Литиево-йонните батерии 18650 са напоследък все по-популярни. По техническите си характеристики те превъзхождат всички известни батерии на пръсти. Понятията "пръст" и "малък пръст", използвани за добре известни размери на батериите, са неправилни от гледна точка на правилната терминология. Всички батерии, независимо от размера им, имат свои собствени кодове, указващи техния размер. И така, 18650 също е код. Това е цялата тайна.
Размер на батерията 18650
В този петцифрен код се изразяват ширината и дължината на батерията, като първите две цифри са широчината (в диаметър) в милиметри, а последните три - дължината в милиметри с десети от част. Има погрешна идея, че нулата в края на този код показва цилиндричната форма на батерията (има батерии с различни форми). Точната индикация за дължината на батерията не се изисква. Когато е посочено, размерът му често се ограничава до първите четири цифри (1865). Между другото, батериите за пръсти и миниатюри също имат свой собствен код - 14500 и 10440. В допълнение към цифровия код, размерът може да бъде посочен и с букви. Например, двете гореспоменати батерии имат алтернативни буквени кодове - AA (пръсти) и AAA (миниатюрни). Има много букви и цифри, които обозначават размера на различните елементи на силата: CR123 (16340), A (17500), A Fat (18500), 4/3 A (17670) и т.н.
)
Що се отнася до батерията 18650, това означение не е точно. Други параметри трябва да бъдат взети под внимание. Размерът на батерията 18650 може да бъде засегнат например отналичие на вградена специална платка (контролер за зареждане). При някои батерии в този случай дължината може да е малко по-голяма. Понякога батерията просто не се вписва в отделението на устройството, където ще се използва, въпреки че това устройство (например батерията на електронна цигара) е проектирано да работи точно с батерии от този тип.
Живот на литиево-йонна батерия 18650
Времето, през което тази батерия може да работи, зависи от концепцията за "милиамери на час" (mAh). За големи батерии, като автомобилната, се използва терминът "ампер на час". За батерия от 18650 mAh тя е производна стойност. Един ампер е 1000 милиампера. Милиампер на час е токът, който може да даде батерията по време на стандартния час на използване. С други думи, ако разделите тази стойност с определен брой часове, можете да разберете живота на батерията. Например, батерията има капацитет от 3000 mAh. Това означава, че за два часа ще произвежда 1500 милиампера. За четири - 750. Батерията от показания пример ще бъде напълно разредена след 10 часа работа, когато капацитетът й достигне 300 милиампера (границата на дълбок разряд).
Подобни изчисления дават само приблизителна представа за живота на батерията. Работата му в реално време зависи от това с какво натоварване трябва да се справи, т.е. от устройството, което той трябва да осигури с храна.
Ток, напрежение и мощност
Преди спиране приобщо описание на техническите характеристики на литиево-йонните батерии 18650 и предпазна мярка при работа с тях, дайте кратко описание на горните понятия. Токът (максимален ток на разреждане, токов изход) се изразява в ампери и се отбелязва върху батерията с буквата "А". Напрежението се изразява в волтове и се обозначава с буквата "V". На много елементи на захранването можете да видите следната нотация. За литиево-йонна батерия, напрежението винаги е 3,7 волта, а токът може да бъде различен. Мощността на батерията като основен параметър на неговата якост се изразява от произведението на напрежение и ток (волта трябва да се умножи по амперите).
Описание на предимствата и недостатъците на литиево-йонна батерия
Основният недостатък на 18650 размера на батериите, произведени по литиево-йонна технология, е, че те имат малък диапазон от работни температури. Нормалната работа на литиево-йонна батерия е възможна само в границите от -20 до +20 градуса по Целзий. Ако се използва или зарежда при температури, по-ниски или по-високи от горепосочените, това го разваля. За сравнение, никел-кадмиевите и никел-металните хидридни акумулатори имат по-широк диапазон от температури - от -40 до +40. Но за разлика от последните, литиево-йонните батерии имат по-високо номинално напрежение от 3,7 волта спрямо 1,2 волта в никелови батерии. Също така, литиево-йонните батерии са почти необичайни сред много видове саморазреждане на батерии и памет. Саморазрядът е загуба на енергия, заредена в прост момент. Ефектът на паметта възниква в някои видове батериисистематично зареждане след пълно разреждане. Това означава, че се развива на акумулатори, които не са напълно засадени. Когато ефектът на паметта, батерията "запаметява" степента на разреждане, след което започва да се зарежда и разрежда, достигайки тази граница в следващия цикъл. Неговият реален капацитет в този момент всъщност е повече. Ако има платка, показваща нивото на батерията, тя ще покаже и разряда. Този ефект не се развива веднага, а постепенно. Също така може да се развие при условия, при които батерията постоянно работи от електрическа мрежа, т.е. непрекъснато се зарежда. Саморазрядът и ефектът на паметта се намират в литиево-йонни батерии изключително незначителни. Трябва да се има предвид още една точка: такива батерии не могат да се съхраняват в разредено състояние, в противен случай бързо ще се провалят.
Внимание при работа с литиево-йонна батерия
Много видове батерии са обект на светкавици и експлозии. Това зависи от химичния компонент на вътрешното устройство на батерията. За литиево-йонни батерии с размер 18650 този проблем е доста остър. Понякога, когато потребителите на електронни цигари получават сериозни изгаряния на ръцете и лицето си, или дори по-сериозни наранявания. Тъй като литиево-йонните батерии се предлагат в лаптопи, таблети и мобилни телефони, има редки случаи на запалване.
На първо място сред причините за такива инциденти е, разбира се, нискокачественото (евтино) сглобяване на батерията. Въпреки това, в случай на електронни цигари, експлозияЛитиево-йонната батерия може лесно да се задейства самостоятелно, дори ако батерията не е евтина. За да направите това, трябва да разберете малко за факта, че има електрическо съпротивление. Ако обясните тази концепция на най-простия език, това е параметърът, който определя изискванията на проводника към батерията. Колкото по-ниско е съпротивлението на проводника, толкова по-голям е токът (ампера). Ако съпротивлението е много ниско, тогава батерията ще работи с такъв проводник при голям товар. Съпротивлението може да бъде толкова ниско, че да задейства допълнително натоварване на батерията и последващата експлозия или запалване. С други думи, това ще бъде късо съединение. Тъй като електронните цигари работят на принципа на изпарението, което не може да бъде избегнато без нагревателен елемент (бобина), неквалифицираните потребители могат погрешно да принудят батерията да работи с нагревател с изключително ниско съпротивление. Познавайки токовия изход на дадена батерия и съпротивлението на проводника, с помощта на прости изчисления, използвайки формулата на закона Ом, можете да определите дали тази батерия ще се справи със специфичен проводник. Тези опасни явления се случват не винаги и не във всички случаи. Технологията за защита на батериите постоянно се подобрява. Много батерии имат специален контролер за зареждане вътре, способен своевременно да разрежда батерията в случай на късо съединение. Това е защитена батерия.
Устройство за литиево-йонна батерия
В основата на батерията на устройството 18650 лежи електролит - специална течност, в която има химически реакции.
Тези химични реакции са обратими. Това се основава на принципа на всяка батерия. На обикновен език формулата на такива реакции може да продължи от ляво на дясно (изхвърляне) и от дясно на ляво (такса). Такива реакции протичат между катода и анода на елемента. Катодът е отрицателен електрод (минус), анодът е положителен електрод (плюс) на източник на енергия. Между тях в момента на реакцията се образува електрически ток. Химичните реакции на разряда и зареждане между катода и анода са процесите на окисление и възстановяване, но това е съвсем различна история. Няма да се задълбочим в процеса на електролиза. Токът се образува в момента, когато катодът и анодът започват да взаимодействат, т.е. към плюс и минус батериите свързват всичко. Катодът и анодът трябва да са електрически проводими. В случай на нарушаване на работните условия в електролита има молекули от химически елементи, които затварят катода и анода, което води до вътрешни къси съединения. В резултат на това температурата на батерията се увеличава и има повече молекули, които затварят плюс и минус. Целият процес като снежна топка придобива скорост в геометрична прогресия. Без възможност за отстраняване на електролита от външната страна (кутията на батерията е запечатана) има термично разширение, увеличаващо вътрешното налягане. Това, което става, може да бъде разбрано без коментари.
Зареждане на литиево-йонна батерия
Както всяко зарядно устройство на батерията 18650, всяко устройство, предназначено за батерии от този формат, ще се побере. Основното нещо, когато зареждането не променя правилната полярност. За базабатериите в слотовете на зарядното устройство трябва точно да съответстват на обозначенията плюс и минус. Няма да е неуместно да се запознаете с други мерки за сигурност, когато се използва за зареждане на батерията 18650, която винаги е обозначена на тялото му.
Най-добрият вариант за зареждане на литиево-йонни батерии е използването на по-скъпи зарядни устройства с фина настройка на процеса на зареждане. Много от тях имат функция за зареждане на батерията чрез CC /CV метод, който се декодира като DC, постоянно напрежение. Този метод е добър, защото може да зарежда батерията повече от обикновените зарядни устройства. Това се дължи на идеята за презареждане. Когато зареждате или разреждате батерията, нейното напрежение се променя. Когато зареждането се увеличава, когато разтоварването намалява. Номиналните 3,7 волта са средни стойности. Има два ефекта, които имат вредно въздействие върху батерията - презареждане и презареждане. Има прагове за зареждане и разреждане на батерията. Ако напрежението на батерията надхвърли тези граници, батерията се зарежда или презарежда, в зависимост от това дали се зарежда или разрежда. В нормалния режим на зареждане за Li-ion зарядно устройство 18650 и контролер за зареждане в самата батерия (ако има такива), прочетете показанията на напрежението на батерията и прекъснете зареждането при достигане на прага, за да се избегне презареждане. В този случай батерията не се зарежда напълно. Неговият капацитет може да му позволи да обвинява още, но прагът не му позволява да го направи.
Принцип на таксуванеCC /CV методът е подреден така, че зареденият ток да не се отреже, но рязко да се намали, като се предотврати достигането на праговата стойност на вътрешното напрежение на батерията. По този начин батерията е напълно заредена без презареждане.
Видове литиево-йонни батерии
Видове акумулатори 18650 Li-ion:
литиев железен фосфат (LFP);
литий-манган (IMR);
литий-кобалт (ICR);
литиев полимер (LiPo).
Всички видове, с изключение на последните, са цилиндрични и могат да бъдат изпълнени във формат 18650. Литиево-полимерните батерии се отличават с факта, че нямат конкретна форма. Това се дължи на факта, че те имат твърд електролит (полимер). Поради такива необичайни електролитни свойства тези батерии често се използват в таблети и клетъчни телефони.
Използване на литиево-йонни батерии
Както вече споменахме, 18650 литиево-йонни батерии се използват широко в електронните цигари. Те могат да бъдат вградени в батерия или да се свалят, т.е. да се инсталират отделно. Те могат също да бъдат множествени, свързани паралелно или последователно. От дълго време е установено, че литиево-йонните батерии се използват в устройства като батерии, например лаптопи. Тези батерии представляват верига от няколко взаимосвързани батерии в една кутия. Такива батерии могат да се намерят и като капацитивни банки на банки - преносими зарядни устройства.
Обхватът на самите батерии е доста широк: от иметоЗарядни устройства към компонентите на съвременните мащабни механизми (автомобилни или аварийни). В същото време броят на литиево-йонните батерии 18650 е една батерия, варираща от няколко стотин до стотици. Заслужава да се спомене за литиево-полимерните батерии. Въпреки че не са налични във формат Li-ion от 18650, те най-често се използват като таблети и мобилни телефони.
Тези химични реакции са обратими. Това се основава на принципа на всяка батерия. На обикновен език формулата на такива реакции може да продължи от ляво на дясно (изхвърляне) и от дясно на ляво (такса). Такива реакции протичат между катода и анода на елемента. Катодът е отрицателен електрод (минус), анодът е положителен електрод (плюс) на източник на енергия. Между тях в момента на реакцията се образува електрически ток. Химичните реакции на разряда и зареждане между катода и анода са процесите на окисление и възстановяване, но това е съвсем различна история. Няма да се задълбочим в процеса на електролиза. Токът се образува в момента, когато катодът и анодът започват да взаимодействат, т.е. към плюс и минус батериите свързват всичко. Катодът и анодът трябва да са електрически проводими. В случай на нарушаване на работните условия в електролита има молекули от химически елементи, които затварят катода и анода, което води до вътрешни къси съединения. В резултат на това температурата на батерията се увеличава и има повече молекули, които затварят плюс и минус. Целият процес като снежна топка придобива скорост в геометрична прогресия. Без възможност за отстраняване на електролита от външната страна (кутията на батерията е запечатана) има термично разширение, увеличаващо вътрешното налягане. Това, което става, може да бъде разбрано без коментари.
