LiPo vs. NiMH untuk mainan anak-anak

Saya telah meneliti di sini dan di Google mengenai potensi teknologi baterai untuk mainan yang ingin saya buat untuk anak-anak saya. Saya berharap untuk mendapatkan perspektif orang lain ini, mengingat bahwa ini adalah untuk anak.

Saya mencoba untuk melihat ini dari semua sudut, tetapi keselamatan adalah yang paling penting. Inilah beberapa hal yang telah saya kemukakan:

• volatilitas: dapatkah sel meledak jika diperlakukan salah, yaitu diisi terlalu lama, mainan dilemparkan ke sekitar, dll.
• umur: apakah anak saya harus mengawasi mainan untuk memastikan itu selalu diisi?
• ukuran: dapatkah saya memasukkan sel ke dalam mainan?
• biaya: lebih murah jelas lebih baik

Apakah saya melewatkan sesuatu yang jelas?

Sejauh keempat poin itu, inilah yang saya temukan dari penelitian saya sejauh ini:

• volatilitas: LiPo tentu terdengar seperti Anda harus lebih berhati-hati. Ada paket baterai yang memiliki built-in perlindungan overvoltage dan undervoltage, tetapi saya ingin melihat apakah saya dapat menemukan sirkuit off-board yang dapat dibuat dengan biaya lebih sedikit karena NRE dan sel mungkin perlu diubah. IC manajemen baterai seperti MCP73831 akan membantu, serta pengukur bahan bakar seperti MAX17043. Tidak yakin apakah ada hal lain yang bisa saya lakukan. NiMH memiliki IC serupa yang tersedia, seperti DS2715 untuk pengisian daya dan pengukur bahan bakar BQ2014NS-D120. Salah satu teknologi mungkin akan mendapat manfaat dari sensor suhu / cutoff dari beberapa jenis. LiPo sepertinya tidak seperti kejutan, jadi memiliki mainan yang dilempar ke trotoar mungkin bukan hal yang baik.
• umur: LiPo seharusnya tidak diizinkan untuk melepaskan di bawah tegangan ambang batas. NiMH juga tidak. Perlu memeriksa apakah pengukur bahan bakar dapat memutus sirkuit toy jika di bawah ambang batas.
• size: LiPo memiliki keuntungan besar di sini. Pada 3,7V per sel, saya hanya perlu 1S LiPo, dan mereka datang dalam semua jenis ukuran (kecil). NiMH kemungkinan akan membutuhkan 3 sel 1/3-AAA, yang saya masih bisa muat.
• biaya: baterai LiPo tanpa sirkuit perlindungan sangat murah, seperti $ 2 dalam jumlah tunggal. Yang saya temukan dengan sirkuit perlindungan lebih besar dan 4x harganya. Sel NiMH 1/3-AAA yang saya temukan kira-kira harganya sama. Tidak disebutkan tentang sirkuit perlindungan, jadi saya tidak tahu apakah itu penting jika saya memiliki IC manajemen baterai (berlaku juga untuk LiPo)

Saya ingin mendengar apa yang orang lain katakan tentang poin-poin ini. Apakah saya melewatkan sesuatu yang sangat kritis, dan sama pentingnya, apakah saya memposting informasi buruk tentang kedua jenis baterai ini?

EDIT - Saya telah menambahkan LiFePO4 seperti yang disarankan oleh Russell dan AndreKr. Saya tidak perlu percaya diri untuk merancang sirkuit yang tepat yang anti peluru, jadi saya melihat MCP73123 karena keterbatasannya saat ini berada dalam kisaran sel tunggal yang ingin saya isi. Saya melihat sel-sel Tenergy sebelumnya, tetapi tidak yakin tentang mereka dan akhirnya memesan beberapa ini dari sebuah toko di AS: http://www.batteryspace.com/LiFePO4-Rechargeable-14430-Cell-3.2V- 400-mAh-0,4A-Rate-1.28Wh.aspx . Saya sangat suka bagaimana mereka bisa dipesan dengan tab yang terpasang, itulah yang saya lakukan.

Jadi saat ini saya memiliki sel yang dilindungi LiPo dan pengisi daya berbasis MCP73831 yang berasal dari Sparkfun sehingga saya dapat bermain dengannya, serta sel Powerizer LiFePO4 dan sampel MCP73123 yang entah bagaimana saya akan mencoba papan tempat memotong roti untuk menguji kemampuan pengisian dayanya .

Saya akan melihat-lihat, tetapi jika ada yang tahu tentang catatan aplikasi yang bagus untuk membuat pengisi daya LiFePO4 berbasis PIC yang menjelaskan rangkaian sumber arus konstan, saya semua tahu! Terima kasih atas masukannya.

LiPo JAUH lebih mudah dikelola dengan baik daripada NimH.
Kepadatan energi untuk kapasitas tertinggi NimH hampir sama dengan LiPo saat ini.

NimH adalah kimia baterai yang relatif sulit untuk dikelola dengan baik. Pengisian pada tingkat rendah biasanya tidak disarankan dan defleksi tegangan negatif di bawah pengisian atau kenaikan suhu adalah metode deteksi biaya yang biasa. Sebaliknya, LiPo dibebankan pada arus konstan hingga tegangan yang ditetapkan tercapai dan kemudian pada tegangan konstan hingga arus turun ke tingkat yang telah ditentukan. LiPo akan menerima tingkat pengisian maksimum yang lebih rendah jika diinginkan dan dapat diisi ulang dari kondisi pengisian daya apa pun tanpa kondisi khusus. (Menangani sel-sel tegangan sangat rendah sedikit lebih kompleks, tetapi semua IC pengisi daya yang masuk akal menangani hal ini - dan itu akan mengecil; jangan pernah diizinkan terjadi.)

Satu-satunya alasan saya berpikir untuk menggunakan NimH dalam konteks Anda adalah keamanan - dan jika itu adalah anak saya, saya akan mempertimbangkan saya dapat membuat LiPo cukup aman untuk digunakannya. LiPo dapat "melebur" dengan sangat antusias dengan nyala api TAPI itu sangat jarang dalam praktek dan mengambil tindakan pencegahan yang cukup biasa harus memberikan hasil yang aman. Saya tidak akan memiliki masalah pribadi atas keselamatan LiPo dalam sistem yang dirancang secara kompeten.

NAMUN TIDAK PERNAH menggunakan sel LiPo yang tidak terlindungi jika Anda peduli akan keselamatan. IC perlindungan dalam baterai JANGAN melayani peran yang sama seperti IC pengisi daya. Yang di dalam baterai hanya untuk menghentikan orang melakukan hal-hal berbahaya yang bodoh pada baterai. Yang mengatakan, JIKA pengisi daya Anda diterapkan dengan benar dan jika tidak ada kemungkinan potensi pendek atau ke depan maka sebagian besar sirkuit perlindungan tidak diperlukan. Saya katakan "paling" sebagai, jika ada misalnya kegagalan peralatan katastropik dan misalnya korsleting terjadi, sirkuit dalam sel biasanya akan membuka sirkuit sel dan mencegah kebakaran.

Menggunakan IC pengisi daya yang tepat harus memungkinkan pengisi daya yang sangat aman dan andal diimplementasikan.

Anda tidak perlu mengukur gas per se - hanya potongan tegangan rendah. Jika Anda dapat menghentikan operasi pada katakanlah 3V / sel yang seharusnya cukup.

Sel yang dilindungi seharusnya tidak membutuhkan biaya yang jauh lebih besar. Jika mereka melakukannya MUNGKIN menunjukkan bahwa yang murah itu yang buruk. Anda bisa mendapatkan baterai LiIon sampah total dan Anda berharap mendapatkan keuntungan harga ketika membeli sampah :-) - jika Anda cukup bodoh untuk membelinya. Ada cukup sel-sel merek terkemuka di sekitar yang membelinya mungkin tidak jauh lebih mahal. Memastikan sel-selnya asli adalah masalah lain. Sebagai posisi kerja saya sarankan Anda mulai dengan mengasumsikan bahwa apa pun yang dibeli dari pemasok Cina berbiaya rendah adalah palsu atau tidak sesuai spesifikasi dan MAKA coba dan buktikan sebaliknya. (NB: Rasisme? - tentu saja tidak! Ini didasarkan pada pengalaman - banyak kunjungan ke Cina dan waktu di pabrik dll. China sangat besar dan memiliki banyak penjual di pasar yang sangat kompetitif. Dalam penjualan biasa porsi penjual untuk menjadi 'cerdik' di terbaik.)

Ditambahkan:

Saya akan kembali dan menyebutkan LiFePO4 - AndreKr mengalahkan saya.

Dibandingkan dengan LiPo, LiFePO4 (Lithium Ferro Phosphate) lebih aman, umur lebih panjang dan memiliki kepadatan energi lebih rendah. Anda dapat menggunakan baterai RCR123A LiFePO4 dengan kapasitas 450 mAh x 3.2V. (Beberapa mengklaim hingga sekitar 700 mAh tetapi dicurigai.) Tenergy LiFePO4 RC123A banyak diiklankan di ebay dan harus bagus. Tenergy adalah AFAIK "rebadger" TAPI sepertinya menjual produk yang bagus. LiFePO4 HARUS diisi dengan benar tetapi area semudah LiPo untuk mengelola. Pengisi daya yang sangat sederhana dapat dibangun - pengatur arus konstan diikuti oleh pengatur tegangan konstan 3.6V. Biaya pada arus konstan sampai Vlimit tercapai maka pada konstan V. Pengaturan ke 3.5V lebih baik.

Berikut ini adalah penjual baterai-baterai LiFePO4 RCR123A Tenergy yang ditemukan secara acak . Mereka juga menjual pengisi daya. CATATAN:
JANGAN gunakan Lithium Ion RC123 (nominal 3.6V).
Jangan gunakan 3.0V Lithium Primary RC123.

Istilah RC123, RC123A, RCR123, RCR123A dll digunakan agak interchangebaly oleh penjual. Pastikan apa yang Anda dapatkan.

Saya telah menggunakan AA ukuran 14500 LiFePO4 ("LFP") untuk efek besar dalam beberapa bulan terakhir saat di jalan, & menemukan mereka di dekat bukti peluru untuk perangkat seperti instrumen, alat cukur, lampu senter, kamera digital Canon & pengisi daya ponsel darurat. Satu-satunya kekhawatiran mereka adalah menjaga pikiran tetap jernih saat menggunakan tempat yang menyimpan sel "dummy", jika tidak, beberapa LFP dapat dipasang dengan tidak bersalah & dengan demikian kelebihan pasokan perangkat! Anda mungkin diperingatkan akan hal ini dalam pencukur baterai yang hiperaktif, tetapi -YIKES-bayangkan 2 x 3,2 V LFP AA bangun untuk kerusakan di kamera yang mengharapkan sel alkali 2 x 1,5 V ...

Meskipun perangkat AA seperti kamera digital tetap berhenti bekerja pada tegangan yang lebih rendah, kecerahan LED putih paralel yang disejajarkan cocok dengan level tegangan LFP dengan indah - kurangi penggunaan perangkat & isi ulang LFP saat LED meredup (~ 2.7V). Pengisi daya pintar USB impor yang diimpor seharga US $ 7 sudah ideal - tidak layak Anda buat sendiri dengan harga murah. Periksa Instruksi saya => http://www.instructables.com/id/Single-AA-LiFePo4-cell-powered-project-in-a-parti/