가있는 경우 그것이 중요한지 모르겠습니다 (LiPo와 동일).

나는이 점들에 대해 다른 사람들의 의견을 듣고 싶습니다. 정말 중요한 부분을 놓쳤습니까? 그리고이 두 가지 배터리 유형에 대한 잘못된 정보를 게시 했습니까?

편집-Russell과 AndreKr이 제안한대로 LiFePO4를 추가했습니다. 필자는 방탄 기능을 갖춘 적절한 회로를 설계해야한다고 믿지 않으므로 현재 제한 사항이 충전하려는 단일 셀 범위 내에 있으므로 MCP73123을보고있다. 이전에 Tenergy 셀을 보았지만 확실하지 않아 미국 내 상점에서 몇 가지를 주문했습니다. http://www.batteryspace.com/LiFePO4-Rechargeable-14430-Cell-3.2V- 400-mAh-0.4A- 속도 -1.28Wh.aspx . 탭을 부착하여 주문하는 방법이 정말 마음에 듭니다.

그래서 지금은 Sparkfun에서 제공되는 LiPo 보호 셀과 MCP73831 기반 충전기를 가지고 있으므로 Powerizer LiFePO4 셀과 MCP73123 샘플을 비롯하여 충전 기능을 테스트하기 위해 브레드 보드를 사용할 것입니다 .

주변을 둘러 보지만 정전류 소스 회로를 설명하는 PIC 기반 LiFePO4 충전기를 만드는 좋은 앱 노트를 아는 사람이라면 누구나 귀를 기울입니다! 입력 해 주셔서 감사합니다.

LiPo는 NimH보다 훨씬 쉽게 관리 할 수 ​​있습니다.
최고 용량 NimH의 에너지 밀도는 오늘날 LiPo와 거의 같습니다.

NimH는 비교적 관리하기 어려운 배터리 화학 물질입니다. 낮은 속도로 충전하는 것은 일반적으로 권장되지 않으며 충전 또는 온도 상승시 음의 전압 변형이 일반적인 충전 종료 감지 방법입니다. 반대로 LiPo는 설정 전압에 도달 할 때까지 정전류로 충전 된 다음 전류가 ​​사전 설정된 수준으로 떨어질 때까지 정전압으로 충전됩니다. 특별한 조건. (매우 낮은 전압의 셀을 처리하는 것은 약간 더 복잡하지만 모든 합리적인 충전기 IC가이를 처리합니다.

내가 당신의 상황에서 NimH를 사용한다고 생각하는 유일한 이유는 안전입니다. 그리고 그것이 내 아들이라면 LiPo를 안전하게 사용할 수 있다고 생각합니다. LiPo는 화염으로 매우 열성적으로 "용해"할 수 있지만 실제로는 매우 드물며 안전한 예방 조치를 취해야합니다. 유능하게 설계된 시스템에서 LiPo 안전에 대한 개인적인 걱정은 없습니다.

그러나이 결코 당신이 안전을 걱정하는 경우 보호되지 않은 리튬 폴리머 전지를 사용하지 않습니다. 배터리 내 보호 IC는 충전기 IC와 동일한 역할을 수행하지 않습니다. 배터리 내 배터리는 사람들이 배터리에 어리석게 위험한 일을하는 것을 막기위한 것입니다. 즉, 충전기가 올바르게 구현되어 있고 단락이 발생할 가능성이 없으면 대부분의 보호 회로가 필요하지 않습니다. 예를 들어 치명적인 장비 고장이 발생하거나 단락이 발생하면 셀 내부 회로는 일반적으로 셀을 개방하고 화재를 예방합니다.

적절한 충전기 IC를 사용하면 매우 안전하고 안정적인 충전기를 구현할 수 있습니다.

저전압 컷 아웃만으로 가스 측정이 필요하지 않습니다. 3V / 셀에서 작동을 멈출 수 있다면 충분합니다.

보호 된 세포는 더 많은 비용이 들지 않아야합니다. 그들이 그렇게하면 싼 것이 나쁜 것임을 나타낼 수도 있습니다. 당신은 완전히 정크 리튬 이온 배터리를 얻을 수 있으며 정크를 구입할 때 가격 우위를 얻을 수 있기를 바랍니다 :-)-만약 당신이 어리석은 그들을 구입하는 경우. 주변에 평판이 좋은 브랜드 셀이 있으면 구매하는 데 비용이 많이 들지 않을 것입니다. 세포가 진짜인지 확인하는 것은 또 다른 문제입니다. 작업 위치로서 저렴한 중국 공급 업체로부터 구매 한 제품이 가짜이거나 사양에 맞지 않다고 가정 한 다음 다른 방법으로 시도하고 증명하는 것으로 시작하는 것이 좋습니다. (NB : 인종 차별?-확실하지 않습니다!. 경험을 바탕으로합니다-많은 중국 방문 및 공장 등의 시간. 중국은 매우 규모가 크며 경쟁이 치열한 시장에서 다양한 판매자를 보유하고 있습니다. 판매자의 일부는 기껏해야 '돌진'합니다.)

추가 :

다시 돌아와서 LiFePO4를 언급하려고했습니다. AndreKr이 저를 이겼습니다.

LiPo와 비교하여 LiFePO4 (리튬 페로 포스페이트)는 더 안전하고 수명이 길며 에너지 밀도가 낮습니다. 450 mAh x 3.2V 용량의 RCR123A LiFePO4 배터리는 사용할 수 있습니다. (일부 약 700 mAh까지 청구 할 수 있지만 의심되는 경우가 있습니다.) Tenergy LiFePO4 RC123A는 이베이에 널리 보급되어 있으며 양호해야합니다. Tenergy는 AFAIK "rebadger"이지만 좋은 제품을 판매하는 것 같습니다. LiFePO4는 올바르게 충전되어야하지만 LiPo처럼 관리하기 쉬운 지역입니다. 정전류 레귤레이터에 이어 3.6V 정전압 레귤레이터에 이어 매우 간단한 충전기를 구축 할 수 있습니다. Vlimit에 도달 할 때까지 정전류에서 충전 한 다음 정전압 V에서 충전합니다. 3.5V로 설정하는 것이 좋습니다.

다음은 Tenergy LiFePO4 RCR123A 배터리의 판매자입니다 . 그들은 또한 충전기를 판매합니다. 참고 :
리튬 이온 RC123 (3.6V 공칭)을 사용하지 마십시오.
3.0V 리튬 1 차 RC123을 사용하지 마십시오.

RC123, RC123A, RCR123, RCR123A 등의 용어는 판매자에 의해 다소 교환 적으로 사용됩니다. 당신이 무엇을 받고 있는지 확인하십시오.

나는 최근 몇 달 동안 AA 크기의 14500 LiFePO4 ( "LFP")를 사용하여 도로에 큰 영향을 미쳤으며 악기, 면도기, 손전등, Canon 디지털 카메라 및 비상 휴대 전화 충전기와 같은 장치의 방탄 근처에 있음을 발견했습니다. 그들의 유일한 관심사는 "더미"셀을 보유한 장소를 사용할 때 분명한 머리를 유지하는 것입니다. 그렇지 않으면 여러 LFP가 순진하게 설치되어 장치를 과잉 공급할 수 있습니다! 하이퍼 액티브 배터리 면도기에서 경고 메시지가 표시 될 수 있지만 -YIKES는 2 x 3.2V LFP AA가 2 x 1.5V 알카라인 셀을 예상하는 카메라에서 장난에 빠질 것이라고 상상합니다.

디지털 카메라와 같은 AA 장치는 더 낮은 전압에서 작동을 멈출 수 있지만 스위치 병렬 백색 LED의 밝기는 LFP 전압 수준과 아름답게 일치합니다. 장치를 사용하지 말고 LED가 어두워지면 (~ 2.7V) LFP를 재충전하십시오. ~ US $ 7의 수입 USB 스마트 충전기가 이상적입니다 . 그러한 저렴한 가격으로 직접 만들 가치는 거의 없습니다. 내 지시 가능 여부 확인 => http://www.instructables.com/id/Single-AA-LiFePo4-cell-powered-project-in-a-parti/