LiPo vs. NiMH per il giocattolo per bambini

Ho fatto ricerche qui e su Google per quanto riguarda le potenziali tecnologie di batteria per un giocattolo che voglio realizzare per i miei figli. Speravo di avere le prospettive degli altri su questo, tenendo presente che questo è per un bambino.

Sto cercando di guardarlo da tutte le angolazioni, ma la sicurezza è la più importante. Ecco le cose che mi sono venute in mente:

• volatilità: la cellula può esplodere se maltrattata, cioè caricata troppo a lungo, giocattolo gettato in giro, ecc.
• durata della vita: mio figlio deve tenere d'occhio il giocattolo per assicurarsi che sia sempre carico?
• dimensione: posso anche inserire la cella nel giocattolo?
• costo: ovviamente più economico è meglio

Ho perso qualcosa di ovvio?

Per quanto riguarda quei quattro punti, ecco quello che ho trovato dalla mia ricerca finora:

• volatilità: LiPo sembra che tu debba stare più attento. Esistono pacchi batteria con circuiti di protezione da sovratensione e sottotensione incorporati, ma vorrei vedere se riesco a trovare un circuito off-board che può essere costruito per meno soldi dal momento che è NRE e potrebbe essere necessario sostituire le celle. I circuiti integrati di gestione della batteria come l'MCP73831 dovrebbero aiutare, così come un indicatore del carburante come il MAX17043. Non sono sicuro che ci sia qualcos'altro che posso fare. NiMH ha IC simili disponibili, come il DS2715 per la ricarica e l'indicatore di livello carburante BQ2014NS-D120. Entrambe le tecnologie trarrebbero probabilmente beneficio da un sensore di temperatura / cutoff di qualche tipo. LiPo sembra che non gli piaccia lo shock, quindi avere il giocattolo gettato sul marciapiede potrebbe non essere una buona cosa.
• durata della vita: LiPo non dovrebbe scaricarsi al di sotto di una soglia di tensione. Né dovrebbe NiMH. È necessario verificare se l'indicatore del carburante può interrompere il circuito del giocattolo se al di sotto della soglia.
• dimensione: LiPo ha l'enorme vantaggio qui. A 3,7 V per cella, ho solo bisogno di un LiPo 1S e sono disponibili in tutti i tipi di (piccole) dimensioni. Probabilmente NiMH richiederà 3 celle 1/3-AAA, che dovrei comunque riuscire ad adattare.
• costo: le batterie LiPo senza circuiti di protezione sono super economiche, come $ 2 in singole quantità. Quelli che ho trovato con i circuiti di protezione sono più grandi e il doppio del prezzo. Le celle NiMH 1/3-AAA che ho trovato avevano circa lo stesso prezzo. Nessuna menzione dei circuiti di protezione, quindi non so se sia importante se ho l'IC di gestione della batteria (lo stesso vale per LiPo)

Mi piacerebbe sapere cosa hanno da dire gli altri su questi punti. Ho perso qualcosa di veramente critico e, cosa altrettanto importante, ho pubblicato qualche informazione negativa su questi due tipi di batteria?

EDIT - Ho aggiunto LiFePO4 come suggerito da Russell e AndreKr. Non mi fido necessariamente di me stesso per progettare un circuito adeguato che sia antiproiettile, quindi sto guardando l'MCP73123 poiché i suoi limiti attuali sono all'interno della gamma della singola cella che voglio caricare. Ho visto le celle Tenergy in precedenza, ma non ero sicuro di loro e ho finito per ordinarne alcune da un negozio negli Stati Uniti: http://www.batteryspace.com/LiFePO4-Rechable-14430-Cell-3.2V- 400 mAh-0,4 A-Rate-1,28 Wh . Aspx . Mi piace molto come possono essere ordinati con le schede allegate, che è quello che ho fatto.

Quindi in questo momento ho una cella protetta LiPo e un caricabatterie basato su MCP73831 proveniente da Sparkfun in modo da poter giocare con esso, oltre alla cella Powerizer LiFePO4 e un campione dell'MCP73123 che proverò in qualche modo a breadboard per testare la sua capacità di ricarica .

Mi guarderò intorno, ma se qualcuno conosce buone note app per creare un caricabatterie LiFePO4 basato su PIC che spiega i circuiti di sorgente a corrente costante, sono tutto a posto! Grazie per il tuo contributo.

LiPo è MOLTO più facile da gestire bene di NimH.
Le densità di energia per la massima capacità di NimH sono quasi le stesse di LiPo al giorno d'oggi.

NimH è un prodotto chimico relativamente difficile da gestire bene. La ricarica a basse velocità non è di solito consigliata e la deflessione di tensione negativa sotto carica o l'aumento di temperatura sono i soliti metodi di rilevamento di fine carica. Al contrario, LiPo viene caricato a corrente costante fino al raggiungimento di una tensione impostata e quindi a tensione costante fino a quando la corrente non scende a un livello preimpostato. condizioni speciali. (La gestione di celle a bassissima tensione è leggermente più complessa, ma tutti i circuiti integrati caricabatterie sensibili gestiscono questo - e si scuotono; non dovrebbe mai accadere.)

L'unica ragione per cui penserei di usare NimH nel tuo contesto è la sicurezza - e se fosse mio figlio considererei che potrei rendere LiPo abbastanza sicuro da poterlo usare. LiPo può "sciogliersi" con entusiasmo con la fiamma, MA è estremamente raro nella pratica e prendere precauzioni abbastanza usuali dovrebbe consentire un risultato sicuro. Non avrei alcuna preoccupazione personale per la sicurezza di LiPo in un sistema progettato con competenza.

TUTTAVIA NON utilizzare celle Li-Po non protette, se vi preoccupate per la sicurezza. L'IC di protezione della batteria NON ha gli stessi ruoli degli IC del caricabatterie. Quelli all'interno della batteria servono solo a impedire alle persone di fare cose stupidamente pericolose con la batteria. Detto questo, SE il caricabatterie è implementato correttamente e se non vi è alcuna possibilità di potenziale corto o diretto, la maggior parte dei circuiti di protezione non è necessaria. Dico "la maggior parte" come, se ad esempio si verifica un guasto catastrofico dell'apparecchiatura e ad es. Si verifica un cortocircuito, i circuiti in cella di solito aprono il circuito della cella e prevengono un incendio.

L'uso di circuiti integrati per caricabatterie adeguati dovrebbe consentire l'implementazione di un caricabatterie molto sicuro e affidabile.

Non è necessario il controllo del gas di per sé - solo un taglio a bassa tensione. Se riesci a interrompere l'operazione a 3 V / cella dovrebbe essere sufficiente.

Le celle protette non dovrebbero costare molto di più. Se lo fanno PUO 'indicare che quelli a buon mercato sono cattivi. Puoi ottenere batterie LiIon totalmente spazzatura e speri di ottenere un vantaggio in termini di prezzo quando acquisti spazzatura :-) - se fossi abbastanza sciocco da acquistarle. Ci sono abbastanza cellule di marca rispettabili in giro che acquistarle probabilmente non costa molto di più. Garantire che le cellule siano autentiche è un'altra questione. Come posizione di lavoro ti suggerisco di iniziare supponendo che tutto ciò che è stato acquistato da un fornitore cinese a basso costo sia falso o fuori specifica e quindi provare a provare il contrario. (NB: il razzismo? - sicuramente no !. È basato sull'esperienza - molte visite in Cina e tempo nelle fabbriche ecc. La Cina è molto grande e ha una vasta gamma di venditori in un mercato molto competitivo. parte dei venditori sarà "schifosa" al massimo.)

Inserito il:

Stavo per tornare e menzionare LiFePO4 - AndreKr mi ha battuto.

Rispetto a LiPo, LiFePO4 (Litio Ferro Fosfato) è più sicuro, una maggiore durata e una densità energetica inferiore. Puoi ma batterie RCR123A LiFePO4 con capacità di 450 mAh x 3,2 V. (Alcuni sostengono fino a circa 700 mAh ma sono sospetti.) Tenergy LiFePO4 RC123A sono ampiamente pubblicizzati su eBay e dovrebbero essere buoni. Tenergy sono AFAIK un "rebadger" MA sembrano vendere buoni prodotti. LiFePO4 DEVE essere caricato correttamente ma è facile da gestire come LiPo. È possibile realizzare un caricabatterie molto semplice: un regolatore di corrente costante seguito da un regolatore di tensione costante da 3,6 V. Carica a corrente costante fino al raggiungimento di Vlimit, quindi a V. costante L'impostazione su 3,5 V è migliore.

Qui è un venditore trovato a caso di batterie Tenergy LiFePO4 RCR123A . Vendono anche caricabatterie. NOTA:
NON utilizzare gli ioni di litio RC123 (3,6 V nominali).
Non utilizzare litio primario RC123 da 3,0 V.

I termini RC123, RC123A, RCR123, RCR123A ecc. Sono usati in qualche modo dall'interscambio dai venditori. Basta essere sicuri di quello che stai ricevendo.

Ho usato 14500 LiFePO4 in formato AA ("LFP") con grande efficacia negli ultimi mesi mentre ero in viaggio, e li ho trovati quasi a prova di proiettile per dispositivi come strumenti, rasoi, torce, fotocamere digitali Canon e caricabatterie per telefoni cellulari di emergenza. La loro unica preoccupazione è mantenere la testa libera quando si utilizzano celle "fittizie", altrimenti diversi LFP potrebbero essere installati in modo innocuo e quindi fornire eccessivamente il dispositivo! Potresti essere avvisato di ciò in un rasoio per batteria iperattivo, ma -YIKES-immagina 2 AA LFP da 3,2 V che si alzano in rovina in una fotocamera che si aspettava 2 celle alcaline da 1,5 V ...

Sebbene dispositivi AA come le fotocamere digitali smettano comunque di funzionare a tensioni più basse, la luminosità di un LED bianco in parallelo commutato si abbina perfettamente al livello di tensione LFP, interrompere l'utilizzo del dispositivo e ricaricare l'LFP quando il LED si attenua (~ 2,7 V). Un caricatore intelligente USB importato ~ US $ 7 è stato l'ideale , non vale la pena farlo da soli a prezzi così convenienti. Controlla il mio Instructable => http://www.instructables.com/id/Single-AA-LiFePo4-cell-powered-project-in-a-parti/