LiPo contre NiMH pour les jouets pour enfants

J'ai fait des recherches ici et sur Google concernant les technologies de batterie potentielles pour un jouet que je veux faire pour mes enfants. J'espérais avoir le point de vue des autres à ce sujet, en gardant à l'esprit que c'est pour un enfant.

J'essaie de voir les choses sous tous les angles, mais la sécurité est la plus importante. Voici les choses que j'ai trouvées:

• volatilité: la cellule peut-elle exploser si elle est maltraitée, c'est-à-dire si elle est chargée trop longtemps, si un jouet est lancé, etc.
• durée de vie: mon fils doit-il surveiller le jouet pour s'assurer qu'il est toujours chargé?
• taille: puis-je même insérer la cellule dans le jouet?
• coût: moins cher c'est évidemment mieux

Ai-je oublié quelque chose d'évident?

En ce qui concerne ces quatre points, voici ce que j'ai trouvé de mes recherches jusqu'à présent:

• volatilité: LiPo sonne comme si vous deviez être plus prudent. Il y a des batteries qui ont des circuits de protection contre les surtensions et les sous-tensions intégrés, mais je voudrais voir si je peux trouver un circuit hors-bord qui peut être construit pour moins d'argent car c'est NRE et les cellules peuvent avoir besoin d'être changées. Les circuits intégrés de gestion de la batterie comme le MCP73831 devraient vous aider, ainsi qu'une jauge de carburant comme le MAX17043. Je ne sais pas si je peux faire autre chose. NiMH dispose de circuits intégrés similaires, comme le DS2715 pour la charge et la jauge de carburant BQ2014NS-D120. L'une ou l'autre technologie bénéficierait probablement d'un capteur de température / coupure quelconque. LiPo n'aime pas les chocs, donc jeter le jouet sur le trottoir n'est peut-être pas une bonne chose.
• durée de vie: LiPo ne devrait pas être autorisé à se décharger en dessous d'une tension de seuil. NiMH ne devrait non plus. Besoin de vérifier si la jauge de carburant peut couper le circuit du jouet si elle est inférieure au seuil.
• taille: LiPo a l'énorme avantage ici. À 3,7 V par cellule, je n'ai besoin que d'un LiPo 1S, et ils viennent dans toutes sortes de (petites) tailles. NiMH nécessitera probablement 3 cellules 1/3-AAA, que je devrais encore pouvoir adapter.
• Coût: les batteries LiPo sans circuits de protection sont super bon marché, comme 2 $ en quantités uniques. Ceux que j'ai trouvés avec les circuits de protection sont plus grands et 4x le prix. Les cellules NiMH 1/3-AAA que j'ai trouvées étaient à peu près au même prix. Aucune mention des circuits de protection, donc je ne sais pas si c'est important si j'ai le circuit intégré de gestion de la batterie (il en va de même pour LiPo)

J'adorerais entendre ce que les autres ont à dire sur ces points. Ai-je oublié quelque chose de vraiment critique et, tout aussi important, ai-je publié des informations erronées sur ces deux types de batterie?

EDIT - J'ai ajouté LiFePO4 comme suggéré par Russell et AndreKr. Je ne me fais pas nécessairement confiance pour concevoir un circuit approprié qui soit à l'épreuve des balles, donc je regarde le MCP73123 car ses limites actuelles sont dans la plage de la cellule unique que je veux charger. J'ai vu les cellules Tenergy auparavant, mais je n'en étais pas sûr et j'ai fini par en commander quelques-unes dans un magasin aux États-Unis: http://www.batteryspace.com/LiFePO4-Rechargeable-14430-Cell-3.2V- 400-mAh-0.4A-Rate-1.28Wh.aspx . J'aime vraiment comment ils peuvent être commandés avec des onglets attachés, c'est ce que j'ai fait.

Donc, en ce moment, j'ai une cellule protégée LiPo et un chargeur basé sur MCP73831 venant de Sparkfun pour que je puisse jouer avec, ainsi que la cellule Powerizer LiFePO4 et un échantillon du MCP73123 que j'essaierai en quelque sorte de tester pour tester sa capacité de charge .

Je vais regarder autour de moi, mais si quelqu'un connaît de bonnes notes d'application pour fabriquer un chargeur LiFePO4 basé sur PIC qui explique les circuits de source de courant constant, je suis tout à fait à l'écoute! Merci pour votre participation.

LiPo est BEAUCOUP plus facile à bien gérer que NimH.
Les densités énergétiques pour le NimH de capacité maximale sont à peu près les mêmes que LiPo de nos jours.

NimH est une chimie de batterie relativement difficile à bien gérer. Le chargement à bas débit n'est généralement pas conseillé et la déviation de tension négative sous charge ou l'élévation de température sont les méthodes habituelles de détection de fin de charge. En revanche, LiPo est chargé à courant constant jusqu'à ce qu'une tension définie soit atteinte, puis à tension constante jusqu'à ce que le courant tombe à un niveau prédéfini. conditions spéciales. (La manipulation des cellules à très basse tension est légèrement plus complexe, mais tous les circuits intégrés de chargeur sensibles gèrent cela - et cela ne devrait jamais se produire.)

La SEULE raison pour laquelle je penserais à utiliser NimH dans votre contexte est la sécurité - et si c'était mon fils, je considérerais que je pourrais rendre LiPo suffisamment sûr pour qu'il puisse l'utiliser. Le LiPo peut "fondre" avec beaucoup d'enthousiasme avec la flamme MAIS il est extrêmement rare dans la pratique et prendre des précautions tout à fait habituelles devrait permettre un résultat sûr. Je n'aurais aucune inquiétude personnelle concernant la sécurité LiPo dans un système conçu avec compétence.

CEPENDANT, n'utilisez JAMAIS des cellules LiPo non protégées si vous vous souciez de la sécurité. Le circuit intégré de protection de la batterie NE remplit PAS les mêmes fonctions que les circuits intégrés du chargeur. Ceux dans la batterie sont juste pour empêcher les gens de faire des choses stupidement dangereuses à la batterie. Cela dit, SI votre chargeur est correctement implémenté et s'il n'y a aucune chance de potentiel court ou avant, la plupart des circuits de protection ne sont pas nécessaires. Je dis «la plupart» car, s'il y a par exemple une panne d'équipement catastrophique et par exemple un court-circuit, le circuit dans la cellule ouvrira généralement la cellule et empêchera un incendie.

L'utilisation des circuits intégrés de chargeur appropriés devrait permettre la mise en place d'un chargeur très sûr et fiable.

Vous n'avez pas besoin de mesurer le gaz en soi - juste une coupure basse tension. Si vous pouvez arrêter le fonctionnement à 3 V / cellule par exemple, cela devrait suffire.

Les cellules protégées ne devraient pas coûter beaucoup plus cher. S'ils le font PEUT indiquer que les bon marché sont mauvais. Vous pouvez obtenir des batteries LiIon inutiles et vous espérez obtenir un avantage de prix lors de l'achat de déchets :-) - si vous étiez assez stupide pour les acheter. Il existe suffisamment de cellules de marque réputées pour que leur achat ne coûte probablement pas beaucoup plus cher. S'assurer que les cellules sont authentiques est une autre question. En tant que poste de travail, je vous suggère de commencer par supposer que tout ce qui est acheté auprès d'un fournisseur chinois à bas prix est faux ou hors spécifications et PUIS essayez de prouver le contraire. (NB: le racisme? - certainement pas!. Il est basé sur l'expérience - de nombreuses visites en Chine et du temps dans les usines, etc. La Chine est très très grande et possède une vaste gamme de vendeurs sur un marché très compétitif. Dans une vente occasionnelle pour certains partie des vendeurs pour être au mieux «douteux».)

Ajoutée:

J'allais revenir et mentionner LiFePO4 - AndreKr m'a battu.

Comparés à LiPo, LiFePO4 (Lithium Ferro Phosphate) sont plus sûrs, ont une durée de vie plus longue et ont une densité d'énergie plus faible. Vous ne pouvez que des batteries RCR123A LiFePO4 avec une capacité de 450 mAh x 3,2 V. (Certains prétendent jusqu'à environ 700 mAh mais sont suspects.) Tenergy LiFePO4 RC123A est largement publicisé sur ebay et devrait être bon. Tenergy est AFAIK un "rebadger" MAIS semble vendre de bons produits. LiFePO4 DOIT être chargé correctement mais facile à gérer comme LiPo. Un chargeur très simple peut être construit - un régulateur de courant constant suivi d'un régulateur de tension constante de 3,6 V. Charge à courant constant jusqu'à ce que Vlimit soit atteint, puis à V. constant Le réglage sur 3,5 V est préférable.

Voici un vendeur au hasard de batteries Tenergy LiFePO4 RCR123A . Ils vendent également des chargeurs. REMARQUE:
N'utilisez PAS de lithium-ion RC123 (3,6 V nominal).
N'utilisez pas de RC123 primaire au lithium 3.0V.

Les termes RC123, RC123A, RCR123, RCR123A, etc. sont quelque peu utilisés de manière interchangeable par les vendeurs. Assurez-vous simplement de ce que vous obtenez.

J'ai utilisé au mieux 14500 LiFePO4 ("LFP") de taille AA ces derniers mois sur la route, et je les ai trouvés à proximité de balles pour des appareils tels que des instruments, des rasoirs, des lampes de poche, des appareils photo numériques Canon et des chargeurs de téléphone portable d'urgence. Leur seule préoccupation est de garder une tête claire lors de l'utilisation de cellules "factices" de maintien de place, sinon plusieurs LFP pourraient être installés en toute innocence et ainsi surcharger l'appareil! Vous pourriez être alerté de cela dans un rasoir à batterie hyperactif, mais -YIKES-imaginez 2 AA LFP 3.2V se mettre à mal dans un appareil photo qui attendait 2 piles alcalines 1.5V ...

Bien que des appareils AA tels que les appareils photo numériques cessent de toute façon de fonctionner à des tensions plus basses, la luminosité d'une LED blanche commutée en parallèle correspond parfaitement au niveau de tension LFP - arrêtez d'utiliser l'appareil et rechargez la LFP lorsque la LED diminue (~ 2,7 V). Un chargeur intelligent USB importé de ~ 7 $ US a été idéal - il ne vaut guère la peine de faire le vôtre à des prix aussi avantageux. Vérifiez mon Instructable => http://www.instructables.com/id/Single-AA-LiFePo4-cell-powered-project-in-a-parti/