Sạc pin Li-ion 1S ở dòng 1 A: chọn dung lượng pin, thời gian sạc và an toàn

Dòng sạc 1 A hợp với pin 18650 và pin Li-po từ khoảng 2000 mAh, quá lớn với pin vài trăm mAh. Bài hướng dẫn chọn dung lượng pin, ước tính thời gian sạc, cách mắc pin và quy tắc an toàn.

Jack Type-C tích hợp mạch sạc pin 1S nạp pin ở dòng cố định 1 A. Con số này hợp với pin 18650 nhưng lại quá lớn với nhiều loại pin Li-po nhỏ. Chọn sai pin thì nhẹ là pin chai nhanh, nặng là pin nóng và phồng.

Bài này giải thích cách đối chiếu dòng sạc 1 A với dung lượng pin, cách ước tính thời gian sạc, kiểu mắc pin nào dùng được và những quy tắc an toàn khi sạc pin lithium một cell.

1. Dòng sạc 1 A nặng hay nhẹ là tùy dung lượng pin

Sức chịu dòng sạc của pin lithium được tính theo C, tỉ số giữa dòng sạc và dung lượng. Pin 2000 mAh sạc ở 1 A là 0,5C; pin 500 mAh sạc ở 1 A là 2C. Phần lớn pin Li-ion và Li-po được khuyến nghị sạc quanh 0,5C và không quá 1C; con số chính xác nằm trong thông số của từng loại pin.

Thiết bị dùng pin nhỏ cần mạch sạc có dòng thấp hơn hoặc chỉnh được dòng, không dùng jack sạc 1 A.

2. Mạch sạc nạp pin theo hai giai đoạn

• Giai đoạn 1, dòng không đổi: mạch đẩy vào pin dòng 1 A, điện áp pin tăng dần cho tới 4,2 V. Phần lớn dung lượng được nạp trong giai đoạn này.
• Giai đoạn 2, áp không đổi: mạch giữ 4,2 V, dòng tự giảm dần khi pin đầy lên. Khi dòng đã xuống rất thấp, mạch ngừng nạp và đèn chuyển từ đỏ sang xanh.

Vì giai đoạn 2 chạy ở dòng nhỏ, phần pin cuối cùng luôn nạp chậm hơn. Đây là lý do thời gian sạc thực tế dài hơn phép chia dung lượng cho dòng sạc.

3. Ước tính thời gian sạc

Cách tính nhanh cho pin đang cạn: lấy dung lượng (Ah) chia cho dòng sạc (1 A), rồi cộng thêm khoảng 20–50% cho giai đoạn áp không đổi.

Thời gian sẽ dài hơn nếu tải vẫn chạy trong lúc sạc, nguồn 5 V yếu hoặc dây cáp dài làm sụt áp.

4. Song song được, nối tiếp thì không

• Mắc song song (dương nối dương, âm nối âm): điện áp vẫn là của một cell, dung lượng cộng lại. Mạch sạc 1S dùng được. Chỉ ghép các pin cùng loại, cùng tình trạng và đo thấy điện áp bằng nhau trước khi nối.
• Mắc nối tiếp (2S, 3S): điện áp cộng lại thành 7,4 V, 11,1 V. Mạch sạc 1S không sạc được; cần mạch sạc và bảo vệ cho pin nhiều cell.

5. Nguồn 5 V cấp cho jack

• Dùng sạc hoặc nguồn 5 V cấp được từ 1 A trở lên. Nên có dư, ví dụ sạc 5 V 2 A.
• Cổng USB 2.0 của máy tính chỉ cấp 500 mA: điện áp có thể sụt, mạch sạc chậm hoặc chập chờn.
• Cáp ngắn, dây to cho điện áp tới jack ổn định hơn cáp dài và mảnh.

6. An toàn khi sạc pin lithium

• Chỉ sạc pin lithium loại 3,7 V sạc đầy 4,2 V. Không dùng cho pin LiFePO4 (3,2 V), NiMH hay pin không sạc lại.
• Sạc ở nhiệt độ phòng. Không sạc pin đang lạnh dưới 0 °C hoặc đang nóng.
• Không sạc pin phồng, móp, rỉ hoặc đã bị chập. Pin đo dưới 2,5 V là pin quá cạn, không sạc ở dòng 1 A.
• Dùng pin có mạch bảo vệ, hoặc thêm mạch bảo vệ 1S cho cell trần.
• Cố định pin trong hộp, không để vật kim loại chạm vào hai cực. Chừa khe thoáng quanh pin và thân jack.
• Với thiết bị tự ráp, nên có mặt trong những lần sạc đầu để kiểm tra nhiệt độ của pin và jack.

7. Đoán mức pin theo điện áp

Khi không cắm sạc và tải nhẹ, điện áp pin cho biết gần đúng lượng pin còn lại. Bảng dưới là giá trị tham khảo cho pin Li-ion thông dụng; mỗi loại pin lệch nhau đôi chút.

Cách đo điện áp pin bằng vi điều khiển có trong bài đọc ADC trên ESP32 và đo điện áp pin 18650.

8. Câu hỏi thường gặp

Pin Li-po 500 mAh sạc bằng jack 1 A được không?

Không nên. 1 A với pin 500 mAh là 2C, vượt mức sạc cho phép của hầu hết pin nhỏ.

Sạc pin 18650 dung lượng cao có hại pin không?

Không. Với pin 2600–3400 mAh, 1 A chỉ khoảng 0,3–0,4C, nằm trong vùng sạc nhẹ nhàng.

Có cần rút sạc khi đèn xanh?

Mạch tự ngừng nạp ở 4,2 V nên pin không bị nạp quá. Dù vậy, với thiết bị tự ráp, rút sạc khi đã đầy vẫn là thói quen tốt.

Dùng pin tháo từ thiết bị cũ được không?

Được nếu đó là pin lithium 3,7 V một cell, không phồng, điện áp đo được trên 3 V và dung lượng đủ lớn cho dòng 1 A. Pin không rõ nguồn gốc nên được sạc thử có người trông.

Sạc bằng sạc nhanh của điện thoại có nhanh hơn không?

Không. Jack chỉ nhận 5 V và giới hạn dòng sạc ở 1 A; sạc công suất lớn hơn chỉ giúp nguồn không bị sụt áp.

Thông tin về jack có ở trang jack Type-C tròn tích hợp mạch sạc pin 1S; khay lắp pin xem khay pin 18650. Cần tư vấn chọn pin cho thiết bị đang làm, liên hệ PYWORLD qua số 0915703319.