18650 Li-ion akumuliatoriai pastaruoju metu tampa vis populiaresni. Pagal savo technines charakteristikas jie lenkia gerai žinomas piršto tipo baterijas. Sąvokos „pirštas“ir „mažasis pirštas“, vartojamos gerai žinomų dydžių akumuliatoriams, yra neteisingos teisingos terminijos požiūriu. Visos baterijos, nepriklausomai nuo dydžio, turi savo kodus, nurodančius jų dydį. Taigi, 18650 taip pat yra kodas. Tai visa paslaptis.
Baterijos dydis 18650
Šis penkių skaitmenų kodas išreiškia baterijos plotį ir ilgį, kur pirmieji du skaitmenys yra plotis (skersmuo) mm, o paskutiniai trys – ilgis mm su dešimtosiomis. Yra klaidinga nuomonė, kad šio kodo pabaigoje esantis nulis rodo cilindrinę akumuliatoriaus formą (yra įvairių formų baterijų). Toks tikslus akumuliatoriaus ilgio žymėjimas nėra būtinas. Nurodant jo dydį, jis dažnai apsiriboja pirmaisiais keturiais skaitmenimis (1865). Beje, pirštų ir mažųjų pirštų baterijos taip pat turi savo kodus – 14500 ir 10440. Be skaitmeninio kodo,dydis gali būti nurodytas ir raidėmis. Pavyzdžiui, pirmiau minėti du baterijų dydžiai turi alternatyvius raidžių kodus – AA (pirštas) ir AAA (mažasis pirštas). Yra daug abėcėlės ir skaitmeninių kodų, nurodančių įvairių baterijų dydį: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670) ir kt.
18650 baterijų dydžio žymėjimas yra netikslus. Taip pat reikia atsižvelgti į kitus parametrus. 18650 akumuliatoriaus dydį gali paveikti, pavyzdžiui, įmontuota speciali plokštė (įkrovimo valdiklis). Šiuo atveju kai kurios baterijos gali būti šiek tiek ilgesnės. Neretai baterija tiesiog netelpa į įrenginio skyrių, kuriame norima jį naudoti, nepaisant to, kad šis įrenginys (pavyzdžiui, elektroninių cigarečių baterijų blokas) yra skirtas veikti su tokio tipo baterija.
Li-ion 18650 akumuliatoriaus veikimo laikas
Akumuliatoriaus veikimo laikas priklauso nuo „miliamperų per valandą“(mAh) sąvokos. Didelėms baterijoms, pavyzdžiui, automobiliams, vartojamas terminas „amperai per valandą“. 18650 mAh baterijai tai yra išvestinė vertė. Vienas amperas yra lygus 1000 miliamperų. Miliamperis per valandą yra srovė, kurią baterija gali pagaminti per įprastą naudojimo valandą. Kitaip tariant, padalijus šią vertę iš tam tikro valandų skaičiaus, galite sužinoti akumuliatoriaus veikimo laiką. Pavyzdžiui, akumuliatoriaus talpa yra 3000 mAh. Tai reiškia, kad dvi valandasdarbas, jis išduos 1500 miliamperų. Keturi – 750. Aukščiau pateiktame pavyzdyje pateikta baterija visiškai išsikraus po 10 darbo valandų, kai jos talpa pasieks 300 miliamperų (gilaus iškrovimo riba).
Šie skaičiavimai suteikia tik apytikslį akumuliatoriaus veikimo laiką. Tikrasis jo veikimo laikas priklauso nuo apkrovos, su kuria jis turi susidoroti, ty nuo įrenginio, kuriam jis turi tiekti maitinimą.
Srovė, įtampa ir galia
Prieš aptardami bendrą 18650 ličio jonų baterijų techninių charakteristikų aprašymą ir atsargumo priemones dirbant su jais, trumpai apibūdinsime aukščiau pateiktas sąvokas. Srovė (didžiausia iškrovimo srovė, srovės išvestis) išreiškiama amperais ir pažymėta ant akumuliatoriaus raide "A". Įtampa išreiškiama voltais ir žymima raide "V". Ant daugelio baterijų galite rasti tokius pavadinimus. Ličio jonų akumuliatoriaus įtampa visada yra 3,7 volto, o srovė gali būti skirtinga. Baterijos galia, kaip dominuojantis jos stiprumo parametras, išreiškiama kaip įtampos ir srovės sandauga (voltai turi būti padauginti iš amperų).
Ličio jonų akumuliatoriaus privalumų ir trūkumų aprašymas
Pagrindinis 18650 ličio jonų akumuliatorių trūkumas yra tas, kad jų veikimo temperatūros diapazonas yra mažas. Normalus ličio jonų akumuliatoriaus veikimas galimas tik nuo -20 iki +20 laipsnių Celsijaus diapazone. Jei jis naudojamas arba įkraunamas žemesnėje arba aukštesnėje temperatūrojepažymėtas, tai jį gadina. Palyginimui, nikelio-kadmio ir nikelio-metalo hidrido baterijos turi platesnį temperatūrų diapazoną – nuo -40 iki +40. Tačiau, skirtingai nuo pastarųjų, ličio jonų baterijos turi didesnę vardinę įtampą – 3,7 volto, palyginti su 1,2 volto nikelio baterijomis.
Be to, ličio jonų akumuliatoriams praktiškai nedaro įtakos savaiminio išsikrovimo ir atminties efektai, būdingi daugelio tipų akumuliatoriams. Savaiminis išsikrovimas yra įkrautos energijos praradimas tuščiąja eiga. Kai kurių tipų baterijose atminties efektas atsiranda dėl sistemingo įkrovimo po nepilno išsikrovimo. Tai yra, jis vystosi naudojant baterijas, kurios nėra visiškai išsikrovusios.
Su atminties efektu akumuliatorius „atsimena“išsikrovimo laipsnį, po kurio jis pradedamas krauti, ir išsikrauna, pasiekęs šią ribą kitame cikle. Jo tikrasis pajėgumas tuo metu iš tikrųjų yra didesnis. Jei yra lenta, rodanti akumuliatoriaus lygį, ji taip pat parodys išsikrovimą. Šis poveikis vystosi ne iš karto, o palaipsniui. Jis taip pat gali išsivystyti tokiomis sąlygomis, kai akumuliatorius nuolat veikia iš tinklo, tai yra, jis nuolat kraunamas.
Ličio jonų baterijose savaiminio išsikrovimo ir atminties efektas yra labai mažas.
Yra dar vienas dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį: tokių baterijų negalima laikyti išsikrovusios, kitaip jos greitai suges.
Atsargumo priemonės ličio jonų akumuliatoriui
Daugelio tipų baterijos yra degios irsprogimai. Tai priklauso nuo akumuliatoriaus vidinės struktūros cheminės sudėties. 18650 ličio jonų akumuliatoriams ši problema yra gana opi. Neretai elektroninių cigarečių vartotojai patiria stiprius rankų ir veido nudegimus ar net sunkesnius sužalojimus. Kadangi ličio jonų baterijos yra nešiojamuosiuose kompiuteriuose, planšetiniuose kompiuteriuose ir mobiliuosiuose telefonuose, neretai jos užsidega.
Pirmoje vietoje tarp tokių incidentų priežasčių, žinoma, yra nekokybiškas (pigus) akumuliatoriaus surinkimas. Tačiau elektroninių cigarečių atveju galima nesunkiai išprovokuoti ličio jonų akumuliatoriaus sprogimą savo jėgomis, net jei baterija ir nėra pigi. Norėdami tai padaryti, turite šiek tiek suprasti, kas yra elektrinė varža.
Jei paaiškinsime šią sąvoką paprasčiausia kalba, tai yra parametras, nustatantis laidininko reikalavimus akumuliatoriui. Kuo mažesnė laidininko varža, tuo daugiau srovės (amperų) turi duoti baterija. Jei varža yra labai maža, tada baterija veiks su tokiu laidininku iki didelės apkrovos. Atsparumas gali būti toks mažas, kad sukels pernelyg didelę akumuliatoriaus apkrovą ir vėlesnį jo sprogimą ar užsidegimą. Kitaip tariant, tai bus trumpasis jungimas. Kadangi elektroninės cigaretės veikia garavimo principu, kuriam reikalingas kaitinimo elementas (kaitinimo ritė), netinkami vartotojai gali klaidingai priversti bateriją dirbti su kaitinimo elementu suitin mažas atsparumas. Žinodami tam tikros baterijos srovės išvestį ir laidininko varžą, atlikdami paprastus skaičiavimus pagal Omo dėsnio formulę, galite nustatyti, ar ši baterija gali valdyti tam tikrą laidininką.
Šie pavojai ne visada kyla visais atvejais. Akumuliatorių apsaugos technologijos nuolat tobulėja. Daugelyje baterijų viduje yra specialus įkrovimo valdiklis, kuris įvykus trumpajam jungimui gali laiku atjungti akumuliatorių. Tai yra apsaugotos baterijos.
Li-ion akumuliatoriaus įrenginys
18650 akumuliatoriaus širdyje yra elektrolitas, specialus skystis, kuriame vyksta cheminės reakcijos.
Šios cheminės reakcijos yra grįžtamos. Tai yra bet kurios baterijos veikimo principas. Paprastais žodžiais tariant, tokių reakcijų formulė gali vykti tiek iš kairės į dešinę (iškrova), tiek iš dešinės į kairę (įkrovimas). Tokios reakcijos vyksta tarp katodo ir ląstelės anodo. Katodas yra neigiamas elektrodas (minusas), anodas yra teigiamas elektros energijos š altinio elektrodas (pliusas). Reakcijos metu tarp jų susidaro elektros srovė. Cheminės iškrovos ir krūvio reakcijos tarp katodo ir anodo yra oksidacijos ir redukcijos procesai, bet tai jau kita istorija. Mes nesigilinsime į elektrolizės procesą. Srovė susidaro tuo metu, kai katodas ir anodas pradeda sąveikauti, tai yra, kažkas yra prijungtas prie akumuliatoriaus pliuso ir minuso. Katodas ir anodas turi būti laidūs elektrai.
Pažeidus sąlygasVeikimo metu elektrolite atsiranda cheminių elementų molekulės, kurios uždaro katodą ir anodą, o tai sukelia vidinius trumpuosius jungimus. Dėl to pakyla akumuliatoriaus temperatūra ir atsiranda daugiau molekulių, uždarančių pliusą ir minusą. Visas šis procesas kaip sniego gniūžtė įgauna eksponentiškai greitį. Neturint galimybės išimti elektrolito (akumuliatoriaus korpusas sandariai uždarytas), vyksta šiluminis plėtimasis, dėl kurio padidėja vidinis slėgis. Kas vyksta toliau, galima suprasti be komentarų.
Ličio jonų akumuliatoriaus įkrovimas
Kaip 18650 akumuliatoriaus įkroviklis, tinka bet koks įrenginys, skirtas šio formato baterijoms. Svarbiausia nekeisti teisingo poliškumo kraunant. Įdėkite baterijas į įkroviklio lizdus tiksliai pagal pliuso ir minuso ženklus. Pravartu perskaityti kitas atsargumo priemones naudojant akumuliatoriaus įkroviklį 18650, kurios visada yra nurodytos ant akumuliatoriaus dėklo.
Geriausias ličio jonų akumuliatorių įkrovimo variantas yra naudoti brangesnius įkroviklius su tiksliai suderintu įkrovimo procesu. Daugelis iš jų turi baterijų įkrovimo funkciją naudojant CC / CV metodą, kuris reiškia nuolatinę srovę, nuolatinę įtampą. Šis metodas yra geras, nes jis gali įkrauti akumuliatorių daugiau nei įprasti įkrovikliai. Taip yra dėl tokios sąvokos kaip per didelis apmokestinimas.
Įkraunant arba iškraunant akumuliatorių, jo įtampakeičiasi. Padidėja kraunant, mažėja iškraunant. Nominali 3,7 volto vertė yra vidutinė.
Yra du poveikiai, kurie neigiamai veikia akumuliatorių – per didelis įkrovimas ir per didelis iškrovimas. Yra akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo slenksčiai. Jei akumuliatoriaus įtampa viršija šias ribas, akumuliatorius perkraunamas arba iškraunamas, priklausomai nuo to, ar jis kraunamas, ar išsikrauna. Įprastu 18650 ličio jonų įkrovimo režimu įkroviklis ir įkrovimo valdiklis, esantis pačiame akumuliatoriuje (jei yra), nuskaito akumuliatoriaus įtampą ir nutraukia įkrovimą, kai jis pasiekia slenkstį, kad būtų išvengta perkrovimo. Tokiu atveju baterija iš tikrųjų nėra visiškai įkrauta. Jo talpa gali leisti įkrauti daugiau, bet slenkstis neleidžia to padaryti.
Įkrovimo CC / CV metodu principas sukurtas taip, kad įkrovimui tiekiama srovė nenutrūktų, o būtų smarkiai sumažinta, neleidžiant vidinei akumuliatoriaus įtampai viršyti ribinę vertę. Taigi, baterija visiškai įkraunama jo neįkraunama.
Ličio jonų baterijų tipai
18650 ličio jonų akumuliatorių tipai:
- ličio geležies fosfatas (LFP);
- ličio-mangano (IMR);
- ličio kob altas (ICR);
- ličio polimeras (LiPo).
Visi tipai, išskyrus paskutinį, yra cilindriniai ir gali būti pagaminti 18650 formatu. Ličio polimerų baterijos skiriasi tuo, kad neturi konkrečios formos. Taip yra dėl to, kad jie turi kietąelektrolitas (polimeras). Dėl šios neįprastos elektrolito savybės šios baterijos dažnai naudojamos planšetiniuose kompiuteriuose ir mobiliuosiuose telefonuose.
Ličio jonų baterijų taikymas
Kaip jau minėta, 18650 dydžio ličio jonų baterijos plačiai naudojamos elektroninėse cigaretėse. Jie gali būti įmontuoti į akumuliatorių arba nuimami, t. y. įmontuoti į jį atskirai. Taip pat gali būti keli lygiagrečiai arba nuosekliai sujungti.
Ličio jonų baterijos jau seniai naudojamos gaminant įvairias baterijas, pavyzdžiui, nešiojamųjų kompiuterių baterijas. Tokios baterijos yra kelių tarpusavyje sujungtų 18650 baterijų grandinė viename korpuse. Tokius akumuliatorius taip pat galima rasti kaip talpius maitinimo blokus – nešiojamus įkroviklius.
Pačių baterijų taikymo sritis labai plati: nuo įvardintų įkroviklių iki šiuolaikinių didelių mechanizmų (automobilių ar aviacijos) sudedamųjų dalių. Tuo pačiu metu 18650 ličio jonų baterijų, sudarančių vieną bateriją, skaičius gali svyruoti nuo kelių iki šimtų. Verta paminėti ličio polimerų baterijas. Nors jų nėra 18650 ličio jonų formatu, jie yra labiausiai paplitę, nes naudojami planšetiniuose kompiuteriuose ir mobiliuosiuose telefonuose.
