Литий ионный аккумулятор емкостью 2000 мач

Что лучше: батарея на 5000 mAh или на 2000 mAh? Почему?

Ёмкость в мАч (mAh) в аккумуляторной батарейке значит сколько тока она может подавать в миллиампер (мА) в течение часа (ч) . Сравнение аккумуляторов ёмкостью 5000 мАч и 2000 мАч показывает, что в первом будет больше энергии, чем во втором при условии подачи на них одинакового напряжения.

Усиленный элемент питания с более высоким значением мАч отхватывает львиное пространство внутри корпуса гаджета, требовательнее к зарядке и дороже по цене. Ниже мы рассмотрим, что именно означает ёмкость и при оправдано ли её увеличение в 2019-м году.

➡ Узнайте, почему Apple никогда не увеличит размер батареи в iPhone.

Простое объяснение, что же такое 2000 mAh или 5000 mAh в аккумуляторных батарейках

Батарея ёмкостью 5000 мАч означает, что в течение 1 часа она способна подавать энергию с силой тока 5000 мА , либо в течение 2,5 часов — 2000 мА . Аккумулятор ёмкостью 2000 мАч при том же напряжении в течение 1 часа подаст ток 2000 мА или 5000 мА в течение 24 минут (2/5 от часа). Простыми словами, в батарее 5000 мАч накоплено больше энергии, чем в 2000 мАч .

Важное замечание про напряжение

Например, у одного аккумулятора ёмкость 5000 мАч и напряжение 3,7В , а у второго — 2500 мАч и напряжение 7,4В . Кажется, что батарея на 5000 мАч лучше , верно?

Но по факту между ними нет никакой разницы — у обеих одинаковая мощность. Цифра в мАч в данном случае даёт мнимое представление о характеристиках элемента питания — имейте это ввиду.

Производители электроники при выборе большей ёмкости элемента питания проверяют следующие факторы:

• действительно ли оборудование нуждается в такой мощности,

• есть ли совместимость напряжения на клеммах,
• достаточно ли места в посадочном лотке,
• насколько критично увеличение веса,
• как долго будет заряжаться устройство,
• оправдана ли дополнительная стоимость такого решения.

Раньше телефоны и прочие гаджеты с аккумулятором большой ёмкости страдали длительной подзарядкой. В отдельных случаях суперавтономные смартфоны-повербанки (на 10000 мАч и выше) заряжались по 4-5 часов . Сегодня засилье мощных адаптеров и технологий ускоряет процесс в разы (до считанных минут и даже секунд ).

Большее значение ёмкости в мАч становится всё более востребованной характеристикой мобильных устройств.

С увеличением функциональной оснащённости смартфонов, роста производительности мобильных процессоров и общемировой тенденции востребованности практичных гаджетов более мощные аккумуляторы с более высоким значением мАч становятся одним из ключевых параметров при выборе портативной электроники (от IoT и телефонов до ноутбуков и электромобилей ).

Поэтому если вы подбираете себе повербанк , смартфон или ноутбук , то чем больше мАч указано в характеристиках аккумуляторной батарейки, тем больше энергии устройство сможет получить от такого элемента питания. Однако это далеко не значит, что устройство будет работать дольше — узнайте, почему не стоит полагаться только на ёмкость в мАч при выборе практичного оборудования.

Напишите в комментарии, в каких устройствах вы встречали большую цифру в мАч, но на деле оно едва доживало до конца рабочего дня. По вопросам выбора аккумулятора отправьте нам сообщение ВКонтакте @NeovoltRu .

Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter . Мы также расширяем блог в «Дзене» и активно публикуемся на Medium — заходите посмотреть.

Источник

Лучшие литий-ионные аккумуляторы

Статья обновлена: 2020-12-17

Статья обновлена: 22.10.2020

Чтобы определить лучшие литиевые аккумуляторы, нужно сравнить их по основным параметрам: емкости, напряжению, величине разрядных токов, химическому составу, диапазону рабочих температур. Имеют значение и дополнительные критерии выбора: форма, размеры, торговая марка, наличие или отсутствие платы защиты. Подходящие элементы питания выбираются с учетом их рабочих характеристик и назначения.

Форма и размеры

Литий-ионные аккумуляторы производятся в форме цилиндра или призмы в металлическом корпусе, а также в виде пакетов в полимерной оболочке. Форма зависит от метода сворачивания фольги, из которой производятся аккумуляторы. Форма и размеры «банок» имеют значение, если выбирать их под конкретный батарейный отсек. В остальных случаях строгой привязки нет. Например, аккумуляторную батарею с заданными характеристиками можно собрать из цилиндрических ячеек или призматиков – на ваше усмотрение.

Размеры цилиндрических элементов – стандартизованные, самый популярный типоразмер – 18650. Это ячейки диаметром 18 мм и длиной 65 мм. В этом типоразмере выбор элементов питания наиболее разнообразен. Также распространены цилиндрические элементы типоразмера 21700, 26650, 26980, 32650 и др. Призматики и пакеты бывают разных размеров, без строгой привязки к стандартам.

Емкость, напряжение, допустимые токовые нагрузки

Напряжение у всех Li-ion ячеек с одинаковым химическим составом совпадает. У большинства моделей напряжение составляет 3,6 или 3,7 В. К исключительным относятся литий-железо-фосфатные ячейки (3,2 В) и литий-титанатные (2,3 В). С увеличением размеров литиевых аккумуляторов возрастает их емкость. У ячеек форм-фактора 18650 она обычно составляет от 2000 до 3600 мАч.

Но при выборе лучших литиевых аккумуляторов не стоит оценивать их только по емкости. С увеличением этого параметра снижается токоотдача. Например, у моделей типа LiFePO4 удельная емкость ниже, а токоотдача – выше, чем у большинства Li-ion элементов.

Основные отличия в характеристиках представлены в таблице:

Диапазон рабочих напряжений (от разряженного до заряженного состояния)

около 30–110 Вт·ч/кг

Допустимые токи разряда

Оптимально – до 1С;

в постоянном режиме – до 5С;

в импульсном режиме – до 50С.

до 10С, кратковременно – до 30С

Допустимые температуры в процессе работы

Допустимые температуры в ходе зарядки

С защитой и без нее

Аккумуляторы бывают незащищенные и со встроенной защитой. Это специальная плата, контролирующая процесс заряда-разряда. Она оберегает ячейку от коротких замыканий, неправильной полярности, глубокого разряда и чрезмерного заряда. Защищенные «банки» максимально безопасны при использовании в быту.

В отношении незащищенных ячеек перезаряд, глубокий разряд и короткое замыкание недопустимы. Такие факторы в лучшем случае приводят к ухудшению характеристик аккумуляторов, а в худшем – к вздутию, возгоранию или взрыву.

Но это не значит, что защищенные аккумуляторы Li-ion хорошие, а незащищенные – хуже. Главное – выбирать их в зависимости от дальнейшего использования. Незащищенные ячейки в основном используются для сборки аккумуляторных батарей. Краткие рекомендации по использованию ячеек с защитой и без нее приведены в таблице:

Применение в фонарях и других приборах нескольких последовательно установленных аккумуляторов.

Установка в короткий или узкий батарейный отсек, рассчитанный на 1 аккумулятор без защиты. При наличии защиты аккум на 0, 5 мм шире и на 2–3 мм длиннее по сравнению с незащищенным элементом того же типоразмера.

Подзарядка простейшим зарядным устройством, не способным ограничивать уровень заряда.

Использование в мощных LED фонарях и других приборах, потребляющих ток выше 3 А. «Банки» с защитой в таких условиях отключаются при включении из-за токовых перегрузок.

Использование в приборах, не имеющих собственной защиты от критического разряда.

При подзарядке умным зарядным устройством и параллельном расположении ячеек в приборах.

Сравнение Li-ion аккумуляторов по химическому составу

Современные Li-ion аккумуляторы в зависимости от состава катода или анода делятся на несколько типов. Отличия в химическом составе сказываются и на характеристиках элементов. Чаще всего встречаются ячейки следующих типов:

1. Литий-кобальтовые (LiCoO2, LCO или ICR в маркировке). Их плюс – высокая емкость, а минус – низкая термическая стабильность и небольшие допустимые нагрузки по току (1С).
2. Литий-марганцевые (LiMn2O4, LMO или IMR в маркировке) – высокотоковые. По удельной емкости они немного уступают аналогам, зато имеют высокие разрядные токи – 5–10С. Дополнительные преимущества таких моделей – высокая термическая стабильность и малое внутреннее сопротивление.
3. LiNiMnCoO2 (NMC или INR) – имеют низкий уровень самонагрева, сбалансированное соотношение емкости и допустимых нагрузок по току (2С). Считаются хорошим выбором для электротранспорта.
4. Литий-железо-фосфатные (LiFePO4, LFP или IFR). При меньших значениях напряжения и емкости выигрывают у конкурентов по остальным параметрам. Выдерживают высокие токовые нагрузки (25–30С и выше), не снижают характеристики на морозе, отличаются долговечностью, термической и химической стабильностью.
5. LiNiCoAlO2 (NCA или NCR) – модели с высокой удельной емкостью, мощные и долговечные. Допустимые токовые нагрузки для них – до 1С.
6. Литий-титанатные (LTO, Li4Ti5O12) – рекордсмены по сроку службы, скорости зарядки и допустимым токам разряда (до 10С и выше). Но по номинальному напряжению и удельной емкости они уступают конкурентам.

Правила выбора

При выборе подходящих Li-ion аккумуляторов нужно учесть особенности их использования и определить, какие параметры необходимы в конкретном случае. Например, для использования в электронной сигарете или фонарике важно учесть требования к источнику питания, которые приводятся в инструкциях по эксплуатации устройств.

Для использования в фонарях, пауэрбанках, ноутбуках и подобных им устройствах подходят слаботоковые аккумуляторы – с токами разряда до 2С. Другое дело – батареи для портативного электроинструмента, радиоуправляемых моделей, гироскутеров, электровелосипедов и других устройств со значительным потреблением энергии. АКБ для них собирают из высокотоковых аккумуляторов – с разрядными токами до 10С.

Если же аккумуляторы будут использоваться для сборки АКБ с заданными параметрами, то нужно сопоставить характеристики ячеек и будущей батареи. Для получения батареи заданной емкости ячейки соединяются параллельно, а для суммирования напряжения – последовательно. Например, при сборке из ячеек емкостью 3200 мАч и напряжением 3,6 В по схеме 10S13P получится батарея емкостью 9600 мАч и вольтажом 36 В.

Какие литий-ионные аккумуляторы 18650 лучше?

В рейтинге Li-ion аккумуляторов лидирует продукция всемирно известных производителей: Panasonic, Samsung, LG, Sony. Рекордсменами по популярности в 2020 году остаются:

1. Panasonic NCR18650B, Япония. При доступной цене эти аккумуляторы имеют емкость 3400 мАч, ресурс около 500 циклов и допустимый ток при разряде 4,78 А (пиковый – 10 А). Используются в любых приборах, которым нужны мощные и компактные источники питания. Из незащищенных «банок» собираются АКБ для квадрокоптеров, радиоуправляемых моделей, электроинструмента и других портативных устройств. Защищенные ячейки отлично подходят для компактных фонариков.
2. Samsung INR18650-25R, Корея, тип химии NMC. Это высокотоковые ячейки емкостью 2500 мАч, с током отдачи до 25 А, без платы защиты. Они рассчитаны на постоянную работу под нагрузкой до 20 А и выдерживают пиковые нагрузки до 100 А. Подходят для сборки АКБ, использования в электронных сигаретах и других приборах с собственной платой защиты. Ориентировочный ресурс – более 500 циклов.
3. LG HG2 18650 – незащищенные ячейки емкостью 3000 мАч. Рассчитаны на токовые нагрузки до 20 А. При более высоких токах разряда сильно нагреваются. Аккумуляторы этой серии отлично зарекомендовали себя в разных сферах – от питания фонариков и электронных сигарет до сборки мощных аккумуляторных батарей. Выдерживают более 500 циклов заряд-разряд.
4. Sony VTC6 18650 – незащищенные «банки» емкостью 3000 мАч с допустимыми разрядными токами до 30 А. Устойчивы они и к глубокому разряду. В отличие от большинства Li-ion ячеек, у которых нижний порог напряжения составляет 2,5 В, аккумуляторы Sony VTC6 18650 допускают снижение напряжения до 2 В. Максимальный ток заряда у них составляет 5 А, а при зарядке пульсирующим током – 6 А. Купить аккумуляторы этого вида – отличное решение, если вам нужны элементы питания с рекордно высокой токоотдачей, например, для использования в электроинструменте.
5. Samsung INR18650-30Q, Корея. Эти высокотоковые ячейки без платы защиты имеют емкость 3000 мАч и ток отдачи до 15 А, а при импульсной нагрузке – до 25 А. Используются в устройствах со встроенной платой защиты и для сборки аккумуляторных батарей. В составе АКБ применяются в электроинструменте, бытовых приборах, электронике, персональном электротранспорте. Выдают полную мощность даже при низком остаточном заряде. По составу схожи с аккумуляторами Tesla. Выдерживают не менее 500 циклов заряд-разряд.

Подробнее о свойствах Li-ion аккумуляторов читайте здесь.

Источник

Литий-ионный аккумулятор 18650 — характеристики, какой тип лучше

Аккумулятор 18650

Многие пользователи иногда путают этот АКБ с обычным элементом питания на 1,5 вольта. Но это неправильно, его напряжение гораздо больше. Да и габариты другие.

18650 battery что это?

Это аккумуляторная батарея с возможностью многоразовой зарядки. Некоторые виды обладают встроенным портом и возможностью получать заряд от USB разъема. Подобное решение очень удобно.

Таким образом из выше приведенного определения становится понятным что за батарейки tr18650.

Плюсы, минусы, цена

К плюсам элементов 18650 относится всё то же самое, что присуще другим литий─ионным аккумуляторам:

• Большая энергоёмкость;
• Небольшой саморазряд;
• Нет «эффекта памяти»;
• Небольшие габариты и вес.

К минусам нужно отнести:

• Чувствительность 18650 к избыточному заряду и перегреву. Проблема частично решается установкой схемы защиты;
• С этими аккумуляторными элементами требуется более аккуратное отношение, чем в случае прочих типов батарей. В частности, это касается хранения. Их нужно хранить при 40─50% заряде при температуре 5─15 градусов Цельсия;
• Старение (деградация) литий─ионных идёт с момента их выпуска. Даже если они не используются.

Разброс на 18650 на рынке довольно большой. С уверенностью можно сказать следующее. На Алиэкспресс средняя цена 4 элементов 18650 ёмкостью 2600 мАч (без защиты) держится на отметке 600─700 рублей. В российских интернет-магазинах 600 рублей может стоить один аккумуляторный элемент (с защитой). Поэтому, даже учитывая риск некачественного товара от дяди Ляо, выгоднее заказать в Китае. К тому же, в последнее время литиевые батарейки там делают нормального качества.

Характеристики аккумулятора 18650

Ниже представляем вашему вниманию основные параметры данного элемента питания.

Напряжение

Проанализировав ряд интернет магазинов был сделан вывод. Большинство элементов питания 18650 имеют 3,6 вольт. Но есть варианты и с 3,7 V. В момент полной зарядки вольтаж увеличивается до 4,2-4,3 в.

Сколько ампер в аккумуляторе 18650

Сила тока зависит от конкретной модели АКБ. Количество ампер в батарейке 18650 по некоторым данным от 0,5 А и выше.

Емкость батареи 18650

Максимальная емкость батарей 18650 достигает 3600 mAh. Минимальная равна 1500 mAh. Чаще всего батареи, повышенной емкость, используют для квадракоптеров и других энергетически затратных устройств.

Как определить емкость аккумуляторной батареи 18650?

Данный параметр определяется с помощью специального тестера мультиметра. Так же его можно посмотреть на этикетке.

Внутреннее сопротивление аккумулятора 18650 Samsung 25R, в комнатных температурных условиях составляет 0.022-0.025 ома.

Размеры литьевого аккумулятора 18650

Габариты данного источника питания зависят от производителя и наличия защиты. Если отсутствуют защитные элементы, то размер будет меньше.

Размеры батареи от компании Robitin на 3600 mAh:

Таким образом типоразмер 18650 значительно больше обычной пальчиковой батарейки.

На рынках могут быть как самые обычные цвета, так и эксклюзивные. Например, можно встретить батарейки шоколадки 18650 коричневого цвета.

Основные плюсы

1. Простота в обслуживании.
2. Малый удельный вес.
3. Низкий уровень саморазряда.
4. Высокая энергетическая плотность.
5. Аккумулятор 18650 не имеет эффекта памяти.
6. Срок службы от 7-10 лет.

Как заряжать и каким током

Литий-ионные элементы могут заряжаться различными станциями. Главное, чтобы значение напряжения было 5 В, а тока от 0,5 до 1 от номинальной емкости батареи. Зарядка литиевого элемента, имеющего емкость 2600 мАч, производится током значением от 1,3 до 2,6 ампер.

Весь период зарядки можно разделить на несколько этапов. Сначала блок, используя ток 0,2 от величины емкости, производит зарядку на протяжении часа. При этом значение напряжения варьируется в пределах 4,1-4,2 вольта. Далее напряжение возрастает.

Что бы не забивать себе голову стоит просто купить зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов.

Тип батареи 18650

Выделяют три основных варианта это:

• Литий-железо-фосфатные, еще их называют феррофосфатные, так же LFP, LiFePO4, IFR. (Lithium Iron Phosphate).
• Литий-марганцевые (Lithium Manganese Oxide). Они же IMR, LiMn2O4, NMC, LiNiMnCoO2, LiMnO2, INR. Высоко токовые.
• Литий-кобальтовые (Lithium Cobalt Oxide). К ним относят LiCoO2, NCR, ICR. Имеют высокую емкость.

Первый

Считается наиболее безопасным. Их работа достаточно стабильна и с высоким КПД. Имеют железо фосфатный катод. Это говорит о том, что у нее нулевая токсичность. Батарея терпима к высоким температурам.

Аккумулятор 18650 не имеет контроллер заряда. При сильной деформации корпуса данные батареи могут взорваться или воспламенится. Это бывает в очень редких случаях. 18650 слабо чувствительны к некорректной работе. Например, снижению сопротивления.

Второй

Достаточно востребован потребителем. Проявляют себя как стабильно работающие элементы питания. Многие производители пишут, что вариант №2 18650 безопасен. Но на самом деле это не совсем так. У них нет контроллера заряда.

Основным плюсом подобных аккумуляторов является работа с низким сопротивлением длительное время. По сравнению с кобальтовым типом марганцевые служат дольше. Емкость и сила тока у них сбалансированы. Максимальный ток зарядки равен 4,2 вольта. Не стоит пренебрегать силой тока, от этого может ухудшится батарея и произойти взрыв. Уровень тока влияет на время подзарядки.

Выдерживают разряд в 2,5 вольта. Анод выполнен из графита. При маленьком сопротивлении и высоком токе может выходить газ. Данные батареи являются достаточно качественными и рекомендуются в повсеместном использовании.

Третий

Имеет самую большую емкость в отличие от выше перечисленных. Их система может быть непредсказуемой. Подобные аккумуляторные батареи 18650 нельзя заряжать быстрой зарядкой. Запрещено использовать в устройствах оказывающих большую нагрузку на АКБ.

Если знаете, что определенная техника быстро разряжает аккумулятор li 18650, не ставьте их туда. В противном случае не избежать возгорание электролита. Основной прибор, в котором их применяют на данный момент — это электронные сигареты. Напряжение для зарядки 4,2 в. Если увеличить вольтаж может произойти перезарядка, а это нежелательно. Нельзя использовать мощные зарядки — это может ухудшить химический состав элемента питания.

Таким образом только, что было описано какие бывают аккумуляторы 18650.

Расшифровка надписей на батареи

Стандартов в маркировке, хороших аккумуляторов 18650 нет. Каждый производитель ставит свои отметки. Но все же имеется некоторая расшифровка.

1) Самый первый знак означает по какой технологии был разработан этот АКБ (I — литий-ионная технология).

2) Следующий знак — это химический состав, из чего сделан АКБ (F/C/M/ — железофосфатная химия, кобальтовая, марганцевая).

3) R — означает многозарядный аккумулятор 18650.

Номер 18650 означает следующий формфактор:

• Первые 2-е цифры диаметр.
• Следующая пара говорит какую длину имеет данный элемент.
• Самая последняя оповещает что аккумулятор имеет цилиндрическую форму.

Буквы/цифры — это особая разметка энергетической плотности (емкости). Каждый изготовитель пишет ее по-своему.

Варианты:

• Samsung INR18650-20R (литий-ионный аккум с марганцевой химией, высокотоковый, 2000mah).
• Samsung ICR18650-26F (литий-ионный аккум с кобальтовой химией, 2600mah).
• Panasonic NCR18650PF (NCR – разновидность кобальтовой химии, это серединка между первым и вторым вариантом, или химия LiNiCoO2, без применения марганца. Под существующие типы не подходит, получилась некая смесь. Положительная сторона – повышенная плотность энергии с низкими порогами до 2,5-2,75V). Используется LiNiMnCoO2 химия. То есть это IMR высоко токовый выполнен на основе марганца, но создатель оставил прежнюю метку.
• Sanyo UR18650FM – Сони обычно штампует марки на свой лад. Это литий ионный аккумулятор с емкостью 2600 mAh.

Виды и типы аккумуляторов Li Ion 18650

Все аккумуляторы 18650 можно разделить на виды по материалу катода. Именно от этого компонента зависят основные эксплуатационные характеристики элементов питания: емкость и возможный ток разряда.

Самыми распространенными являются литий-кобальтовые аккумуляторные батареи. От других элементов питания они отличаются большим значением емкости. Поэтому их можно дольше эксплуатировать.

Существуют еще группа литий-марганцевых аккумуляторных батарей. По сравнению с литий-кобальтовыми, они имеют меньшую емкость, но при этом отличаются более высоким разрядным током.

Последняя группа – это литий-феррофосфатные элементы питания. Несмотря на то, что они не имеют большую емкость и не отличаются высоким напряжением, их можно эксплуатировать более 1000 циклов. Кроме этого, до полной зарядки необходимо подержать батарейки в станции 1 час.

Какой аккумулятор 18650 лучше и как его выбрать?

Если исходить из соображений безопасности, то лучшие аккумуляторы 18650 это литий железо фосфатные. Они мало токсичны и в меньшей степени могут взорваться. Когда батарея нужна для фонаря, подойдет любой вид. Но помните, если зарядное устройство не надежное, лучше элемент питания, не имеющий защиты не заряжать.

При выборе аккумулятора 18650 определитесь для каких целей он нужен. Если вы собираетесь использовать его в гаджетах, например в ноутбуке, велосипеде, накопительной батареи, то лучше отдать предпочтение не защищенному варианту. Такие виды производят Panasonic, Samsung, LG, Sony. Обычно у них плоские боковые грани.

Защищенные элементы питания имеют специальную микро плату установленную внутрь корпуса. Такой инструмент позволяет не дать батарейке перезарядится. Кроме этого защищает от короткого замыкания. В фонаре подобный тип стоит использовать, если имеется последовательное соединение из двух таких батарей.

Аккумуляторы 18650 с большой емкостью Panasonic 3600 (NCR18650G) и Sanyo 3500 mAh неплохо подойдут для ноутбуков. Самыми дешевыми и ходовыми являются Panasonic 3100 mAh.

При выборе ориентируйтесь на разновидности АКБ, указанные в разделе выше!

На что стоит еще обратить внимание?

• Номинальный ток.
• Какой может быть нагрев, как греется.
• Напряжение.
• Энергетическая емкость.

В чем разница 18650 по характеристикам?

Прежде, чем перейти к пониманию различий по маркировке и другим особенностям этого типа аккумуляторов, нужно разобраться, что вообще они собой представляют внутри. Мы даём упрощённую схему с учётом, что в целом вы уже знакомы с принципом работы батареи в принципе.

Состав 18650:

• • Анод (-) — кремний или графит;
• • Сепаратор — пористый полипропилен, который пропитывают электролитом;
• • Электролит — смешан в пропорциях из диметилкарбоната, этилметилкарбоната, этиленкарбоната, пропилацетата, виниленкарбоната;
• • Катод (+) — основное звено, чем отличаются 18650 и маркируются (приобретая уникальные электрохимические свойства).

Теперь предлагаем разобраться, каковы номинальные значения тех или иных приобретённых «свойств» в следствие изменения катода и состава 18650. Их следует различать по напряжению, ёмкости, току разряда, внутреннему сопротивлению (импедансу). Также добавим принципы выбора для оболочки 18650 цвета, а затем остановимся подробно на маркировке по химии.

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение 18650 бывает трёх видов:

• • 3,2 В
• • 3,6 В
• • 3,7 В

Номинальное напряжение 3,2 В предназначено исключительно для химического состава LiFePO4 (литий-железо-фосфатный аккумулятор / IFR). Больше всего используются сейчас 3,6 В и 3,7 В.

Ёмкость

Ёмкость обозначает, сколько энергии она может удерживать и как долго расходовать её. Основная характеристика, по которой понимают отличия аккумуляторов 18650.
Ёмкость 18650 измеряется в миллиампер-часах (обозначение мА·ч, на латинице mAh или часто встречается «мАч») или, редко, в ампер-часах (А·ч соответственно).

Почему литий-ионные аккумуляторы в телефонах (и 18650 в частности) имеют обозначение в мА·ч, а не в А·ч, мы рассказывали здесь.

Какой ёмкости бывают 18650: от 1000 мА·ч (1 А·ч) до 3500 мА·ч (3,5 А·ч). Последнюю предлагает, например, LG MJ1.

Встречается выражение ёмкости в качестве «плотности энергии», которая измеряется в ватт-часах (Вт·ч, Wh или «Втч») и бывает трёх видов:

• • простые ватт-часы (основанные на ёмкости в А·ч или мА·ч, умноженной на напряжение и затем деленной на 1000);
• • объёмная плотность энергии (записывается как Вт·ч/л, что даёт показатель ватт-часов на литр активного материала);
• • гравиметрическая плотность энергии (записывается как Вт·ч/кг — то есть мера ватт-часов на кг активного материала).

Ток разряда

Ток разряда (токоотдача, скорость разряда, рейтинг разряда) — это максимальный ток, который батарея может обеспечить непрерывно до нижнего предела напряжения, измеряемого в Амперах.
Как узнать ток разряда 18650? Он всегда указывается в заводском паспорте аккумулятора. Либо попробуйте найти его в интернете самостоятельно для вашей батареи/элемента (ищите именно «discharge rating» в рамках PDF-файла), либо напишите нам запрос, и мы с радостью поделимся этими сведениями.

Внутреннее сопротивление (импеданс)

Внутреннее сопротивление или «импеданс» — это фактор, который определяет, насколько легко или «быстро» батарея может расходовать свою энергию. В англоязычной документации обозначается как «IR» (Internal Resistance).
Внутреннее сопротивление измеряется в Омах (Ом, Ohm, Ω) или миллиомах (мОм, mOhm, mΩ).

Чем выше внутреннее сопротивление 18650, тем медленнее его саморазряд, быстрее падение напряжения под нагрузкой при большом токе и тем больше времени требуется на заряд. Как правило, чем выше ток разряда батареи, тем ниже емкость и тем ниже будет внутреннее сопротивление. На примере аккумулятора 18650 Sanyo NCR18650B (6,7 А) имеет заводское значение импеданса менее 100 мОм, когда как у Sony VTC5A (25 А) в datasheet показан допустимый диапазон 7-15 мОм (измеренный переменный ток 1 кГц).

Выбор цвета

Цвет 18650 не имеет особого значения при выборе аккумулятора. В качестве примера приведём зависимость от выбора производителей (она не всегда работает):

• • зелёный цвет оболочки всегда используют Sony и Murata (на данный момент во всех текущих продуктах);
• • красный — Sanyo;
• • светло-зелёный с чёрными полосками — Panasonic;
• • серый — Molicel;
• • разноцветные — LG и Samsung (раньше компания старалась выбирать цвет в соответствии с ёмкостью, но сейчас это не так).

Как видите, какой-то устоявшейся определённой зависимости оттенков оболочки и характеристик, либо производителя не существует. Производители выбирают цвет 18650 по своему разумению и не руководствуясь некими правилами.

Химический состав

Все элементы 18650 содержат литий (Li) в различных количествах. Возможности аккумулятора с точки зрения ёмкости и тока разрядки определяют все остальные химические компоненты (а также их различные количества и смеси).
На последнем пункте (химический состав) предлагаем остановиться подробнее. Тем более, что в этом плане производители показали себя куда лучше, чем с выбором цвета. Все поставщики аккумуляторов 18650 используют точное разграничение по маркировкам.

Устройство аккумулятора 18650

Внутри и снаружи данная батарея имеет следующее строение:

1. Предохранитель.
2. Прокладку.
3. Положительный вывод.
4. Токо съемник анода.
5. Клапан для сброса давления.
6. Изоляцию как правило из целлофана.
7. Положительный электрод.
8. Сепаратор.
9. Изоляцию.
10. Отрицательный вывод.
11. Корпус.
12. Отрицательный электрод.

Обычно аккумулятор 18650 состоит из анода, выполненного из меди и катода, сделанного из алюминия. Встроенные электроды между собой разделены специальным сепаратором. Данный агрегат имеет пористую структуру. Он пропитан электролитом. Электроды тщательно упакованы в плотном цилиндрическом корпусе. Положительно заряженные ионы лития, находящиеся в сепараторе, проникают в кристаллическую решетку графита. Этот элемент присоединен к минусовому полюсу элемента питания. На плюсе образуется потенциал эл тока.

Как зарядить аккумулятор 18650?

Выполнять подзарядку элемента питания 18650 li ion следует частенько. В противном случае он может потерять свою прежнюю резвость.

1. Выполнение зарядки происходит с вольтажа 0,05 в, а заканчивать следует, когда напряжение достигает уровня в 4,2 вольта. Так батарея будет в целости.
2. Зарядка может быть осуществлена при токе 0,5-1 Ампер. Поэтому каким током заряжать li ion аккумулятор 18650, теперь понятно. Первое значение является самым сбалансированным. Второе сделает процесс зарядки быстрее. Но не стоит увеличивать силу тока без всякой необходимости.
3. Батареи 18650 подзаряжаться должны не больше 3-х часов. Иначе химия может пострадать. Хорошо если встроена защита. В этом случае АКБ сам отключится.
4. Не нужно чтобы аккумулятор сильно разряжался. Прежние характеристики будет проблематично вернуть. Время от времени его нужно подзаряжать.
5. В первый раз следует выполнить 5 циклов заряда и 5 циклов разряда.

Как зарядить аккумулятор 18650 без зарядного устройства?

Без подзарядника выполнить наполнение АКБ энергией можно только через USB порт. Для этого в вашей батареи должен быть специальный разъем. Подробности в видео.

Зарядное устройство для батареек 18650

Зарядить своими руками данный элемент питания можно с помощью стандартного зарядника. Обычно аппарат с 1 гнездом способно давать заряд силой тока 1 Ампер. Подобный аппарат будет удобен для тех людей, которые выполняют заряд один раз в 12 месяцев.

Подключение модуля зарядки батареи 18650 выполняйте строго, соблюдая полярность.

Те ЗУ, которые имеют 2 гнезда под батареи с 4,2 в. Если увеличить вольтаж АКБ умрет. К счастью есть индикатор, который следит за процессом.

В розничной торговле могут встретится смешанные виды зарядников. Они предназначены как для аккумулятора 18650, так и для обычных никель кадмиевых батарей.

Аппараты, которые имеют высокую стоимость оснащены более богато. В них есть реле и все возможные индикаторы контроля. Поэтому зарядка для литий ионных аккумуляторов 18650 будет более надежной.

Что делать если 18650 не заряжается?

1. Проверьте дату изготовления, возможно его срок уже иссяк.
2. Подумайте сколько циклов заряда и разряда уже вы сделали. Если больше чем указано в характеристиках АКБ, то он уже отслужил.
3. Проверьте исправно ли зарядное устройство. Возможно перемололся провод.
4. Обратите внимание на контакты. Есть вероятность нарушения соприкосновения батареи и жестяной пластины. Причиной может быть налет, ржавчина или окисление.
5. Проверьте есть ли электричество в доме.

Эти пять пунктов помогут понять почему не заряжается аккумулятор 18650.

Как зарядить аккумулятор 18650 зарядкой от телефона?

Ниже в видео изложена инструкция как правильно можно это сделать. Вот что потребуется:

1. Мобильная зарядка ТР 4056.
2. АКБ.
3. Паяльник.
4. Провода.
5. USB провод с подходящим разъемом.
6. Зарядник для телефона.

После сборки остается подсоединить его к ЗУ телефона с помощью USB кабеля.

А вот зарядка 18650 от солнечной батареи возможна если создать специальное устройство выдающее нужный ток. Но в действительности придется постараться чтобы воплотить конструкцию в жизнь. Готовой разработки пока нет.

Смотрите видео о том, как собрать крутую батарею с солнечными панелями.

Совет! Лучше всего покупать зарядное устройство для 18650 li ion аккумуляторов CV или CC.

Как сделать зарядник для батареек 18650?

Зарядка для li ion аккумуляторов может быть выполнена на микросхеме LM 317. Ниже представлена схема и как она выглядит в сборе.

В видео представлен пример создания ЗУ для данного элемента питания.

Что такое аккумуляторы 18650: преимущества и недостатки

Преимущества технологии:

В магазинах сегодня можно легко увидеть достаточно нестандартную батарейку. Она очень большая, поэтому точно не сможет подойти для пультов дистанционного управления или игрушек для детей.

Что же это за изделие? Это так называемая литий — ионная аккумуляторная батарея типоразмера 18650. По своему внешнему виду она очень схожа с привычной всем пальчиковой батарейкой.

Однако ее напряжение — 3,7 — 4.2 В, а объем — от 1600 до 3600 мАч. Напряжение простой батарейки для сравнения — всего лишь 1,5 В/1,2 В.

Данные аккумуляторы используют сегодня в тех сферах, где требуется достаточно большой объем. Это и всевозможные ноутбуки, и компактные фонарики, и электровелосипеды.

Размер аккумулятора прописан прямо в ее наименовании – 18650. Две первые цифры обозначают общий диаметр изделия – 18 мм, а число 650 значит, что его длина составляет 65 мм.

Почему этот формат так популярен на сегодняшний день? Все дело в большом количестве его преимуществ. Прежде всего, это отсутствие так называемого эффекта памяти, а также малый уровень саморазряда, небольшой вес и простота использования. У этих удивительных изделий достаточно много циклов – от пятисот до тысячи.

Для зарядки аккумулятор формата 18650 потребуется особое устройство для зарядки.

Недостатки технологии:

У этих изделий есть и некоторые недостатки. Главный тесно связан с их особенностями конструкции. АКБ, как правило, легко ломаются после перегревания.

Перезарядка обязательно запустит процесс нагрева, а затем и возгорания аккумуляторного элемента. Изготовители такой продукции предусмотрели ее надежную защиту от возможного перегрева.

При использовании аккумулятор 18650 в цепь обязательно устанавливается специальная плата, ограничивающая заряд прибора лишь до какого-то определенного объема.

Для изделий формата 18650 применяется индивидуальный защитный механизм от возможного перегрева. Это маленькая защитная плата.

Ее устанавливают на минусовом контакте любого незащищенного аккумуляторного элемента и приваривают к корпусу изделия лентой из стали. Такое решение предотвращает перегрев, а также короткое замыкание. Вся эта конструкция в конце упаковывается в специальную термопленку.

Незащищенные и защищенные АКБ формата 18650 имеют собственную маркировку, которая, разумеется, тоже разная.

Важно понимать, что крупные и солидные компании на сегодняшний день не выпускают защищенные АКБ. Защиту устанавливают фирмы, которые занимаются их последующей доработкой. Защищенные аккумуляторные элементы выпускаются под разными брендами, число которых просто огромно.

Нельзя не отметить того факта, что длина АКБ формата 18650 после установки специальной защиты вырастает приблизительно на 4 мм. Это вполне может вызвать определенные проблемы. Батарея большей длины не входит на стандартное место как в ЗУ, так и в электрическом устройстве.

Важно всегда помнить, что на АКБ повышенной длины намного сильнее давит пружина контакта ЗУ или фонаря. Это, разумеется, может с легкостью продавить минусовый контакт и в дальнейшем привести к неисправности АКБ. Именно поэтому, покупая аккумулятор 18650, важно обязательно делать проверку, подходят ли они к ЗУ или фонарику.

Но сейчас можно встретить ЗУ и электрические приборы, изготовители которых обязательно предусматривают повышенные габариты аккумуляторного элемента сразу. Сложностей с установкой и эксплуатацией в таком случае не возникает, однако незащищенные АКБ для этих электрических приборов точно не подойдут.

АКБ со специальной защитой применять можно в любых электрических девайсах, работающих на литий – ионных аккумуляторных элементах, но не имеющих своего контроллера заряда и разряда.

Разумеется, можно пользоваться и незащищенными АКБ, но в этой ситуации потребуется обязательный контроль уровня заряда в момент подзарядки.

В применении формата 18650 огромную роль играет их грамотное хранение. Они должны храниться в обычной коробке либо специальном чехле. Эти изделия в процессе хранения не должны соприкасаться с изделиями из металла.

Наиболее идеальная температура хранения для данных изделий — от +5 до +15.

Грамотное хранение с соблюдением всех необходимых рекомендаций обязательно увеличит общий срок эксплуатации аккумуляторных элементов.

Но самая лучшая гарантия их долговечности — это постоянное функционирование. Батареи типоразмера 18650 постепенно теряют свой объем и общий ресурс при слишком долгом хранении.

Правильный выбор Аккумулятора 18650

Чтобы правильно выбрать аккумулятор 18650 надо придерживаться следующих рекомендаций:

• Нет какого-то единого стандарта, поэтому конструкция батарейки отличается от продукта к продукту. Не все литий-ионные аккумуляторы 18650 подходят для одной и той же задачи. Так, некоторые АКБ ориентированы исключительно на промышленность, вторые на различные гаджеты, а третьи на обычные электронные сигареты.
• Во избежание каких-либо проблем, важно смотреть на емкость, так как у данного показателя непосредственная взаимосвязь с CDR. Чем больше емкость АКБ, тем меньше CDR. Таким образом, менее мощные электрические приборы могут применять более мощные батареи. Более мощные электрические приборы должны применять менее емкие АКБ.
• Самая важная характеристика аккумулятор 18650 — это параметр CDR или сила тока. Этот параметр измеряют в амперах (А). Он показывает ту скорость, с которой ток может протекать из АКБ в электрический девайс без какого-либо перегрева.
• Дабы узнать, какой же аккумулятор больше подойдет для определенного устройства, необходимо сопоставить CDR с потребляемой мощностью на гаджете.
• В случае выбора неправильного аккумуляторного элемента, ячейка будет обязательно постоянно перегреваться и легко прийдет в негодность. Значительное расхождение в параметрах приведет к полному разрыву оболочки и даже пожару.

Как разрядить аккумулятор 18650?

Выполним безопасную разрядку. Для этого потребуется:

• Лампа накаливания на 12 вольт.
• 2 провода.
• АКБ для разрядки.

Теперь остается припаять провода к лампе и подсоединить к аккумулятору 18650. Будет происходить плавная разрядка.

Так же выполнять разрядку можно специальным агрегатом изображенным на видео ниже.

Максимальный ток разряда может доходить до 35 А. Но лучше это скорее миф, чем реальность. Лучше всего использовать щадящий режим и разряжать током в 1 ампер.

Ток разрядки не должен быть больше 2ух-кратного значения емкости (2С). К примеру АКБ, с емкостью 2000 mah будет равен 4000 mAh. Напряжение не должно находится меньше 2,5 вольт.

Аккумуляторы 18650 без защиты и с защитой — в чем разница?

Аккумуляторы 18650 без защиты — это в целом безопасные перезаряжаемые элементы питания, если вы сможете самостоятельно контролировать их разряд так, чтобы напряжение не снижалось менее 2,75В (варьируется между 2,5В и 2,8В). Разряд ниже этого уровня нанесёт непоправимый ущерб химическому составу 18650 (вплоть до полного отказа).

Часто производители мелких устройств (фонарики и лазеры, например) не используют какую-либо защиту от чрезмерного разряда, потому что она обычно встроена в схему внешнего зарядного устройства.

Аккумуляторы 18650 с защитой (PCB) — это те же самые перезаряжаемые элементы питания, но уже оснащённые специальной круглой печатной платой (примерно 17 мм в диаметре) в области отрицательной части корпуса (снизу батареи) с протяжкой никелевой полоски (тонкий провод) к положительной части корпуса (вверху батареи). Так вы можете понять, 18650 аккумулятор защищённый или нет.

Цель защиты аккумулятора 18650 — контроль напряжения во время использования (если оно достигнет нижних пороговых значений, то происходит отключение питания, а затем достаточно просто зарядить батарею).

Поэтому у аккумуляторов 18650 отличие с защитой и без сводится к наличию внешних признаков. Так, у аккумуляторов с платой защиты (PCB) ещё и увеличена длина с 65 мм до 66-67 мм (на 1-2 мм).

Внимание! В силу своих электрохимических свойств, аккумуляторы 18650 IMR в защитной плате не нуждаются, когда как 18650 ICR без неё попросту опасно использовать!

Как проверить батарейку 18650 на работоспособность?

Для проверки используется обычный мультиметр. Данным прибором замеряем напряжение и определяем вольтаж элемента питания. Нормальный аккумулятор 18650 содержит 3,6-3,7 вольт.

Если аккумулятор в момент заряда начинает сильно греться, и его температура достигает более 40 градусов, лучше от него избавится.

Считается что при напряжении менее 1 вольта, данные АКБ уже нужно выбросить. Но если заряд он принимает поэксплуатировать батарею еще можно.

Описание и характеристики батареи 18650

Отличаются цилиндрической формой, выпускается в нескольких видах:

• пальчиковые – АА;
• мизинчиковые – ААА.

Размеры аккумулятора 18650 немного больше привычных батареек:

• напряжение на выходе — 3,78 вольта.
• Ёмкость — 2000– 3200 мАч.

Литий ионный аккумулятор18650 нашел постоянное применение в устройствах, где требуется наличие максимальной ёмкости:

• Батареи ноутбуков.
• Всевозможные модификации светодиодных фонарей.
• power bank.
• Зарядные устройства мобильных гаджетов.

Как сделать батарею из аккумуляторов 18650?

Для этого следует подготовить следующее:

1. Нужное количество аккумуляторов 18650.
2. Провода или жестяные тонкие пластины.
3. Разъем для вывода питания. Или просто два провода желательно черного и красного цвета.
4. Изоленту или контейнер, в котором батареи будут надежно зафиксированы.

Сборка батареи из аккумуляторов 18650 осуществляется по следующему принципу. Отрицательный торец нужно соединить с положительным. Стоит определится какое соединение нужно, параллельное или последовательное. Первое экономит место в длину, ну а второе в ширину. На рисунке ниже показано как выглядит второе соединение. Это батарея от ноутбука.

Схема последовательного скрепления АКБ.

Подробности сборки смотрите в видео.

«Плюс» и «минус»: как разобраться с полярностями

В подобных аккумуляторных изделиях вы визуально не увидите особой разницы между положительной и отрицательной клеммой (в отличие от источников питания АА или ААА). Но разобраться с полярностями Li-ion-18650 все же не составит особого труда:

• со стороны «плюса» присутствует 3-4 штуки маленьких отверстий;
• эта же сторона слегка выпирает;
• а вот «минус» абсолютно плоский.

Применение 18650 аккумуляторов

Итак, где используются аккумуляторы 18650? Данная батарея применяется в разных технических гаджетах. Ниже представлен их список:

1. Батарейка 18650 вставляется в фонарик.
2. Она нужна для вейпа или электронных сигарет.
3. Может идти как внешний аккумулятор со сменными батареями 18650. По сути это повербанк (power bank) на аккумуляторах 18650.
4. Квадракоптерах.
5. Радиоуправляемых игрушках.
6. Страйкбольных приводах.
7. Для питания электромоторов.
8. Ноутбуках.
9. Шуруповертах.
10. Дрелях.
11. Плеерах.
12. Электрических велосипедах.
13. Переносных телефонных трубках.

Оплетка для батареек 18650

В момент приобретение данного аккумулятора не стоит пренебрегать упаковкой. Кейс для батареек 18650 выполняет защитную функцию. Предотвращает от случайного попадания влаги и касания с металлом. Кроме этого в боксе батарейку 18650 достаточно легко переносить.

Выглядит оплетка следующим образом:

Сколько стоят аккумуляторы 18650?

Расценки на данный девайс везде разные. Здесь все зависит от конкретной компании, характеристик АКБ и собственно магазина.

На данный момент ценник на аккумуляторы емкостью 3500 mAh колеблется в районе 1800 р. На Алиэкспресс он равен 1000 – 2000 р. Но сами понимаете ждать придется долго.

АКБ емкостью 2500 mAh стоит 200 – 1400 р.

Отличие 18650 от аа батарейки

Основная разница заключается в следующем:

1. Размер. Он на пару миллиметров может быть больше. Все зависит от конкретной модели.
2. Заряд. Уровень вольтажа составляет 3,7 вольта. В момент накопления энергии доходит до 4,2-4,3 в.
3. Аккумуляторный тип. То есть многократно подзаряжается. Обычно 500 – 1000 раз.

Если желаете заменить аа на аккумулятор 18650 обязательно сверьте напряжение. Соединив две батареи вида АА получим 3 вольта. А этот девайс выдает около 3,7 в. Поэтому лучше использовать его в фонариках и технике, которая сможет выдержать превышение напряжения.

Им можно заменить три батареи АА или ААА, но здесь опять же будет ни хватать энергии. Снова нужно подумать какие изделия будут работать от пониженного напряжения. Радио приемник и плеер вполне могут потянуть, а вот двигатель или нагревательный элемент будет слабовато работать.

Литий ионный аккумулятор 18650 подвержен старению

Процесс износа происходит в независимости от того, применяется ли аккумулятор li ion 18650 или нет. Существует такое мнение что через несколько лет с момента изготовления их надо выкинуть. Один раз в год батарея теряет заряда целых 10%. Прежде чем брать посмотрите в каком году она была изготовлена.

Еще один минус — это невозможность хранить длительное время разряженными. Это приводит к порче. Старение зависит и от температуры, которая их окружает. Они могут прекрасно работать от -20 до + 20 градусов. Некоторые виды способны функционировать и на +50.

Что означает защищенный аккумулятор?

Как правило литий ионные элементы питания должны иметь напряжение от 2,5-4,2 вольта. Что оно не отклонялось существует специальная защита. Она выполнена в виде небольшой платы с радио элементами. Данный девайс крепится к отрицательному полюсу батареи.

Плата защищает от перегрузки и замка. Она припаивается к минусу с помощью специальной металлической ленты. Такие элементы попадают на рынок под различными брендами. Эта микросхема немного удлиняет данный вид источников питания. Если имеется два слова Short-circuit и Protection значит АКБ находится под защитой.

Так же существует механическая защита. Она срабатывает, когда скапливается большое количество газов.

Таблица характеристик 18650

Контроллер заряда li-ion аккумулятора 18650

Основные производители выпускают стандартные литиевые аккумуляторы 18650 без защитной платы. Этот контроллер, выполненный в виде электронной схемы, устанавливают сверху на корпус, несколько удлиняя его. Плата располагается перед отрицательной клеммой, защищает АКБ от КЗ, перезаряда, переразряда. Собирается защита в Китае. Есть приборы хорошего качества, встречается откровенное надувательство – недостоверная информация, емкость 9 000А/ч. После установки защиты корпус помещается в термоусадочную пленку с надписями. За счет дополнительной конструкции корпус становится длиннее и толще, может не поместиться в предназначенное гнездо. Типоразмер его может быть 18700, увеличиться за счет дополнительных действий. Если аккумулятор 18650 используется для создания батареи в 12 В, в которой предусмотрен общий контроллер заряда, прерыватели на отдельных Li -ion элементах не нужны.

Целью защиты является обеспечение работы источника энергии в заданных параметрах. При зарядке простым ЗУ защита не допустит перезаряда и вовремя отключит питание, если литиевый аккумулятор 18650 сел до напряжения 2,7 В.

Ремонт аккумулятора 18650

Периодически выходит из строя защитная плата. Это электронную начинку можно убрать и продолжить эксплуатацию элемента питания.

Пошаговый план действий:

1. Уберите оболочку из целлофана.
2. После этого увидите проводник, идущий от положительного полюса до микросхемы. Все это дело прячется под минусом. В момент экстренной ситуации плата разрывает данный контакт.
3. Снимите плату и удалите проводник. Если нужно точечную сварку можно зачистить наждачной бумагой.
4. Стоит убрать оболочку на столько, чтобы контакт прибора касался контакта батареи.
5. Теперь замотайте скотчем или специальной пленкой на клейкой основе и можете пользоваться.

После выполнения этих действий аккумулятор 18650 потеряет 1 миллиметр.

Источник