Барлық 18650 өлшемді (форма факторы) батареялардың артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Сондықтан 18650 аккумулятордың қайсысы жақсы екендігі туралы айту қиын. Бұл жеке қалауыңыз бен батареяға қоятын талаптарыңыздың мәселесі. Батареяның сипаттамалары мен мүмкіндіктері қолданылатын химия (электролит) түріне байланысты.
Қорғалған және қорғалмаған литий-ионды батареялар
Біріншіден, қорғалған және қорғалмаған 18650 батареяларының арасындағы айырмашылықты қарастырайық. Осы екі түрдің қайсысы жақсырақ екені осы шарттарды талдаудан кейін белгілі болады. Қорғалған (Қорғалған) аккумуляторлар - бұл корпусқа «тігілген» шағын тақтасы (зарядтау реттегіші) бар батареялар, олар ең қажетті үш функцияға ие: қысқа тұйықталудан қорғау, терең разрядтан қорғау және зарядтау кезінде рұқсат етілген токтан асып кету. Қорғалғандармен қатар қорғалмағандары да бар. Ішкі тақтасы жоқ (қорғалмаған) батареялар. Оларды өте мұқият өңдеу керек, әсіресе оларды өте төмен қарсылықпен іске қосқанда.
Қорғалмаған батареяның химиялық құрамына байланысты ол біржола тозуы немесе жай ғана жарылуы мүмкін. Батареяның қорғалғанын оның корпусындағы шағын жазуларды оқу арқылы білуге болады. Ағылшын тіліне қысқа тұйықталу қысқа тұйықталу, қорғаныс болады - Қорғау. Егер сіз осы екі сөзді бір жолда кездестірсеңіз, онда қорғаныс бар екеніне сенімді бола аласыз. Сондай-ақ, Protection немесе Protected жеке сөздері бірдей нәрсені айтады. Өкінішке орай, барлық батареялар ондағы кішкентай құтқарушының болуы туралы жаза бермейді. Сонымен қатар, сіз сатушылардан немесе Интернетте батарея туралы ақпаратты іздеуді пайдалана аласыз. Батареяны таңдағанда қауіпсіздікті бірінші орынға қойсаңыз, 18650 батареясының қайсысы жақсы деген сұрақтың жауабы анық болады.
Li-ion батареясының механикалық қорғанысы
Батареяның электронды ішкі қорғанысынан басқа, тақтаны пайдаланбай механикалық қорғаныс жүйесі де бар. Мұндай қорғаныстың мағынасы ішкі қысымның белгілі бір шегінен асып кету нәтижесінде батареяның ішіндегі тізбектегі механикалық үзіліске (механикалық қосқыштың жұмысы) азаяды, бұл шын мәнінде жарылысқа әкеледі. Бұл батареяның қуатын өшіреді. Егер қысым әлі де өсе берсе, арнайы клапан автоматты түрде ашылады, ол электролитті сыртқа шығарады. Механикалық қосқыштың өзі заряд контроллері (тақтасы) бар немесе онсыз орнатылған көптеген батареяларда қосымша қауіпсіздік шарасы ретінде кеңінен таралған. Сонымен қатар, механикалық қорғаныстың болуы туралы еш жерде айтылмауы мүмкін, корпуста да, дүкендегі техникалық сипаттамалардың сипаттамасында да. Бұл жағдайда сіз химиялық құрамы тұрақсыз батареяларды ешқашан жақсы өндірушіден қорғаусыз қалдырмайтынын түсінуіңіз керек. Ресми түрде мұндай қуат көзі қорғалмаған деп саналса да, оның кез келген жағдайда кем дегенде біраз механикасы болады.
Li-ion батареясының сыйымдылығы
Батарея сыйымдылығы сағатына миллиампермен (мАч немесе мАсағ) көрсетіледі және сондай-ақ құрылғыңызбен пайдалану үшін қай 18650 батареясы қолайлы екенін анықтауға көмектеседі. Бұл мән неғұрлым жоғары болса, батарея толығымен таусылғанша соғұрлым ұзақ қызмет етеді. Миллиампер сағатына шағын батареялар үшін қолданылатын «ампер/сағат» (1 Ah=1000 мАч) туындысы. Физикаға бармай-ақ, бұл мән батарея тоғының әлеуетті күшін сипаттайды, оны толығымен зарядсыздандыру үшін бір сағат бойы беру керек. Әрине, ол соншалықты күшті токты бермеуі мүмкін, бірақ бұл мән бойынша оның сыйымдылығын оңай бағалауға болады. Қарапайым есептеулердің көмегімен сіз батареяның бірнеше сағат жұмыс істеуі үшін қандай ток шығаратынын білуге болады.теңдік – бір сағаттағы ампер саны. Ампер мәні неғұрлым жоғары болса, батарея бірдей қуатпен соғұрлым ұзақ жұмыс істей алады.
Литий-ионды батареялардың ағымдағы шығысы
Ток шығысы – батареяны сипаттайтын тағы бір параметр. Батарея корпусында ток шығысы ток күшімен белгіленеді - ампер (A). Неғұрлым күшейткіш болса, соғұрлым күшті батарея «қуырылады». Жоғары ампері бар батареялар жоғары ток деп саналады (Жоғары ағызу). Бұл жоғары ток 18650 батареясының қайсысы жақсы екенін анықтайтын ампер саны. Дегенмен, бұл батареялардың сыйымдылығы салыстырмалы түрде аз. Батарея жұмыс істеуі керек қарсылық неғұрлым төмен болса, соғұрлым ол көбірек ток беруге мәжбүр болады. Және бұл қайтару шегі сипатталған мәнге байланысты.
Батареяның сыйымдылығы уақыт бойынша ток күшін анықтайды және ток шығысы осы шекті көрсетеді. Осы екі параметрге сүйене отырып, батареяның максималды қызмет ету мерзімін ол үшін максималды мүмкін қуатпен есептей аласыз. Белгілі бір құрылғыға қажетті ток осы құрылғы жұмыс істейтін батареяның максималды ток шығысынан жоғары болса, бұл батареяның шамадан тыс жүктелуі болатындығын түсіну маңызды. Ауыр жүктемеде тұрақты жұмыс істегенде батареяның қызмет ету мерзімі айтарлықтай қысқарады.
Ом заңы техникалық сипаттамалары бойынша қай 18650 батарея жақсырақ екенін анықтау әдісі ретінде
Қуат көзінің номиналды кернеуін және құрылғының кедергісін біле отырып, сіз қажетті ток шығысын есептей аласыз,Ом заңын қолдану:
I=U/R мұндағы I ток ампермен (A), U кернеу вольтпен (V), R Оммен (Оммен) қарсылық.
Яғни, батарея кернеуін соңғы құрылғының кедергісіне бөлу керек. Формула арқылы сіз батареяны жұмыс кезінде мүмкін болатын шамадан тыс жүктемеден және, әрине, қысқа тұйықталудан қорғай аласыз. Омметрлер кедергіні өлшеу үшін қолданылады. Осы қарапайым есептеулерді білу сізге қай 18650 батареясы белгілі бір құрылғымен пайдалануға ең қолайлы екенін анықтауға көмектеседі.
Барлық 18650 пішін-факторлы батареялар 3,7 вольтке есептелген. Бірақ бұл мән көп жағдайда айнымалы және батареяның зарядсыздану деңгейіне байланысты. Ол неғұрлым көп разрядталса, соғұрлым аз вольт шығарады.
Литий-ионды батареялардың түрлері
Қайсы 18650 батареясын таңдау керек және қайсысы жақсырақ - нақты жағдайға байланысты. Химияның әртүрлі түрлерінің ерекшеліктерін білу бұл мәселені түсінуге көмектеседі. Төменде 18650 батареясының ең танымал түрлері берілген:
- Литий кобальт - ICR, NCR, LiCoO2 (Литий кобальт оксиді).
- Литий марганец – IMR, INR, NMC, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2 (литий марганец оксиді).
- Литий темір фосфаты (феррофосфат) - LFP, IFR, LiFePO4 (литий темір фосфаты).
Батареялардың тізімде көрсетілген түрлері литий-иондық батареялардың түрлері, яғни литий-ион технологиясы арқылы жасалған.
Химия түрлерінің сипаттамасы бар келесі ақпарат 18650 литий-ионды батареяның қайсысы жақсы екенін анықтауға көмектеседі.
Литий-ионды батареялардың ескіруі, сақтау және жұмыс температурасының диапазоны
Барлық литий-ионды қуат көздері ескірген. Олардың мүлдем қолданылғаны маңызды емес. Өндірілген күннен бастап бірнеше жыл өткен соң, кез келген жағдайда оларды қауіпсіз түрде тастауға болады деп саналады. Жыл сайын аккумулятор номиналды сыйымдылығының шамамен 10% жоғалтады, сондықтан сатып алудан бұрын шығарылған күнін білу ұсынылады. Қартаюмен қатар литий батареяларының тағы бір кішігірім кемшілігі бар - оларды зарядсызданған күйде ұзақ уақыт сақтауға болмайды, бұл оларды бұзуы мүмкін. Батареяларға қоршаған орта температурасы да әсер етеді. Литий-иондық жасушалар салыстырмалы түрде төмен жұмыс температурасы диапазонына ие - -20 градустан +20 градус Цельсийге дейін. Бұл оларды көрсетілген шектерге жақын жағдайларда пайдалану немесе зарядтау электролитке кері әсер ететінін білдіреді.
Литий кобальт батареялары
Литий кобальт батареялары ең жоғары сыйымдылыққа ие. Литий-кобальт химиясы өте тұрақсыз, сондықтан оны абайлап қолдану керек. Үздік немесе үшбұрышты V зарядтау әдісін пайдаланған кезде жылдам зарядтау мүмкіндігіне жол бермеу керек. Бұл зарядпен тұрақтырақ батареяны бір сағат ішінде толық зарядтауға болады. Литий-кобальтты осылай зарядтау қауіпті. Сондай-ақ, мұндай жүктемесі бар литий-кобальт батареясын пайдаланбаңызоны 30 минуттан аз уақыт ішінде шығаруға болады. Қорғаусыз химиялық құрамы бар батарея үшін екеуі де электролитті тұтандырады.
Литий-кобальт технологиясына негізделген химия 18650 электронды темекі батареялары арасында үлкен танымалдылыққа ие болды. Осы санаттағы аккумуляторлардың ең жақсы өндірушісі қайсысын таңдау керек, шолуларды қарау ұсынылады. Белгілі бір тұрақсыздыққа байланысты мұндай батареяларды мұқият таңдау керек.
Литий-кобальтты батарея зарядының шекті мәні 4,2 вольт шекарасы болып табылады. Аккумулятордың кернеуін осы шектен жоғары көтеру шамадан тыс зарядтауды білдіреді, бұл өте қажет емес. Тым қуатты зарядтағыштарды пайдалану литий-кобальт химиясына теріс әсер етеді. Бұл батареяны зақымдайды және сонымен бірге электролиттің тұтану және жарылу қаупін арттырады. Берілген токты реттеу және зарядтау үшін әртүрлі параметрлерді қолдану мүмкіндігі бар жетілдірілген зарядтағыштарды қолданған дұрыс. Мұнда ең жақсы зарядтау әдісі CC / CV алгоритмі болады - тұрақты ток, тұрақты кернеу (тұрақты ток / тұрақты кернеу).
Кобальт батареяларына тек шамадан тыс зарядтау ғана емес, сонымен қатар шамадан тыс зарядтау да қатты әсер етеді. Разрядтың ең жоғары шегі - 3 вольт. Егер сіз батареяның осы кернеуіне жеткеннен кейін кобальтпен жұмыс істеуді жалғастырсаңыз, ол оны бұзады және тұтану қаупін арттырады. Ең дұрысы, 3,5 вольттан кейін кобальтпен жұмыс істеуді тоқтату керек. Литий-кобальт химиясымен байланысыбарынша сақ болу керек. Артық зарядтау, шамадан тыс зарядтау, разрядтағы шамадан тыс төмен Ом, физикалық зақым химияның нашарлауына ықпал етеді, бұл ақырында жарылысқа әкеледі. Бір зарядтағы ток өте жоғары және өте төмен қарсылық жағдайында бұл бірден орын алуы мүмкін. Никель-кобальт химиясы өте улы. Тұтанған кезде ол денсаулыққа өте зиянды және тыныс алғанда өлімге әкелетін газдарды шығарады.
Литий марганец батареялары
Литий-марганецті аккумуляторлар ең танымал болып табылады, бұл ең алдымен кобальт батареяларына ұқсас қасиеттері бар химиялық тұрақтылығына байланысты. Сондықтан көптеген марганец батареяларында заряд реттегіші жоқ, сонымен бірге өндірушілер оларға мақтанышпен «қауіпсіз» жалауша іліп қояды.
Марганец батареялары жүктеме кезінде (өте төмен Оммен) ұзақ және тыныш жұмыс істей алады. Бұл, әрине, кез келген жағдайда жақсы емес, бірақ кобальт элементтерінен айырмашылығы, марганец бұл жағдайда әлдеқайда ұзағырақ болады. Марганец элементтері сыйымдылық пен беріктіктің жақсы тепе-теңдігіне ие, бірақ сыйымдылығы бойынша кобальтқа жоғалтады. IMR батареяларын зарядтауға қатысты сақтық шаралары кобальт батареяларымен бірдей дерлік. Максималды шек - 4,2 вольт. Бір зарядқа жоғары токтарды пайдалану электролитті жарып жібермейді, бірақ ол оны қатты бұзады. Және бұл, әрине, берілген токтың күшіне байланысты. Ол неғұрлым күшті болса, соғұрлым тезірек зарядтау орын алады, бірақ химия үшін нашар болады. Ұсынылған зарядтау әдісі - CC/CV. Тағы бір плюсмарганец жасушалары, олар 2,5 вольт терең разрядқа төтеп бере алады. Қалай болғанда да, марганец батареясын мұндай күйге жиі әкелмеу керек.
Электролиттің бұл түрі жарылғыш әсердің болмауымен де сипатталады. Бұл анод материалы ретінде графиттің қолданылуына байланысты. Қиын жұмыс жағдайында (өте төмен қарсылық немесе зарядтағы өте жоғары ток) тіпті қорғалмаған батарея да газ шығарады, бірақ тұтанбайды немесе жарылмайды.
Жалпы, олардың орташа өнімділігіне байланысты 18650 литий-марганец батареялары өнімділікте жақсырақ. Осы санаттағы батареялардың қайсысын таңдау керек, әр өндіруші үшін шолуларды бөлек қарау керек.
Литий темір фосфатты батареялар
Литий темір фосфаты (феррофосфат) литий-ионды батареялар тобының ең қауіпсізі болып табылады. Бұл олардың басты айырмашылығы. LFP батареяларының химиясының тұрақтылығы марганец батареяларына қарағанда жақсырақ. Бұл тамаша термиялық тұрақтылыққа ие және уыттылығы жоқ темір фосфатты катодты қолданумен байланысты. Темір фосфатты батареялардың барлығы дерлік заряд реттегішімен жабдықталмаған және оларды физикалық зақымсыз жарылыс немесе өртке жеткізу үшін көп күш қажет. Олар өте төмен қарсылық сияқты теріс әрекеттерді жақсы шеше алады.
Феррофосфатты жасушалар литий-иондар арасында ең жоғары қызмет мерзіміне (2000 зарядтау-разряд циклі) ие. бастапкемшіліктері - төмен сыйымдылық, кобальт батареяларынан шамамен 50% төмен және марганец батареяларынан шамамен 15% төмен. Бұл батареялардың тағы бір ерекшелігі пайдалану кезінде кернеудің тұрақтылығы болып табылады, ол зарядсызданғанға дейін 3,2 вольт шекарасына жақын ауытқиды. Бұл қасиет феррофосфатты аккумуляторларға оларды сериялық қосылымда пайдалану үшін көбірек артықшылықтар береді (егер батареялар тізбекте, яғни аккумуляторда жиналса). Темір-фосфатты аккумуляторлар химиядағы аналогтарына қарағанда аз ток қуатына ие, бірақ олардың арасында жоғары токты да табуға болады. Темір фосфатты батареялар басқа литий-ионды батареяларға қарағанда біршама баяу ескіреді, бірақ жоғарыда сипатталғандай, оларды бос сақтауға болмайды.
Қос шам немесе радиомен басқарылатын модель үшін қай 18650 батареясы жақсырақ екендігі туралы ақпаратты іздегенде, осы химиясы бар батареяларды таңдаған жөн. Жоғарыда сипатталған қасиеттерге байланысты олар осы құрылғылардың батареяларында қолдануға өте ыңғайлы.
Бұл қуат көздерінің химиясы оларды жеделдетілген әдіс арқылы қауіпсіз зарядтауға мүмкіндік береді. Феррофосфатты батареялар шамадан тыс зарядтауға өте төзімді. Разрядқа келетін болсақ, оның максималды рұқсат етілген шегі - 2 вольт. Жұмыстың соңына қарай батареяның тұрақты кернеуі күрт төмендейді. Осы шектен төмен жиі зарядсыздану батареяны тез зақымдайды.
Соңында
Бұл батарея белгілерінің сипаттамасы, 18650 техникалық сипаттамалары, қайсысы жақсы және химияның әртүрлі түрлері аяқталды. Бұл ақпарат көмектеседі деп үміттенемізнақты құрылғы үшін қай батарея қолайлы екенін анықтаңыз. Мұнда берілген ұсыныстар мен сипаттамалар өте қысқаша берілген. Бүкіл форумдар, веб-сайттар және тіпті кітаптар батареяларға арналған. Олар туралы толық ақпаратты бір мақалаға салу мүмкін емес. Біз оларды зерттеу үшін көптеген арнайы терминдерді және жалпы электрохимияны білу керек екенін айтып отырған жоқпыз.
