Bộ sạc pin 18650 là thiết bị nạp điện cho cell lithium cỡ 18650 (đường kính 18mm, dài 65mm) theo hai giai đoạn: sạc dòng không đổi tới khi cell đạt 4,20V, rồi giữ điện áp không đổi cho tới khi dòng sạc giảm còn vài chục mA thì tự ngắt. Ba thông số quyết định chọn đúng hay sai là dòng sạc, số khe sạc độc lập và chế độ điện áp.
Trên mạng, phần lớn trang bán bộ sạc chỉ ghi vài dòng “4.2V, 1000mA, tự ngắt khi đầy” mà không giải thích con số đó hợp với cell nào. Bài này đi ngược lại: lấy datasheet của chính các cell EVE mà PinShop.vn đang bán, đối chiếu xem mỗi cell chịu được dòng sạc bao nhiêu, rồi mới quay sang chọn bộ sạc. Nếu bạn cần nguyên lý sạc lithium chi tiết hơn, xem bài nguyên lý sạc CC-CV và cách sạc pin Li-ion đúng cách.
Bộ sạc pin 18650 làm gì trong một lần sạc?
Bộ sạc đẩy một dòng cố định vào cell cho tới khi điện áp chạm 4,20V, sau đó giữ nguyên 4,20V và để dòng tự giảm dần. Khi dòng còn khoảng 1/50 đến 1/25 dung lượng cell, bộ sạc dừng hẳn. Một bộ sạc tốt phải làm đúng cả ba việc: đúng dòng, đúng áp và dừng đúng lúc.
Giai đoạn đầu (dòng không đổi) nạp phần lớn dung lượng và nhanh. Giai đoạn sau (điện áp không đổi) chậm hơn nhiều, vì dòng giảm dần về cuối. Vì vậy thời gian sạc không chia thẳng được bằng “dung lượng chia dòng”: phần cuối luôn kéo dài thêm, và bộ sạc dòng lớn chỉ rút ngắn được giai đoạn đầu.
Mức dừng cũng khác nhau theo cell. Datasheet EVE ghi cell dừng sạc khi dòng giảm còn 52mA (ICR18650/26V A) đến 100mA (INR18650/25P). Bộ sạc dừng sớm hơn một chút thì cell chưa đầy hẳn nhưng nhẹ cho cell hơn, đó không phải lỗi.
Chọn dòng sạc bao nhiêu cho cell của bạn?
Chọn theo datasheet của đúng cell, không theo kiểu “ampe càng lớn càng nhanh”. Cùng cỡ 18650, cell EVE ICR18650/26V A chịu sạc tới 5,2A trong khi EVE INR18650/29V chỉ chịu tối đa 1.400mA. Dòng tiêu chuẩn an toàn mọi lúc; dòng tối đa chỉ dùng trong dải nhiệt hãng cho phép.
Bảng dưới gom thông số sạc của 5 cell 18650 PinShop.vn đang bán, chép từ datasheet hãng:
| Cell | Điện áp sạc tối đa | Dòng sạc tiêu chuẩn | Dòng sạc tối đa | Dòng dừng sạc | Nhiệt độ sạc |
|---|---|---|---|---|---|
| EVE ICR18650/26V A 2600mAh | 4,20V | 0,52A | 5,2A (15-45°C); 1,3A và giới hạn 4,10V khi 0-15°C | 52mA | 0 đến 60°C |
| EVE INR18650/25P 2500mAh | 4,20V ±0,05V | 1,25A | 4A | 100mA | 0 đến 45°C (môi trường) |
| EVE INR18650/29V 2850mAh | 4,25V | 560mA | 1.400mA | 56mA | 0 đến 50°C |
| EVE INR18650/33V 3200mAh | 4,20V | 0,62A | 3,10A (15-45°C); 0,62A và giới hạn 4,10V khi 0-15°C | 62mA | 0 đến 60°C |
| EVE INR18650/35V 3500mAh | 4,20V ±0,05V | 0,68A | 1,5A | 68mA | – |
Ba điều rút ra từ bảng.
Thứ nhất, bộ sạc 1A nằm dưới dòng sạc tối đa của cả 5 cell, nhưng với 29V (tối đa 1.400mA) và 35V (tối đa 1,5A) thì đã khá sát, nên ưu tiên bộ sạc chọn được dòng 500mA cho hai cell này.
Thứ hai, trời lạnh dưới 15°C thì cell 26V A và 33V phải hạ dòng và hạ áp; bộ sạc cell rời phổ thông không tự biết điều này, nên đừng sạc cell để ngoài trời lạnh ngay khi vừa mang vào.
Thứ ba, hai cell cùng hộp sạc nhưng khác model có thể cần dòng khác nhau, đó là lý do khe sạc độc lập có giá trị.
Tự ngắt có an toàn để cắm qua đêm không?
Chỉ an toàn khi bộ sạc ngắt thật theo dòng cuối, không phải chỉ đổi đèn từ đỏ sang xanh. Có bộ sạc rẻ đổi đèn khi chạm 4,20V nhưng vẫn tiếp tục nhỏ giọt dòng vào cell. Với hàng không rõ nguồn, nguyên tắc là sạc khi có người ở nhà và rút điện khi đèn xanh.
“Tự ngắt khi đầy” là cụm từ mọi trang bán đều in, nên nó không giúp bạn phân biệt bộ sạc tốt và kém. Cách kiểm đơn giản: sau khi đèn báo đầy chừng một giờ, rút cell ra đo bằng đồng hồ vạn năng. Cell đứng quanh 4,1-4,2V là bình thường; vượt quá điện áp sạc tối đa trong bảng trên là bộ sạc có vấn đề, ngưng dùng ngay.
Thêm một điểm: bộ sạc cắm thẳng điện 220V loại giá rẻ thường có mạch nguồn sơ sài bên trong vỏ nhựa nhỏ. Nếu phải để sạc lâu, ưu tiên bộ sạc dùng adapter rời hoặc nguồn USB, và đặt trên bề mặt không cháy như gạch hay kim loại.
Số khe và khe độc lập: vì sao sạc 4 khe chưa chắc nhanh hơn?
Vì dòng ghi trên hộp thường là dòng khi chỉ lắp 1 cell; lắp đủ khe thì dòng bị chia ra. Trang hãng Nitecore ghi bộ New i4 sạc 1.500mA khi lắp 1 viên, nhưng chỉ 375mA mỗi khe khi lắp đủ 4 viên. Sạc 4 cell cùng lúc có thể chậm gần bằng sạc lần lượt.
“Khe sạc độc lập” nghĩa là mỗi khe có mạch theo dõi điện áp riêng: cell nào đầy trước thì khe đó dừng, cell khác vẫn sạc tiếp. Loại không độc lập thì nhiều khe dùng chung một mạch, cell đầy và cell chưa đầy bị đối xử như nhau. Khi bạn sạc các cell lệch dung lượng hoặc khác model, khe độc lập là điều kiện bắt buộc.
Cách đọc thông số cho đúng: tìm trong tài liệu bộ sạc dòng ra theo từng cách lắp (1 khe, 2 khe, 4 khe). Trang bán chỉ ghi một con số “1000mA” mà không nói lắp mấy khe thì nên coi đó là dòng lớn nhất khi lắp 1 viên.
Cục sạc 1 cell TP4056 và bộ sạc thông minh khác nhau ở đâu?
Mạch TP4056 là bo sạc 1 cell giá rẻ, cổng USB, sạc theo đúng hai giai đoạn dòng không đổi rồi điện áp không đổi và tự ngắt khi đầy. Bộ sạc thông minh làm được điều đó cho nhiều khe, cho phép chọn dòng, chọn chế độ điện áp, báo điện áp từng khe và từ chối cell lỗi.
TP4056 hợp khi bạn gắn cố định vào một thiết bị tự chế dùng 1 cell, như đèn pin hay quạt mini. Dòng sạc của bo được cài sẵn bằng một điện trở trên mạch, nên muốn đổi dòng cho hợp cell 29V hay 35V thì phải thay linh kiện. Một số bo TP4056 có thêm mạch bảo vệ xả cạn, loại không có thì cell sẽ bị xả kiệt nếu thiết bị không tự cắt.
Bộ sạc thông minh hợp với người dùng nhiều cell, nhiều model, hoặc cần kiểm hàng. Nhiều loại còn từ chối sạc cell có điện áp quá thấp, đây là tính năng bảo vệ chứ không phải lỗi. Nếu cell của bạn bị tụt áp sâu, đọc bài cách xử lý cell lithium bị tụt áp sâu trước khi tìm cách “ép” bộ sạc nhận cell.
Bộ sạc đa năng có những chế độ điện áp nào, và chọn thế nào cho đúng?
Bộ sạc đa năng thường có chế độ Li-ion 4,20V, chế độ cell điện áp cao 4,35V, chế độ LiFePO4 3,65V và chế độ pin NiMH (AA, AAA). Chọn sai chế độ là lỗi nguy hiểm nhất khi dùng loại bộ sạc này, vì bộ sạc sẽ sạc đúng theo chế độ bạn chọn chứ không theo loại cell thật.
Với 5 cell trong bảng trên, chế độ đúng là 4,20V. Riêng EVE INR18650/29V có điện áp sạc tối đa 4,25V: sạc ở chế độ 4,20V vẫn an toàn, cell chỉ chưa nạp hết phần dung lượng cuối. Chiều ngược lại thì không được: tuyệt đối không dùng chế độ 4,35V cho cell có điện áp sạc tối đa 4,20V hoặc 4,25V, vì sạc vượt điện áp hãng cho phép làm cell nóng lên, phồng và có thể cháy.
Cell LiFePO4 cỡ 18650 (thường in IFR18650) chỉ sạc tới 3,65V. Đặt nhầm cell LiFePO4 vào chế độ Li-ion 4,20V là sạc quá áp. Trước khi lắp, đọc ký hiệu trên vỏ cell và kiểm lại chế độ trên màn hình bộ sạc, nhất là khi trong nhà có cả hai loại.
Cell đầu bằng, đầu lồi và cell có mạch bảo vệ có vừa khe không?
Cell trần như EVE dài khoảng 65mm, vừa mọi khe 18650. Cell có mạch bảo vệ hoặc núm lồi gắn thêm ở đầu dài hơn vài milimet, nên cần khe có lò xo hoặc thanh trượt đủ dài. Kiểm chiều dài cell tối đa trong tài liệu bộ sạc trước khi mua.
Theo datasheet, cell EVE 25P, 26V A và 33V dài 65,00 ±0,15mm, cell 35V dài 65,10 ±0,15mm. Đầu dương của cell trần là loại đầu bằng; một số khe sạc dùng tiếp điểm nhỏ vẫn tiếp xúc tốt, nhưng loại khe lõm sâu có thể không chạm. Bộ sạc có thanh trượt kéo dài được thường nhận cả cell 18650 lẫn cỡ dài hơn như 21700. Thông số kích thước đầy đủ của các cỡ cell có trong bài kích thước và thông số cỡ cell 18650, 21700.
Có nên mua bộ sạc đo dung lượng và nội trở không?
Nên, nếu bạn mua cell số lượng để ghép pack hoặc mua lại cell không rõ nguồn. Bộ sạc đo dung lượng thực bằng cách sạc đầy, xả hết rồi sạc lại, cho ra số mAh thật để so với datasheet. Nếu chỉ sạc vài viên cho đèn pin thì không cần.
Phép đo dung lượng là cách chắc nhất để loại cell in số mAh ảo, vì nó không dựa vào thứ in trên vỏ. Mỗi lần đo mất vài giờ một viên, nên chỉ cần làm với mẫu ngẫu nhiên trong lô hàng.
Số đo nội trở trên bộ sạc thì nên coi là tham khảo. Datasheet EVE đo nội trở bằng máy đo trở kháng AC 1kHz, còn bộ sạc đo qua tiếp điểm khe, kết quả phụ thuộc độ sạch của tiếp điểm và cách lắp cell, nên thường không khớp con số trong datasheet. Dùng nó để so các viên cùng lô với nhau (viên nào cao vọt hẳn thì loại), không dùng để so với ngưỡng in trên datasheet.
Nguồn vào 220V hay USB thì tốt hơn?
Cả hai đều dùng được; điểm khác là chất lượng mạch nguồn. Bộ sạc dùng adapter rời hoặc USB tách phần điện lưới 220V ra khỏi hộp sạc, dễ thay khi hỏng và ít nóng hơn. Bộ sạc cắm thẳng 220V gọn hơn nhưng loại giá rẻ ít khi ghi rõ có cách ly hay không.
Với bộ sạc USB, adapter phải cấp đủ công suất cho tổng dòng sạc. Một bộ sạc 4 khe mỗi khe 1A cần adapter và dây đủ khỏe; dùng cục sạc điện thoại yếu hay dây USB mỏng thì bộ sạc tự hạ dòng, cell vẫn đầy nhưng lâu hơn. Không có rủi ro an toàn từ việc thiếu công suất, chỉ là chậm.
Pack ghép từ nhiều cell 18650 thì sạc bằng gì?
Pack phải sạc bằng bộ sạc có điện áp bằng số cell nối tiếp nhân với điện áp sạc tối đa mỗi cell, và pack phải có mạch BMS. Ví dụ pack Li-ion 13 cell nối tiếp (13S) cần bộ sạc 13 x 4,20V = 54,6V. Không dùng bộ sạc cell rời để sạc pack.
Công thức cụ thể cho các loại pack phổ biến:
- Li-ion 13S: 13 x 4,20V = 54,6V, ví dụ bộ sạc Li-ion 13S 54,6V 3A cho pack 48V.
- Li-ion 16S: 16 x 4,20V = 67,2V, ví dụ bộ sạc Li-ion 16S 67,2V 4,5A cho pack 60V.
- LiFePO4 16S: 16 x 3,65V = 58,4V; LiFePO4 20S: 20 x 3,65V = 73V, ví dụ bộ sạc LiFePO4 20S 73V 4A.
Bộ sạc pack chỉ biết tổng điện áp của cả khối, nó không nhìn thấy từng cell. Việc giữ từng cell không vượt 4,20V và cân bằng các cell lệch nhau là của mạch BMS cho pack ghép từ cell 18650. Đây cũng là lý do cell ghép pack nên cùng model, cùng lô và được đo phân loại trước khi hàn.
Dòng sạc pack chọn theo cách tương tự cell rời: lấy dòng sạc tiêu chuẩn của một cell trong datasheet nhân với số dãy song song. Pack 13S4P dùng cell EVE 33V có dòng sạc tiêu chuẩn 4 x 0,62A, tức khoảng 2,5A; bộ sạc 3A vẫn nằm xa mức tối đa 4 x 3,10A của cell trong dải 15-45°C. PinShop.vn có các bộ sạc pin lithium cho pack nhiều cell, gồm các dòng bộ sạc pin xe điện 13S, 16S, 20S.
Tổng kết: checklist chọn bộ sạc pin 18650
- Tra datasheet cell bạn dùng, lấy dòng sạc tiêu chuẩn và điện áp sạc tối đa.
- Chọn bộ sạc có dòng mỗi khe không vượt dòng sạc tối đa của cell, đọc dòng theo số khe lắp thật.
- Ưu tiên khe sạc độc lập nếu sạc nhiều cell cùng lúc.
- Với bộ sạc đa năng, kiểm chế độ điện áp trước mỗi lần lắp cell; không bao giờ dùng 4,35V cho cell 4,20V.
- Cần kiểm hàng hoặc ghép pack thì chọn bộ sạc đo được dung lượng thực.
- Pack nhiều cell nối tiếp thì dùng bộ sạc pack đúng điện áp và mạch BMS, không dùng bộ sạc cell rời.
Bạn có thể xem các dòng cell pin 18650 PinShop.vn đang bán kèm datasheet hãng để tra đúng thông số sạc, hoặc liên hệ PinShop.vn nếu cần tư vấn chọn cell và bộ sạc cho pack tự đóng. Nếu chưa biết nên chọn cell nào cho thiết bị của mình, bạn xem cách chọn pin 18650 theo ứng dụng.
