Litij-ionska baterija 18650: dimenzije. Baterija 18650: Uporaba

Litij-ionske baterije

Velikost baterije 18650

V tej petmestni kodi sta izražena širina in dolžina akumulatorja, pri čemer sta prva dva števila širina (premer) v mm, zadnja tri pa sta dolžina v mm z desetimi. Obstaja napačno mnenje, da nič na koncu te kode označuje cilindrično obliko baterije (obstajajo akumulatorji različnih oblik). Ta natančen prikaz dolžine baterije ni potreben. Pri določanju njegove velikosti je pogosto omejeno na prve štiri številke (1865). Mimogrede, prst in majhne baterije imajo tudi svojo kodo - 14500 in 10440. Poleg digitalne kode je velikost lahko označena tudi s črkami. Na primer, dve zgoraj omenjeni velikosti akumulatorjev imata alternativne črke - AA (prst) in AAA (mali prsti). Obstaja veliko abecednih in številskih kod za dimenzije različnih baterij: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670) itd.

Za 18650 baterij je ta velikost označena kot netočna. Upoštevati je treba druge parametre. Velikosti baterije 18650 lahko vplivajo, na primer, s prisotnostjo vgrajene posebne plošče (regulatorja napolnjenosti). Nekatere baterije v tem primeru lahko traja nekoliko večje. Ni neobičajno, da se akumulator preprosto prilega v predel naprave, kjer je predviden za uporabo, čeprav je ta naprava (na primer baterija elektronske cigarete) usmerjena posebej na baterije te vrste.

Trajanje uporabe litij-ionske baterije 18650

Čas, ki ga ta baterija omogoča, je odvisna od takega koncepta, kot je "milliamps na uro" (mAh). Za velike akumulatorje, na primer avtomobilsko, se uporablja izraz "amperi na uro". Za baterijo 18650 mAh, to je izpeljana količina. En amper je 1000 milliamp. Milliampere v ura je tok, ki ga lahko baterija daje med pogojeno uro uporabe. Z drugimi besedami, če to vrednost delite za določeno število ur, lahko ugotovite čas delovanja baterije. Na primer, ima baterija kapaciteto 3000 mAh. To pomeni, da bo v dveh urah dela proizvedlo 1500 milliamperov. Pri štirih - 750. Akumulator iz zgornjega primera bo popolnoma izpraznjen po 10 urah delovanja, ko njegova kapaciteta doseže 300 miljamperjev (meja globokega praznjenja).

Takšni izračuni dajejo le približno idejo o trajanju baterije. Njegov pravi čas delovanja je odvisen od vrste tovora, s katerim se mora ukvarjati, to je iz naprave, ki jo mora dobavljati z močjo.

Tok, napetost in moč

Preden se lotimo splošnega opisa tehničnih značilnosti litij-ionskih baterij 18650 in previdnostnih ukrepov pri delu z njimi, na kratko damo definicijo zgornjih konceptov. Tok (največji pretok, trenutni izhod) je izražen v amperih in je označen na akumulatorju s črko "A". Napetost je izražena v voltih in je označena s črko "V". Na številne elemente prehrane je mogoče najti tako oznako. Za litij-ionsko baterijo je napetost vedno 3,7 voltov, tok pa je lahko drugačen. Kapaciteta akumulatorja kot glavnega parametra njegove moči je izražena s produktom napetosti in toka (volt mora pomnožiti z amperi).

Opis prednosti in slabosti litij-ionske baterije

Glavna pomanjkljivost 18650 baterij, proizvedenih z litij-ionsko tehnologijo, je, da imajo majhen obseg obratovalnih temperatur. Normalno delovanje litij-ionske baterije je možno samo v razponu od -20 do +20 stopinj Celzija. Če se uporablja ali napolni pri temperaturah pod ali nad navedenimi, jih pokvari. Za primerjavo, nikelj-kadmij in nikelj-kovinski hidridni akumulatorji imajo večji temperaturni razpon - od -40 do +40. Toda za razliko od slednjih imajo litij-ionske baterije višjo nazivno napetost - 3,7 voltov v primerjavi z 1,2 volti iz baterij niklja.

Prav tako litij-ionske baterije skoraj ne vplivajo na učinke samopraznjenja in pomnilnika, ki so pogosti med mnogimi vrstami baterij. Samopraznitev je izguba napolnjene energije v prostem teku. Spominski učinek se pojavi pri nekaterih vrstah akumulatorjev zaradi sistematičnega polnjenja po nepopolnem praznjenju. To pomeni, da se razvija na baterijah, ki niso popolnoma iztovorjene.

S pomnilniškim učinkom baterija "zapomni" to stopnjo praznjenja, po kateri jo napolni in izprazni, doseže to mejo v naslednjem ciklu. Tedaj je dejanska zmogljivost dejansko večja. Če je na plošči prikazana raven akumulatorja, bo prikazal tudi praznjenje. Ta učinek se ne razvije takoj, ampak postopoma. Lahko se razvije in v pogojih, ko baterija stalno teče iz električnega omrežja, to je, neprekinjeno napolni.

Samo-praznjenje in spomin učinek se zelo razlikujejo v litij-ionskih baterijah.

Obstaja še ena točka: upoštevajte, da teh baterij ni mogoče shraniti v izpraznjenem stanju, sicer jih hitro ne uspe.

Varnost pri delu z litij-ionsko baterijo

Veliko vrst baterij je nagnjeno k požaru in eksplozijam. Odvisno od kemične komponente notranje baterije. Pri litij-ionskih baterijah velikosti 18650 je ta problem precej akuten. Uporabnikom elektronskih cigaret ni resno, da bi imeli resne opekline na rokah in obrazu, ali celo bolj resne poškodbe. Ker so v prenosnih računalnikih, tabličnih računalnikih in mobilnih telefonih prisotne litij-ionske baterije, se njihovi vžigovi niso redki.

Najprej med vzroki takih incidentov je seveda nizkokakovostna (poceni) baterijska montaža. Vendar je v primeru elektronskih cigaret eksplozija litij-ionske baterije enostavna, tudi če baterija ni poceni. Če želite to narediti, morate malo razumeti, kaj je električni upor.

Če ta koncept razložimo v najpreprostejšem jeziku, potem ta parameter določa zahteve prevodnika do elementa moči. Nižja odpornost vodnika, večji tok (amperi) bi se baterija oddaljila. Če je odpornost zelo nizka, bo baterija delovala s takim prevodnikom pri visoki obremenitvi. Odpornost je lahko tako nizka, da bo povzročila previsoko obremenitev akumulatorja in njegovo naknadno eksplozijo ali vžig. Z drugimi besedami, to bo kratek stik. Ker elektronske cigarete delujejo na principu izhlapevanja, ki ne morejo storiti brez grelnega elementa (spiralni žarilni nit), neuporabni uporabniki lahko napačno delajo baterijo z grelnim elementom z izjemno nizko upornostjo. Če poznate trenutno učinkovitost določene baterije in odpornost vodnika s pomočjo preprostih izračunov z uporabo Ohmove formule, lahko ugotovite, ali se ta baterija spoprime z določenim vodnikom.

Ti nevarni pojavi se ne pojavljajo vedno in ne v vseh primerih. Tehnologije za zaščito baterije se nenehno izboljšujejo. Veliko baterij ima v sebi vgrajen poseben regulator napolnjenosti, ki lahko s časom izprazni baterijo, ko pride do kratkega stika. To so zaščitene baterije.

Naprava z litij-ionsko baterijo

V središču naprave je baterija 18650 elektrolit - posebna tekočina, v kateri nastajajo kemične reakcije.

Te kemične reakcije so reverzibilne. To načelo temelji na delovanju katere koli baterije. Z enostavnimi izrazi lahko formulo za takšne reakcije poteka od leve proti desni (praznjenje) in od desne proti levi (polnjenje). Take reakcije se pojavijo med katodo in anodo elementa. Katoda je negativna elektroda (minus), anoda je pozitivna elektroda (plus) vir energije. V času reakcije med njima nastaja električni tok. Kemijske reakcije izpusta in polnjenja med katodo in anodo so procesi oksidacije in redukcije, vendar je to povsem drugačna zgodba. Ne bomo šli globlje v proces elektrolize. Tok se oblikuje v trenutku, ko začnejo koda in anoda začeti delovati, to pomeni, da sta bateriji plus in minus nekaj povezani. Katoda in anoda morajo biti električno prevodna.

Med kršitvami delovnih pogojev se v elektrolitu pojavijo molekule kemičnih elementov, ki zaprejo katodo in anodo, kar vodi do notranjih kratkih stikov. Zaradi tega se temperatura baterije poveča in nastajajo več molekul, ki zaprejo plus in minus. Celoten proces kot snežna kepa postane hiter v geometrijskem napredovanju. Brez možnosti polaganja elektrolita (ohišje baterije je zaprto), obstaja toplotno širjenje, povečanje notranjega pritiska. Kaj se zgodi, lahko razumemo brez komentarja.

Li-ion baterija polnjenje

Kot polnilnik za baterijo 18650 je primerna naprava, izdelana za baterije v tej obliki. Glavna stvar je, da med polnjenjem ne spremenite pravilne polarnosti. Baterije postavite v reže za polnilnike točno v skladu s znakom plus in minus. Ne bo odveč, če se boste pri uporabi 18650 polnilnika baterij seznanili z drugimi previdnostnimi ukrepi, ki so vedno navedeni na njegovem primeru.

Najboljša možnost za polnjenje litij-ionskih baterij je uporaba dražjih polnilnikov s finim nastavljanjem polnjenja. Mnogi od njih imajo funkcijo polnjenja baterij s CC / CV metodo, ki se razlaga kot enosmerni tok, konstantna napetost. Ta metoda je dobra, ker lahko napolni baterijo več kot običajno. To je povezano s takšno napravo.

Pri polnjenju ali praznjenju baterije se njena napetost spreminja. Ko se polnjenje poveča, ko se izpust zmanjša. Nominalna vrednost 3.7 voltov je povprečna vrednost.

Obstajajo dva učinka, ki škodijo akumulatorju - polnjenje in prekomerno praznjenje. Obstajajo mejne vrednosti za polnjenje in praznjenje baterije. Če napetost akumulatorja presega te meje, se baterija polni ali ponovno izprazni, odvisno od tega, ali se polni ali prazni. V normalnem načinu polnjenja za 18650 Li-ion polnilnik in polnilnik znotraj baterije samega (če obstajajo) bere napetost baterije in odreza polnjenja, ko dosežejo prag, da bi se izognili čezmernemu polnjenju. V tem primeru se baterija dejansko ne polni. Njena zmogljivost lahko omogoča, da zaračuna več, vendar mejna vrednost ne omogoča, da se to naredi.

Načelo zaračunavanja s CC / CV metodo je zasnovano tako, da tok, ki se dobavlja, ni odrezan, ampak močno zmanjšan, s čimer preprečuje, da bi notranja napetost baterije presegla mejno vrednost. Tako je baterija popolnoma napolnjena, ne da bi prejela napajanje.

Vrste Li-ionskih baterij

Vrste 18650 litij-ionskih baterij:

• litij-železov-fosfat (LFP);
• litij-mangan (IMR);
• litij-kobalt (ICR);
• litij-polimer (LiPo).

Vse vrste, razen zadnjega, imajo cilindrično obliko in so lahko izdelane v formatu 18650. Litij-polimerne baterije se razlikujejo po tem, da nimajo posebne oblike. To je posledica dejstva, da imajo trdni elektrolit (polimer). Zaradi tega nenavadnega lastnosti elektrolita se te baterije pogosto uporabljajo v tabličnih in mobilnih telefonih.

Uporaba litij-ionskih baterij

Kot že omenjeno, litij-ionske baterije velikosti 18650 se pogosto uporabljajo v elektronskih cigaretah. Lahko so vgrajeni v akumulator ali odstranljivi, to je, da jih je mogoče namestiti ločeno. Lahko so tudi več, povezani vzporedno ali v seriji.

Litij-ionske baterije že dolgo uporabljajo v napravi različnih baterij, kot so laptop baterije. Te baterije so veriga več kot 18650 baterij, povezanih v enem ohišju. Takšne baterije lahko najdemo tudi kot prostorne moči - prenosni polnilci.

Področje uporabe baterij je zelo široko: od imenovanih polnilnikov do sestavnih elementov sodobnih velikih mehanizmov (avtomobilskih ali nujnih). Hkrati se lahko število 18650 litij-ionskih baterij, ki sestavljajo eno baterijo, razlikuje od nekaj do sto. Treba je omeniti litijeve-polimerne baterije. Čeprav niso na voljo v formatu 18650 Li-ion, so ti najpogostejši, saj se uporabljajo v tabličnih in mobilnih telefonih.