Igiit

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Come @Cesga, @Tabac, @Wildhoney e @Vincent già sanno, mi piacerebbe progettare un caricabatterie per LiIon 18650 che garantisca una elevata sicurezza d'uso, così elevata da permetterne un uso ragionevolmente sicuro anche durante le ore notturne e senza stretta sorveglianza. Attualmente sul mercato un siffatto caricatore non esiste: tutti caricatori sono aperti e nel caso la cella sotto carica vada in corto interno, tutti i prodotti dello sfiato, eventualmente incendiati, si spargerebbero intorno. I caricatori di fascia economica non sono nemmeno dotati di un rilevatore della temperatura della cella e pertanto non sono nemmeno in grado di gestire gli incidenti che avvengono per aumento graduale della temperatura. E' vero che gli incidenti sono rari (qualche decina di incidenti registrati in fase di carica), ma è anche vero che l'effetto di un incidente può essere disastroso potendo provocare un incendio.

Per questo motivo vorrei progettare e realizzare un caricatore ragionevolmente sicuro ed in questo post vorrei proporre delle specifiche ed avere il feedback degli utenti.


  1. caricatore da 4 celle 18650 con corrente di carica tra 500mA ed 1A per ogni cella
  2. alimentazione tramite presa USB, comoda ed universale che consente tra l'altro di isolare il caricatore dalla tensione di rete.
  3. contenitore metallico a prova d fuoco che garantisca, in caso di incidente, la fuoriuscita dei gas di sfiato senza danni per l'ambiente circostante. Gli slot di ogni cella sarebbero compartimentati per evitare la propagazione dei gas di sfiato alle celle integre.
  4. controllo continuo della temperatura di ogni singola cell durante la ricarica, con pausa (solo per la cella surriscaldata) nel caso la temperatura superi i 45 °C circa
  5. controllo continuo della temperatura nello scomparto di ogni cella con interruzione dell'alimentazione di tutto il caricatore nel caso la temperatura di una cella superi un livello di guardia di circa 55 °C . In tal caso dovrebbe essere attivato un allarme sonoro (buzzer) e luminoso. Il ripristino da questa situazione di emergenza sarebbe esclusivamente manuale con intervento dell'utente.
  6. un led che indichi il collegamento USB, un led per ogni slot che indichi la presenza di una cella, un led per ogni cella che lampeggi durante la carica e che rimanga acceso per segnalarne il completamento.
  7. protezione da inversione di polarità. In caso di inserimento contrario di una cella il circuito corrispondente rimane in standby ed un led dovrebbe segnalare all'utente il problema

Si potrebbe anche considerare una soluzione con display LCD che consenta di monitorare tensione e corrente di ogni cella, ma in tal caso servirebbe anche un microcontrollore ed i costi dell'elettronica aumenterebbero molto. Si tratterebbe comunque di un optional di discutibile utilità e pernso che sia meglio investire sulla sicurezza del contenitore.

Di seguito due modelli 3D di come potrebbe apparire il caricatore. Le quote sono in mm.


[DIY] : Specifiche Di Un Caricabatterie Sicuro [SigarettaElettronicaForum.com]
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Cesga

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Ottimo Igi, disponibile ad aiutarti per quello che posso. Non mi dispiacerebbe l'idea del display LCD, magari multifunzione. Sono disponibile a contribuire anche per gli aspetti economici.
 

alfa61

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Sono disponibile a contribuire anche per gli aspetti economici.[/FONT]
..non ne capisco un H di elettronica ed altro.....ma se si tratta di dare una mano economicamente in futuro basta che lo dite....
sarei onorato di contribuire economicamente.
Alberto
 

Fumolacodadelgatto

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Mamma che bomberoni siete! Consigli non ne ho dato la troppa ignoranza pura presente in me, ma è un progetto fantastico.
Mi accodo agli altri, se ci fosse bisogno di sostegno economico, il caro amico @Wildhoney sarà ben lieto di aiutare :DD :DD :DD
Davvero complimenti @Igiit per la dedizione e l'impegno!

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Tabac

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Idem come Cesare, contribuisco come posso, anche economicamente

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Wildhoney

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Devo proprio dirlo a tutti? @Fumolacodadelgatto è il mio commercialista ufficiale, gestisce lui le mie finanze :D
Igiit, se ti serve una mano quando hai tutto il materiale, posso anche venire su ad Udine un weekend ;)
 
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Igiit

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Mi pare che il progetto raccolga un robusto consenso! Naturalmente comincerò a lavorarci a tempo pieno (tempo pieno del mio part time) solo quando sarà terminato il progetto del carica/scarica batterie, per uil quale sono in standby fino all'arrivo delle pcb e dei componenti. Vi anticipo che l'elettronica, perlomeno senza display, è la parte semplice ed economica e non costerà una cifra tanto lontana dai 15€ (quello che costà di più è il relè per staccare l'alimentazione in caso di incidente e l'elettronica di supporto: 5-8€).

Quello che invece costerà sarà il contenitore ovvero la parte meccanica che dovrà garantire la sicurezza quando l'elettronica nulla può più. Il modellino 3D pubblicato nel precedente post è un punto di partenza. A breve pubblicherò un'immagine per farvi capire come vengono scaricati i prodotti della combustione, almeno in teoria. Ovviamente, costruito un primo prototipo del contenitore, bisognerà testarlo sul campo facendoci "esplodere" appositamente delle celle collocate all'interno per verificare come si scaricano i fumi.
Sul progetto del contenitore, che deve essere un punto di forza del progetto, tutte le idee sono benvenute.
 

Igiit

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Ecco alcune immagini esplicative.
Qui il caricabatterie con il coperchio in trasparenza (a sinistra) e senza coperchio e senza la griglia di fuoriuscita dei gas.
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Un dettaglio in cui sono elencati i vani. Inoltre si vedono delle curve violacee che escono dal polo positivo della cella ed entrano nel vano di sfiato: sono i prodotti della fuoriuscita dell'elettrolita della cella in caso di sfiato
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Tabac

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Per il contenitore un'idea potrebbe essere realizzarlo in lamiera zincata, piegata e saldata ed isolare i punti a rischio con una lamina isolante certificata REI, tipo la Box Bifire:
Accedi o Registrati per vedere questo contenuto.


Questo ovviamente se serve isolare il contenitore dall'ambiente esterno in caso di combustione o scoppio della batteria. L'isolamento però fa a pugni con eventuali fori di areazione, le due cose si scontrano, quindi in fase di progettazione si deve necessariamente fare una scelta in un senso o nell'altro
 

Vincent

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