Литиево-йонна батерия 18650: размери. Батерия 18650: Приложение

Литиево-йонни батерии

Размер на батерията 18650

Това петцифрен код изразена ширина и дължина на батерията, където първите две цифри - ширината (диаметър) в мм, а последните три - мм десети дължина. Налице е погрешно схващане, че нула в края на кода означава цилиндрична батерия (съществуват батерии различни форми). Това точно посочване на дължината на акумулатора не е необходимо. Когато определя размера си, често се ограничава до първите четири цифри (1865). Между другото, на пръстите и mizinchikovye батерии също имат своя код - 14500 и 10440. В допълнение към цифров код, размерът може да бъде наричана с писма. Например, двете горепосочени размери на батерията имат алтернативни буквени кодове - AA (пръст) и AAA (малки пръсти). Има множество буквено-цифрови кодове, показващи размерите на различните батерии: CR123 (16 340) A (17500), мазнини (18500), 4/3 А (17670), и др ...

За 18650 батерии това обозначение е неточно. Необходимо е да се вземат предвид и други параметри. Размерът на батерията 18650 може да бъде повлиян например от наличието на вградена специална платка (контролер за зареждане). Някои батерии в този случай може да са малко по-големи. Не е необичайно батерията просто да се побере в отделението на устройството, където е предназначено да се използва, въпреки че това устройство (например батерията на електронната цигара) е ориентирано специално към батерии от този тип.

Продължителност на използване на литиево-йонна батерия 18650

Времето, в което тази батерия може да работи, зависи от такава концепция като "милиампера на час" (mAh). За големи акумулатори, например автомобилни, се използва термина "ампери за час". За батерията 18650 mAh това е произведено количество. Един ампер е 1000 милиампера. Милиампер в час е токът, който батерията може да даде по време на кондиционирания час на използване. С други думи, ако разделите тази стойност на определен брой часове, можете да установите живота на батерията. Например батерията има капацитет 3000 mAh. Това означава, че за два часа работа ще произведе 1500 милиампери. На четири - 750. Батерията от горния пример ще бъде напълно разредена след 10 часа работа, когато капацитетът й достигне 300 милиампера (границата на дълбоко разреждане).

Такива изчисления дават само приблизителна представа за живота на батерията. Неговото действително време на работа зависи от какъв товар трябва да се справи, т.е. от устройството, което трябва да снабдява с власт.

Ток, напрежение и мощност

Преди да се занимаем с общото описание на техническите характеристики на литиево-йонните батерии 18650 и предпазните мерки при работата с тях, ние накратко даваме определение на горните понятия. Токът (максимален разряден ток, токов изход) се изразява в ампери и се отбелязва върху акумулатора с буквата "А". Напрежението се изразява във волта и се обозначава с буквата "V". На много елементи на храненето може да се намери такова обозначение. За литиево-йонна батерия напрежението винаги е 3,7 волта, а токът може да е различен. Капацитетът на батерията като основен параметър на нейната мощност се изразява чрез продукцията на напрежение и ток (волта трябва да се умножи по ампери).

Описание на плюсовете и минусите на литиево-йонната батерия

Основният недостатък на 18650 батерии, произведени от литиево-йонна технология, е, че имат малък диапазон от работни температури. Нормалната работа на литиево-йонната батерия е възможна само в диапазона от -20 до +20 градуса по Целзий. Ако се използва или се зарежда при температури под или над посочените, то я разваля. За сравнение, никел-кадмиеви и никел-метални хидридни батерии имат по-широк диапазон от температури - от -40 до +40. Но, за разлика от последните, литиево-йонните батерии имат по-високо напрежение - 3.7 волта срещу 1.2 волта от никелови батерии.

Също така, литиево-йонните батерии почти не са подложени на ефектите на саморазреждане и памет, които са често срещани при много видове батерии. Самоизхвърлянето е загуба на заредена енергия, когато е празен. Ефектът на паметта се появява при някои видове батерии в резултат на системно зареждане след непълното разреждане. Това означава, че се развива върху батерии, които не са напълно разтоварени.

С ефекта на паметта батерията "помни" степента на изпускане, след което е заредена и разредена, достигайки тази граница в следващия цикъл. По това време действителният му капацитет всъщност е по-голям. Ако има табела, показваща нивото на батерията, тя ще покаже и разреждането. Този ефект не се развива веднага, но постепенно. Той може да се развие и при условия, когато батерията непрекъснато работи от електрическата мрежа, т.е. непрекъснато заредена.

Саморазреждането и ефектът на паметта се проявяват много малко в литиево-йонните батерии.

Има още една точка, която трябва да се отбележи: тези батерии не могат да бъдат съхранявани в изтеглено състояние, в противен случай те бързо се провалят.

Предпазни мерки при работа с литиево-йонна батерия

Много видове батерии са склонни към пожар и експлозии. Това зависи от химическия компонент на устройството за вътрешни акумулатори. За литиево-йонните батерии с размери 18650 този проблем е доста остър. Не е необичайно за потребителите на електронни цигари да се получат сериозни изгаряния на ръцете и лицето, или дори по-сериозни наранявания. Тъй като литиево-йонните батерии се намират в лаптопи, таблети и мобилни телефони, случаите на тяхното запалване не са необичайни.

На първо място сред причините за такива инциденти е, разбира се, нискокачествен (евтин) акумулатор. Въпреки това, в случай на литиево-йонна батерия експлозията на електронни цигари лесно да се провокира сами, дори ако батерията не е евтино на. За да направите това, трябва да разберете малко какво представлява електрическото съпротивление.

Ако обясним тази концепция на най-простия език, този параметър определя изискванията на проводника към енергийния елемент. Колкото по-ниско е съпротивлението на проводника, толкова по-ток (ампера) батерията трябва да излъчва. Ако съпротивлението е много ниско, батерията ще работи с такъв проводник при голямо натоварване. Съпротивлението може да е толкова ниско, че да причини претоварване на батерията и последвалото й експлозия или запалване. С други думи, това ще бъде късо съединение. Тъй като електронните цигари работят на принципа на изпарение, което не може да се направи без нагревателен елемент (спираловидно жило), несправедливите потребители могат погрешно да причиняват работа на батерията с нагревателен елемент с изключително ниско съпротивление. Познавайки текущата ефективност на дадена батерия и съпротивлението на проводника, с помощта на прости изчисления, използвайки формулата за закон на Ом, можете да определите дали тази батерия ще се справи с определен проводник.

Тези опасни явления не се появяват винаги и не във всички случаи. Технологиите за защита на батерията непрекъснато се подобряват. Много акумулатори имат специален контролер за зареждане вътре в тях, който може да източи батерията навреме, когато се получи късо съединение. Това са защитени батерии.

Устройство за литиево-йонна батерия

В сърцето на батерията на устройството 18650 е електролит - специална течност, в която възникват химически реакции.

Тези химични реакции са обратими. Този принцип се основава на работата на всяка батерия. С прости думи, формулата за такива реакции може да продължи от ляво на дясно (от отговорност) и от дясно на ляво (зареждане). Такива реакции се случват между катода и анода на елемента. Катодът е отрицателен електрод (минус), анодът е положителният електрод (плюс) на източника на енергия. Между тях се образува електрически ток по време на реакцията. Химическите реакции на разтоварване и зареждане между катода и анода са процесите на окисляване и намаляване, но това е съвсем различна история. Няма да се впуснем в процеса на електролизата. Токът се формира в момента, в който катодът и анодът започват да взаимодействат, т.е. към плюс и минус батериите свързват нещо. Катодът и анодът трябва да са електрически проводящи.

По време на нарушаването на условията на работа молекулите на химичните елементи се появяват в електролита, който затваря катода и анода, което води до вътрешни къси съединения. В резултат на това температурата на акумулатора се увеличава и се формират повече молекули, които затварят плюс и минус. Целият процес като снежна топка получава скорост в геометрична прогресия. Без възможност за изваждане на електролита (кутията на акумулатора е запечатана), има термична експанзия, увеличаване на вътрешното налягане. Това, което се случва по-нататък, може да се разбира без коментар.

Литиево-йонна батерия

Като зарядно устройство за батерията 18650 е подходящо всяко устройство, предназначено за батерии от този формат. Основното нещо е, не променяйте правилната полярност при зареждане. Поставете батериите в гнездата на зарядното устройство точно в съответствие с знака плюс и минус. Няма да ви е излишно да се запознаете с други предпазни мерки при използване на зарядно устройство за акумулатори 18650, което винаги е посочено в неговия случай.

Най-добрият вариант за зареждане на литиево-йонни батерии ще бъде използването на по-скъпи зарядни устройства с фина настройка на процеса на зареждане. Много от тях имат функция за зареждане на батериите по метода CC / CV, който се дешифрира като постоянен ток, постоянно напрежение. Този метод е добър, защото може да зарежда батерията повече, отколкото обикновените зарядни устройства. Това е свързано с такова нещо като презареждане.

Когато зареждате или разреждате батерията, напрежението се променя. Когато зареждането се увеличава, когато разрядът намалява. Номиналната стойност от 3,7 волта е средната стойност.

Има два ефекта, които вредят на зареждането на батерията и претоварването. Има прагови стойности за зареждането и разреждането на батерията. Ако напрежението на батерията надхвърли тези граници, батерията се презарежда или ре-зарежда в зависимост от това дали се зарежда или изпуска. В режим на нормално зареждане за Li-ion 18650, зарядното устройство и контролерът за зареждане вътре в самата батерия (ако има такива) четат отчитането на напрежението на батерията и прекратяват зареждането при достигане на прага, за да се избегне презареждане. В този случай батерията всъщност не се зарежда напълно. Капацитетът му може да му позволи да зарежда повече, но праговата стойност не позволява това да бъде извършено.

Принципът на зареждане по метода CC / CV е конструиран така, че токът, който се захранва към заряда, да не бъде прекъснат, но да се намали рязко, за да не се допусне вътрешното напрежение на батерията да превиши праговата стойност. По този начин батерията се зарежда напълно без да се презарежда.

Видове литиево-йонни батерии

Видове 18650 литиево-йонни батерии:

• литиево-железен фосфат (LFP);
• литиево-манганов (IMR);
• литий-кобалт (ICR);
• литиев полимер (LiPo).

Всички видове с изключение на последния имат цилиндрична форма и могат да бъдат направени във формат 18650. Литиево-полимерните батерии се различават по това, че нямат специфична форма. Това се дължи на факта, че те имат солиден електролит (полимер). Това се дължи на това необичайно електролитно свойство, че тези батерии често се използват в таблети и клетъчни телефони.

Нанасяне на литиево-йонни батерии

Както вече споменахме, литиево-йонните батерии с размери 18650 са широко използвани в електронните цигари. Те могат да бъдат вградени в комплекта батерии или да бъдат сменяеми, т.е. могат да бъдат инсталирани отделно. Те могат да бъдат няколко, свързани паралелно или последователно.

Литиево-йонните батерии отдавна се използват в устройството на различни батерии, като лаптоп батерии. Тези батерии са верига от няколко 18650 батерии, свързани заедно в един корпус. Такива батерии могат да бъдат намерени и като огромни банки за захранване - преносими зарядни устройства.

Областите на приложение на самите батерии са много широки: от така наречените зарядни устройства до съставните елементи на съвременните големи механизми (автомобилни или извънредни). В същото време броят на 18650 литиево-йонни батерии, които съставляват една единствена батерия, може да варира от няколко до стотици. Заслужава да се споменат литиево-полимерните батерии. Въпреки че не са налични в 18650 литиево-йонния формат, те са най-често срещаните, тъй като се използват в таблетите и клетъчните телефони.