18650 в последнее время становятся все более популярными. По своим техническим характеристикам они опережают всем известные пальчиковые аккумуляторы. Понятия «пальчиковые» и «мизинчиковые», применяемые для общеизвестных с точки зрения правильной терминологии неверны. Все аккумуляторы, вне зависимости от габаритов, имеют свои коды, обозначающие их размер. Так, 18650 - это тоже код. Вот и весь секрет.

Типоразмер аккумулятора 18650

В данном пятизначном коде выражены ширина и длина батарейки, где первые две цифры - это ширина (диаметр) в мм, а три последние - длина в мм с десятыми долями. Существует ошибочное мнение, что нуль в конце данного кода обозначает цилиндрическую форму аккумулятора (существуют аккумуляторы разной формы). Такое точное обозначение длины акумулятора не обязательно. При указании его размера часто ограничиваются первыми четырьмя цифрами (1865). К слову, пальчиковые и мизинчиковые батарейки также имеют свой код - 14500 и 10440. Помимо цифрового кода, размер также может обозначаться буквами. Например, два вышеназванных размера аккумуляторов имеют альтернативные буквенные коды - АА (пальчиковые) и ААА (мизинчиковые). Существует множество буквенных и цифровых кодов, обозначающих размеры различных элементов питания: CR123 (16340), А (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670) и т. д.

В отношении аккумуляторов 18650 данное обозначение размера является неточным. Нужно учитывать и другие параметры. На размер аккумулятора 18650 может влиять, например, наличие встроенной специальной платы (контроллера заряда). У некоторых аккумуляторов в этом случае длина может быть немного больше. Нередки случаи, когда аккумулятор попросту не помещается в отсек того прибора, где его хотят использовать, несмотря на то что данный прибор (например, батарейный блок электронной сигареты) ориентирован на работу именно с аккумуляторами такого типа.

Длительность использования литий-ионного аккумулятора 18650

Время, которое данный аккумулятор способен отработать, зависит от такого понятия, как «миллиамперы в час» (mAh). Для больших аккумуляторов, например автомобильных, применяется термин «амперы в час». Для аккумулятора 18650 mAh это производная величина. Один ампер равен 1000 миллиампер. Миллиампер в час - это ток, который может дать аккумулятор в течение условного часа использования. Другими словами, если разделить эту величину на определенное количество часов, можно узнать время работы элемента питания. Например, аккумулятор имеет емкость 3000 mAh. Это значит, что на два часа работы он будет выдавать 1500 миллиампер. На четыре - 750. Аккумулятор из приведенного примера разрядится полностью после 10 часов работы, когда его емкость достигнет 300 миллиампер (граница глубокого разряда).

Подобные подсчеты дают лишь примерное представление о времени работы аккумулятора. Его реальное время работы зависит от того, с какой нагрузкой ему приходится иметь дело, то есть от прибора, который он должен обеспечить питанием.

Ток, напряжение и мощность

Перед тем как остановиться на общем описании технических характеристик литий-ионных аккумуляторов 18650 и предосторожностей в работе с ними, кратко дадим определение вышеназванным понятиям. Ток (максимальный ток разряда, токоотдача) выражается в амперах и маркируется на аккумуляторе буквой «А». Напряжение выражается в вольтах и обозначается буквой «V». На многих элементах питания можно встретить такие обозначения. Для литий-ионного аккумулятора напряжение всегда равно 3.7 вольт, а ток может быть разным. Мощность аккумулятора как главенствующий параметр его силы выражается произведением напряжения и тока (вольты нужно умножить на амперы).

Описание плюсов и минусов литий-ионного аккумулятора

Главный минус аккумуляторов размера 18650, произведенных по литий-ионной технологии, состоит в том, что у них небольшой диапазон рабочих температур. Нормальная работа литий-ионного аккумулятора возможна только в пределах от -20 до +20 градусов Цельсия. Если же он используется или заряжается при температурах ниже или выше обозначенных, это его портит. Для сравнения, никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы имеют более широкий диапазон температур - от -40 до +40. Но, в отличие от последних, литий-ионные батарейки имеют более высокое номинальное напряжение - 3.7 вольт против 1.2 вольт у никелевых элементов питания.

Также литий-ионные аккумуляторы практически не подвержены распространенным среди многих видов аккумуляторов эффектам саморазряда и памяти. Саморазряд - это потеря заряженной энергии при простое. Эффект памяти возникает у некоторых видов аккумуляторов в результате систематической зарядки после неполной разрядки. То есть он развивается на аккумуляторах, которые высаживаются не полностью.

При эффекте памяти батарейка «запоминает» ту степень разряда, после которой ее начинают заряжать, и разряжается, дойдя до этой границы в следующем цикле. Ее истинная емкость на тот момент на самом деле больше. Если имеется плата, отображающая то она тоже будет показывать разряд. Данный эффект развивается не сразу, а постепенно. Он может развиться и в условиях, когда аккумулятор постоянно работает от электрической сети, то есть непрерывно заряжается.

Саморазряд и эффект памяти проявляются у литий-ионных аккумуляторов крайне незначительно.

Есть еще один момент, на который следует обратить внимание: такие аккумуляторы нельзя хранить в разряженном состоянии, иначе они быстро выходят из строя.

Предосторожности в работе с литий-ионным аккумулятором

Многие подвержены воспламенению и взрывам. Это зависит от химической составляющей внутреннего устройства аккумулятора. Для литий-ионных аккумуляторов размера 18650 подобная проблема стоит достаточно остро. Нередки случаи, когда пользователи электронных сигарет получают серьезные ожоги на руках и лице, а то и более серьезные травмы. Поскольку литий-ионные аккумуляторы наличествуют в ноутбуках, планшетах и сотовых телефонах, нередки случаи их воспламенения.

На первом месте среди причин возникновения подобных инцидентов стоит, конечно, некачественная (дешевая) сборка аккумулятора. Однако в случае с электронными сигаретами взрыв литий-ионного аккумулятора легко спровоцировать самостоятельно, даже если аккумулятор не из дешевых. Для этого нужно немного разбираться в том, что такое электрическое сопротивление.

Если объяснить это понятие наиболее простым языком, то это параметр, определяющий требования проводника к элементу питания. Чем ниже сопротивление проводника, тем больше тока (ампер) должен отдавать аккумулятор. Если сопротивление очень низкое, то аккумулятор будет работать с таким проводником в большую нагрузку. Сопротивление может быть настолько низким, что это спровоцирует запредельную нагрузку на батарейку и ее последующий взрыв или воспламенение. Иными словами, это будет короткое замыкание. Поскольку электронные сигареты работают по принципу испарения, при котором не обойтись без нагревательного элемента (спирали накаливания), неумелые пользователи могут по ошибке заставить аккумулятор работать с нагревательным элементом с крайне низким сопротивлением. Зная токоотдачу конкретного аккумулятора и сопротивление проводника, при помощи несложных вычислений по формуле закона Ома можно определить, справится ли данный аккумулятор с конкретным проводником.

Данные опасные явления происходят не всегда и не во всех случаях. Технологии защиты аккумуляторов постоянно совершенствуются. Многие аккумуляторы имеют внутри специальный контроллер заряда, способный вовремя обесточить аккумулятор при появлении короткого замыкания. Это защищенные аккумуляторы.

Устройство литий-ионного аккумулятора

В основе устройства аккумулятора 18650 лежит электролит - специальная жидкость, в которой происходят химические реакции.

Данные химические реакции являются обратимыми. На этом основан принцип действия любого аккумулятора. Говоря простым языком, формула таких реакций может протекать как слева направо (разряд), так и справа налево (заряд). Такие реакции происходят между катодом и анодом элемента. Катод - это отрицательный электрод (минус), анод - положительный электрод (плюс) источника питания. Между ними в момент реакции образуется электрический ток. Химические реакции разряда и заряда между катодом и анодом - это процессы окисления и восстановления, но это уже совсем другая история. Углубляться в процесс электролиза мы не станем. Ток образуется в тот момент, когда катод и анод начинают взаимодействовать, то есть к плюсу и минусу батарейки подключают что-либо. Катод и анод должны быть электропроводимыми.

Во время нарушения условий эксплуатации в электролите появляются молекулы химических элементов, которые замыкают катод и анод, что приводит к внутренним коротким замыканиям. В результате этого температура батарейки увеличивается и появляется больше молекул, замыкающих плюс и минус. Весь этот процесс как снежный ком приобретает скорость в геометрической прогрессии. Без возможности вывода электролита наружу (корпус аккумулятора герметичен) возникает увеличивающее внутреннее давление. Что происходит далее, можно понять и без комментариев.

Зарядка литий-ионного аккумулятора

В качестве зарядки для аккумулятора 18650 подойдут любые устройства, предназначенные для батареек данного формата. Главное, при зарядке не менять правильную полярность. Располагать аккумуляторы в слотах нужно точно в соответствии с обозначениями плюса и минуса. Не лишним будет ознакомиться с другими мерами предосторожности при использовании зарядки для аккумулятора 18650, которые всегда указаны на его корпусе.

Наилучшим вариантом для заряда литий-ионных аккумуляторов будет использование более дорогих зарядных устройств с тонкой настройкой процесса заряда. Многие из них имеют функцию заряда аккумуляторов по методу CC/CV, что расшифровывается как постоянный ток, постоянное напряжение. Данный метод хорош тем, что он может зарядить аккумулятор больше, чем это делают обычные зарядные устройства. Связано это с таким понятим, как перезаряд.

Во время зарядки или же разрядки аккумулятора его напряжение меняется. При зарядке увеличивается, при разрядке уменьшается. Номинальные 3.7 вольт - это усредненное значение.

Есть два эффекта, пагубно влияющих на аккумулятор - перезаряд и переразряд. Существуют пороговые значения на заряд и разряд аккумулятора. Если напряжение элемента питания выходит за данные границы, то аккумулятор получает перезаряд или переразряд в зависимости от того, заряжается он или разряжается. При обычном режиме зарядки для 18650 Li-ion зарядное устройство и контроллер заряда внутри самой батарейки (если таковой имеется) считывают показания по напряжению аккумулятора и отсекают заряд по достижении порога во избежание перезаряда. При этом аккумулятор на самом деле не заряжается полностью. Его емкость может позволить ему зарядиться еще, но пороговое значение не дает это сделать.

Принцип зарядки методом CC/CV устроен так, что подаваемый на заряд ток не отсекается, а резко снижается, не давая внутреннему напряжению аккумулятора выйти за пороговое значение. Таким образом, элемент питания заряжается полностью без получения перезаряда.

Виды литий-ионных аккумуляторов

Виды аккумуляторов 18650 Li-ion:

• литий-железо-фосфатные (LFP);
• литий-марганцевые (IMR);
• литий-кобальтовые (ICR);
• литий-полимерные (LiPo).

Все виды, кроме последнего, имеют цилиндрическую форму и могут быть выполнены в формате 18650. Литий-полимерные аккумуляторы отличаются тем, что у них нет конкретной формы. Связано это с тем, что они имеют твердый электролит (полимер). Именно за счет такого необычного свойства электролита данные аккумуляторы часто используются в планшетах и сотовых телефонах.

Применение литий-ионных аккумуляторов

Как уже было сказано, литий-ионные аккумуляторы размера 18650 широко применяются в электронных сигаретах. Они могут быть встроенными в батарейный блок или съемными, т. е. устанавливаться в него отдельно. Их также может быть несколько, соединенных параллельно или последовательно.

Литий-ионные аккумуляторы давно нашли свое применение и в устройстве различных батарей, например батарей для ноутбуков. Такие батареи представляют собой цепь нескольких соединенных между собой аккумуляторов 18650 внутри единого корпуса. Такие батареи также можно встретить и в качестве емких пауэр банков - переносных зарядных устройств.

Область применения самих батарей весьма широка: от названых зарядных устройств до составляющих элементов современных больших механизмов (автомобильных или авационных). При этом количество литий-ионных аккумуляторов 18650, составляющих единую батарею, может варьироваться от нескольких штук до сотен. Стоит упомянуть и о литий-полимерных аккумуляторах. Они хоть и не выпускаются в формате 18650 Li-ion, но являются самыми распространенными, так как используются в планшетах и сотовых телефонах.

Тест литий ионных элементов 18650

4800мАч, 5200мАч, 6800мАч, 8800мАч в одном LiIon 18650 аккумуляторе!?

4800мАч, 5200мАч, 6800мАч, 8800мАч. С такими "фантастическими" характеристиками продают аккумуляторные элементы 18650 в магазинах нашего города!
Появление на рынке аккумуляторных элементов таких мощных литий ионных аккумуляторных элементов 18650 не могло нас заинтересовать. Даже лидер по производству LiIion аккумуляторов Panasonic выпускающий NCR18650G емкостью в 3400мАч смотрится очень блекло рядом с ними. Мы решили провести тест и опубликовать полученные данные!
С помощью программно-аппаратного комплекса для тестирования аккумуляторных элементов мы можем эмулировать различные условия эксплуатации аккумуляторных элементов: заряжать, разряжать, различными токами и напряжениями.
Как и при тестировании батарей и мы проверили аккумуляторные элементы LiIon 18650 3,7V на количество отдаваемой энергии и её стоимости. Другими словами, мы выяснили какие элементы 18650 выгодно покупать, и у каких аккумуляторов 18650 электричество дешевле или дороже.
Тестирование всех элементов мы проводили по следующей схеме:
1. Заряд аккумуляторного элемента до напряжения 4,2 вольта.
2. Отдых элемента без нагрузки и без подачи напряжения в течение 5 минут.
3. Разряд элемента до напряжения 2,75 вольта током 0,5 ампера.

В разных розничных магазинах города Иркутска мы приобрели по 1 штуки каждой модели:*
- HANGLIANG 18650 6800mAh - Цена: 250 руб.
- BAILONG 18650 8800mAh - Цена: 380 руб.
- UITRAFLRC 18650 4800mAh - Цена: 250 руб.
- XBAL G 18650 8800mAh - Цена: 350 руб.

Для сравнения в экспрерименте были использованы :*
- - Цена: 225 руб.
- Китай ISR18650P 2200mAh - Цена: 280 руб.
- - Цена: 300 руб.
- SAMSUNG ICR18650-24E 2400mAh б/у - Цена: бесплатно по акции.

Результаты тестирования аккумуляторных элементов
LiIon 18650 3,7 вольта,
разряд до 2,75 вольт, нагрузка 500мА.

*указанные цены на момент написания статьи, июнь 20016 года.

После тестовое вскрытие

При тестировании мы обратили вниманние на малый вес элементов от HANGLIANG, BAILONG, UITRAFLRC и XBAL. В среднем вес одного элемента составил всего 25 грамм. Обычно элементы 18650 весят около 40-45 грамм.
Один из элементов мы вскрыли. Примерно 1/4 часть аккумулятора была свободна. Намотка электрода не плотная, имеет межслойные зазоры.
Таким образом можно сделать вывод, что одним из признаков аккумулятора с фиктивной емкостью является легкий вес элемента при указанной на нем емкости более 2500-3000мАч.

Источники питания для разных устройств уже давно вошли в нашу жизнь. Они помогают поддерживать работу линий связи, когда привычные удобства находятся слишком далеко. Светодиодный фонарик не будет работать без батарейки. Поэтому сегодня наблюдается стремительный рост изготовления новых батарей. Для питания ноутбуков, ручного электроинструмента и других механизмов и был разработан аккумулятор 18650.

Катод для таких элементов изготавливается из различного материала. Литиевые аккумуляторы 18650 подразделяются на несколько видов, находящихся в прямой зависимости от материала, из которого изготовлен катод:

• LiCoO2. Эта батарея получила наибольшее распространение, благодаря своей большой емкости. Изготовление осуществляется в соответствии с технологическим процессом Li-ion.
• LiMnO2. Высокотоковые литий-марганцевые батареи18650. Разрядный ток, при малой емкости достигает 5–7 А.
• LiFePO4. Эти литий-феррофосфатные АКБ намного превосходят другие модели. Но отличаются минимальным напряжением и малой емкостью.

Большое распространение получили литий - кобальтовые элементы. Они отличаются от аналогичных элементов большой емкостью. Срок эксплуатации такой батареи намного выше.

Описание и характеристики батареи 18650

Отличаются цилиндрической формой, выпускается в нескольких видах:

• пальчиковые – АА;
• мизинчиковые – ААА.

Размеры аккумулятора 18650 немного больше привычных батареек:

• длина – 66,5 мм;
• диаметр – 18 мм.

Технические параметры:

• 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 расшифровывается обозначение, нанесенное на поверхность аккумуляторов 18650

Чтобы разобраться, возьмем литий-ионный аккумулятор, марки ICR18650-26F M.

• «I» - этим символом маркируются все элементы такого вида, изготовление которых выполняется по одному и тому же технологическому процессу.
• «C» - обозначает материал, из которого изготовлен катод. К примеру, M обозначает марганец, F – железофосфат, C – кобальт.
• «R» - обозначает аккумулятор.
• 18650 – делится на два раздела-18, 65. Обозначают диаметр и длину.
• 0 – обозначение формы, имеется в виду цилиндр.

Важно! Маркировка аккумуляторов не имеет одинакового значения. У каждого производителя она индивидуальная, поэтому может иметь большие отличия.

Чтобы продлить жизнь хорошему аккумулятору, профессионалы советуют придерживаться нескольких важных правил.

Никогда не доводите батарею до полного разряжения. 18650 не обладает «эффектом памяти». Поэтому не требуется ждать, когда она окончательно разрядиться. Если уровень заряда опустится до нуля, срок службы аккумулятора намного снизится. Например, заряд нулевой емкости можно выполнить 400–600 раз. Если остаточная емкость будет достигать 15%, количество циклов заряда сильно увеличится 1000–1200.

Батарея должна окончательно разряжаться один раз в течение трех месяцев. Тестирование показало, что проводить полную зарядку литий–ионного аккумулятора бессмысленно. У него уменьшается емкость, снижается срок эксплуатации. Профессионалы рекомендуют в течение трех месяцев, хотя бы раз совсем разрядить батарею, а затем вновь ее зарядить.

Интересное видео про тесты 18650 аккумуляторов

Полный уровень заряда необходимо выдержать в течение 10 часов. В результате емкость отлично «раскачается», вернется ее первоначальная работоспособность. В любом случае, независимо от того, существует или нет «эффект памяти», порог заряда остается неизменным.

Очень важно правильно хранить аккумулятор 18650. Наилучшим будет хранение элементов, если уровень заряда не превышает 35–50%. В помещении требуется поддерживать температуру 15 градусов. На батарею не должны быть направлены прямые солнечные лучи. Аккумулятор боится ультрафиолетового излучения.

Недопустимо хранить аккумулятор в разряженном состоянии в течение нескольких месяцев. Он просто перестанет работать. Придется от него избавиться. Заряженная батарея может храниться намного дольше, но в определенных пределах. Иначе история повторится, она просто выйдет из строя.

Батарея 18650 не должна сильно нагреваться. Высокая температура наносит колоссальный вред состоянию аккумулятора. Перегрев связан с несколькими причинами:

• Прямое попадание солнечных лучей.
• Длительная эксплуатация;
• Рядом с элементами располагаются тепловые источники, например радиатор.

Всегда помните! Батарею 18650 нельзя эксплуатировать при температуре 40 — +50 градусов.

Зарядка аккумулятора должна выполняться регулярно. В противном случае даже очень хороший аккумулятор намного раньше придет в негодность. Поэтому очень важно выполнять основные правила зарядки литиевых батарей.

Первоначальное напряжение заряда не должно превышать 0,05 В. В конце зарядки оно поднимается до значения 4,2 В. Указанные параметры, считаются самыми безопасными для таких аккумуляторов.

Зарядка может также выполняться, если ток заряда будет находиться в пределах 0,5 — 1 А. Наилучшим показателем считается 0,5 А, если ток увеличится до 1А, зарядка будет проходить немного быстрее.

Специалисты не советуют специально ускорять процесс, если в этом нет особой необходимости. Заряжать батарею нужно не более трех часов. Превышение этого срока может стать причиной изменения химической структуры аккумуляторной батареи.

Только если система оборудована механизмом контроля, время заряда может быть нарушено. Контроллер сам определит, когда необходимо отключить заряд.

Батарея 18650 не должна разряжаться до нуля. После этого никакой заряд не сможет вернуть аккумулятору прежние технические характеристики. Поэтому, нужно постоянно подзаряжать изделие, следить за его состоянием.

Как правильно определить полярность на АКБ 18650

Если сравнивать обыкновенные батарейки с литиевыми, можно заметить, что у последних плюсовая, а также минусовая клемма, не имеет больших отличий. Однако увидеть где плюс, а где минус довольно легко. Плюсовой контакт имеет несколько небольших отверстий (3–4 штуки), он слегка выступает вперед. Минусовой контакт имеет совершенно плоскую поверхность.

Виды, маркировка и характеристики литий─ионных аккумуляторов 18650

К нам на почту пришло довольно много вопросов от читателей насчёт литий─ионных аккумуляторов 18650. Поэтому было решено написать небольшой FAQ по этому типу литиевых батарей. Аккумуляторные элементы 18650 востребованы на современном рынке. Они используются в аккумуляторных батареях ноутбуков, различных фонарях, power bank, некоторых видах электроинструмента. В этой заметке рассмотрим основные вопросы, которые больше всего интересуют людей. А именно разновидности элементов 18650, вопросы, связанные с их маркировкой, защита, плюсы, минусы и цена.

Для начала стоит назвать основные типы аккумуляторов 18650, которые различаются по материалу катода. От этого во многом зависят такие свойства аккумуляторов, как ёмкость и максимально допустимый ток разряда.

• LiCoO 2 (литий─кобальтовые). Эти аккумуляторы самые распространённые и имеют самые большие значения ёмкости среди моделей, выполненных по технологии Li─Ion;
• LiMnO 2 или LiMn 2 O 4 или LiNiMnCoO 2 (группа литий─марганцевых). По своей ёмкости они проигрывают первой группе, но зато имеют высокий разрядный ток (5─7*С);
• LiFePO 4 (литий─феррофосфатные). Эти аккумуляторные элементы превосходят предыдущие по большинству параметров, но уступают по ёмкости и напряжению. Они имеют срок службы до 1 тысячи циклов заряд-разряд и набирают заряд меньше чем за 1 час.

Теперь в целом про аккумуляторы 18650. Это цилиндрические элементы по своей форме напоминающие батарейки форм-фактора АА («пальчиковые») и ААА («мизинчиковые»). Но по размерам 18650 превышают их. Длина составляет 66,5, диаметр ─ 18 миллиметров. Для сравнения, у пальчиковых эти величины равны 50 и 14 мм.

Выходное напряжение аккумулятора 18650 составляет 3,78 вольта. Ёмкость наиболее распространённых аккумуляторов лежит в пределах 2000─3200 мАч. Реже встречаются банки ёмкостью 1000, 1100, 1500 мАч.

Широкое применение аккумуляторы 18650 получили в устройствах, где требуется большая ёмкость. Это светодиодные фонари, аккумуляторные батареи ноутбуков, power bank для зарядки различных мобильных гаджетов и т. п.

Как расшифровать маркировку аккумуляторов 18650?

Давайте, разберём маркировку литий─ионных элементов 18650 на следующем примере: ICR18650-26F M.

Первая буква I говорит о том, что аккумулятор выполнен по литий─ионной технологии. Вторая буква обозначает материал катода. В нашем случае кобальт. Есть следующие варианты:

• C ─ кобальт;
• M ─ марганец;
• F ─ железофосфатный.

И в конце маркировки идёт обозначение ёмкости. В указанном примере ёмкость равна 2600 мАч. Но обычно концовка маркировки сильно отличается в зависимости от производителя. Тут практически у каждого может быть свой собственный вариант.

Защита аккумуляторов 18650

Согласно требованиям безопасности, напряжение литий─ионных аккумуляторов 18650 должно в процессе эксплуатации находиться в интервале 2,5─4,2 вольта. Чтобы обеспечить это требование, на некоторые аккумуляторы 18650 устанавливается защита. Он представляет собой небольшую печатную плату.

Эта плата припаивается к выводам элемента с помощью стальной или алюминиевой ленты. Как правило, крупными производителями в серийном производстве такие защищённые элементы не выпускаются. Они выпускают незащищенные элементы, которые используются в устройствах с контроллерами заряда-разряда. В качестве примера можно привести аккумуляторную батарею ноутбука или шуруповёрта.

Как правило, защищённые литий─ионные элементы 18650 делают небольшими партиями в Китае. К незащищенному аккумулятору припаивается плата защиты, и вся конструкция оборачивается в термозащитную плёнку. Покупая такой элемент, нужно учитывать, что его длина будет несколько больше (1,5─2 мм).

Защищённые аккумуляторы 18650 используются во всех устройствах, не имеющих контроллера заряда-разряда для литий─ионных элементов. Самый распространённый пример использования таких элементов – светодиодные фонари. Чтобы литиевые элементы в фонаре не высаживались в ноль, на них ставится защита.

Стоит учитывать, что установка защиты на литий─ионные 18650 увеличивает длину элемента. А когда их несколько штук, то эта прибавка суммируется. В результате набор таких элементов может просто не влезть в корпус фонаря или мешать закрытию крышки, как которой обычно сделан минусовой контакт.

Нужно помнить, что защита элемента 18650 не защитит устройство и батарейки от перегрева. Её роль – это контроль напряжения. Многие используют аккумуляторы 18650 в фонарях без защиты. Относительно безопасно это можно делать, если у вас в фонаре 1 элемент. Когда устанавливается несколько элементов, они обязательно должны быть с защитой.

(форм фактора) 18650 имеют свои плюсы и минусы. Поэтому говорить о том, какие аккумуляторы 18650 лучше, сложно. Это, скорее, дело личных предпочтений и требований, которые вы предъявляете к элементу питания. Технические характеристики и особенности аккумулятора зависят от типа используемой химии (электролита).

Защищенные и незащищенные литий-ионные аккумуляторы

Для начала рассмотрим, в чем разница между защищенными и незащищенными аккумуляторами 18650. Какие лучше из данных двух видов, станет ясно после разбора этих терминов. Защищенные (Protected) аккумуляторы - это аккумуляторы с «вшитой» в корпус маленькой платой (контроллером заряда), имеющей при себе три самые необходимые функции: защита от короткого замыкания, защита от глубокого разряда и превышение допустимой силы тока при зарядке. Наряду с защищенными существуют и незащищенные (Unprotected) аккумуляторы без внутренней платы. С такими нужно вести себя очень осторожно, в особенности заставляя их работать с очень низким сопротивлением.

В зависимости от того, какой химический состав имеет незащищенный аккумулятор, он может или навсегда испортиться или просто взорваться. Узнать о том, защищена ли батарейка, можно, почитав мелкие надписи на ее корпусе. Короткое замыкание в переводе на английский будет Short-circuit, защита - Protection. Если вы встретили эти два слова, стоящими в одной строке, то можно быть уверенным в наличии защиты. Также и отдельные слова Protection или Protected будут говорить о том же. К сожалению, отнюдь не на всех аккумуляторах пишут о присутствии в нем маленькой спасительницы. В качестве альтернативы можно воспользоваться поиском информации о батарейке у продавцов или в интернете. Если поставить безопасность работы во главу угла при выборе элемента питания, то ответ на вопрос, какой аккумулятор 18650 лучше, становится очевидным.

Механическая защита литий-ионных аккумуляторов

Помимо электронной внутренней защиты аккумулятора существует также и система механической защиты без использования платы. Смысл такой защиты сводится к механическому разрыву цепи (срабатыванию механического выключателя) внутри аккумулятора в результате превышения определенного порога внутреннего давления, который, собственно, и приводит к взрыву. Это обесточивает аккумулятор. Если же давление все равно продолжает расти, то происходит автоматическое вскрытие специального клапана, который извлекает электролит наружу. Механический выключатель сам по себе довольно широко распространен как дополнительная мера безопасности во многих аккумуляторах, встраиваемая совместно с контроллером заряда (платой) или без оного. При этом наличие механической защиты может не упоминаться вообще нигде, ни на корпусе, ни в описании технических характеристик в магазине. В данном случае нужно просто понимать, что батарейки с нестабильным химическим составом хороший производитель никогда не оставит без защиты. Даже если официально такой источник питания считается незащищенным, в нем в любом случае будет хоть какая-нибудь механика.

Емкость литий-ионных аккумуляторов

Емкость аккумулятора выражается в миллиамперах в час (mAh или mA*h) и также помогает определить, какой аккумулятор 18650 лучше подойдет для использования на нужном приборе. Чем выше данное значение, тем дольше проработает аккумулятор до полного разряда. Миллиампер в час - это производная величина от «ампер в час» (1 Ah = 1000 mAh), применяемая для аккумуляторов небольшого размера. Не углубляясь в физику, эта величина характеризует потенциальную силу тока аккумулятора, который он должен выдавать в течение одного часа для того, чтобы полностью разрядиться. Разумеется, такой сильный ток он может и не выдать, но по данной величине можно легко судить о его емкости. При помощи нехитрых вычислений можно узнать какой ток будет выдавать элемент питания в течение нескольких часов работы, исходя из равенства - количество ампер в один час. Чем больше значение ампер, тем дольше сможет проработать аккумулятор с одной и той же силой.

Токоотдача литий-ионных аккумуляторов

Токоотдача - это еще один параметр, характеризующий элемент питания. На корпусе аккумулятора токоотдача маркируется силой тока - ампером (A). Чем амперы больше, тем сильнее будет «жарить» аккумулятор. Батарейки с высокими амперами считаются высокотоковыми (High drain). Именно число ампер определяет то, какой высокотоковый аккумулятор 18650 лучше. Однако такие батарейки имеют сравнительно небольшую емкость. Чем ниже сопротивление, с которым должен работать аккумулятор, тем больше тока ему придется отдавать. И предел этой отдачи зависит от описываемого значения.

Емкость аккумулятора определяет силу тока в разрезе времени, а токоотдача показывает этот предел. Исходя из двух этих параметров, можно вычислить максимальное время работы элемента питания с максимально возможной для него силой. Важно понимать, что если ток, необходимый для какого-то конкретного прибора будет больше, чем максимальная отдача тока того аккумулятора, с которым этот прибор работает, то для элемента питания это будет перегрузкой. Рабочий ресурс аккумулятора при постоянной работе в большую нагрузку сильно снижается.

Закон Ома как метод узнать, какие аккумуляторы 18650 по техническим характеристикам лучше

Зная номинальное напряжение источника питания и сопротивление прибора можно вычислить необходимую токоотдачу, воспользовавшись законом Ома:

I = U/R, где I - сила тока в амперах (A), U - напряжение в вольтах (V), R - сопротивление в омах (Ohm).

То есть нужно разделить напряжение аккумулятора на сопротивление конечного прибора. Используя формулу, можно обезопасить аккумулятор от возможного перегруза в работе, и уж точно от короткого замыкания. Для измерения сопротивления используют омметры. Умение проводить такие несложные вычисления поможет определить, какой аккумулятор 18650 лучше подойдет под использование на конкретном приборе.

Все аккумуляторы форм фактора 18650 имеют номинальное напряжение в 3,7 вольт. Но это значение в большинстве случаев вариабельно и зависит от уровня разряда аккумулятора. Чем больше он разряжен, тем меньше вольт он выдает.

Виды литий-ионных аккумуляторов

Какой аккумулятор 18650 выбрать, и какой лучше - зависит от конкретной ситуации. Знание особенностей различных видов химии поможет разобраться в данном вопросе. Ниже представлены наиболее популярные типы химии аккумуляторов 18650:

• Литий-кобальтовые - ICR, NCR, LiCoO 2 (Lithium Cobalt Oxide).
• Литий-марганцевые - IMR, INR, NMC, LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiMnCoO 2 (Lithium Manganese Oxide).
• Литий-железо-фосфатные (феррофосфатные) - LFP, IFR, LiFePO 4 (Lithium Iron Phosphate).

Перечисленные виды аккумуляторов являются разновидностями литий-ионных аккумуляторов, то есть сделанных по литий-ионной технологии.

Данная ниже информация с описаниями типов химии поможет определить, какой литий-ионный аккумулятор 18650 лучше.

Старение, хранение и диапазон рабочих температур литий-ионных аккумуляторов

Всем литий-ионным источникам питания свойственно старение. При этом неважно, используются ли они вообще. Считается, что после нескольких лет от даты производства при любом раскладе их можно смело выбрасывать. Каждый год батарейка теряет примерно 10 % от номинальной емкости, поэтому рекомендуется перед покупкой узнавать дату ее производства. Наряду со старением, у литиевых аккумуляторов есть еще один небольшой минус - их нельзя долго хранить в разряженном состоянии, это может их испортить. На батарейки также влияет и температура окружающей среды. У литий-ионных элементов диапазон рабочих температур сравнительно низкий - от -20 градусов до +20 градусов Цельсия. Это значит, что использование или зарядка их в условиях, близких к обозначенным границам, будет отрицательно сказываться на электролите.

Литий-кобальтовые аккумуляторы

Литий-кобальтовые аккумуляторы характеризуются самыми высокими показателями в емкости. Литий-кобальтовая химия очень нестабильна, поэтому использовать ее нужно осторожно. Нельзя допускать возможности быстрой зарядки при использовании метода ускоренного или дельта V заряда. При такой зарядке более стабильный аккумулятор может полностью зарядиться в течение одного часа. Литий-кобальтовый же заряжать таким способом опасно. Также нельзя использовать литий-кобальтовый аккумулятор с такой нагрузкой, при которой он может разрядиться меньше, чем за 30 минут. Для батарейки с данной химией без защиты и то и другое приведет к воспламенению электролита.

Химия на основе литий-кобальтовой технологии сыскала большую популярность среди аккумуляторов 18650 для электронных сигарет. Какого лучше производителя аккумуляторов данной категории выбрать, рекомендуется смотреть в отзывах. Ввиду определенной нестабильности такие аккумуляторы надо выбирать осторожно.

Пороговым значением на заряд литий-кобальтового аккумулятора является граница в 4,2 вольта. Выскакивание напряжения аккумулятора выше данной границы будет означать перезаряд, допускать который крайне не рекомендуется. Использование слишком мощных зарядных устройств пагубно влияет на литий-кобальтовую химию. Это портит батарейку и одновременно повышает риск воспламенения и взрыва электролита. Лучше всего использовать продвинутые зарядные устройства с возможностью регулировки подаваемой силы тока и применения разных настроек для зарядки. Наилучшим методом зарядки здесь будет алгоритм CC/CV - постоянный ток, постоянное напряжение voltage).

На кобальтовые батарейки плохо сказывается не только перезаряд, но и переразряд. Пиковым порогом на разряд является граница в 3 вольта. Если продолжать работать на кобальте после достижения такого напряжения батарейки, то это будет портить ее, увеличивая риск воспламенения. В идеале нужно прекращать работу на кобальте после 3,5 вольт. Отношение к литий-кобальтовой химии должно быть наиболее бережным. Перезаряд, переразряд, излишне низкий ом на разрядке, физические повреждения будут способствовать ухудшению химии, которое в конечном итоге приведет к взрыву. В случаях с очень высоким током на заряд и очень низким сопротивлением он может произойти сразу. Никель-кобальтовая химия очень токсична. При возгорании она выделяет очень вредные для здоровья газы, вдыхание которых может привести к летальному исходу.

Литий-марганцевые аккумуляторы

Литий-марганцевые аккумуляторы являются наиболее популярными, в первую очередь за счет стабильности своей химии при практически аналогичных кобальтовым аккумуляторам свойствам. Поэтому на многие марганцевые батарейки не ставится контроллер заряда и при этом производители гордо вешают на них флажок «безопасные».

Марганцевые аккумуляторы способны долго и спокойно работать в нагрузку (с очень низким омом). Это, конечно, в любом случае не хорошо, но в отличие от кобальтовых элементов, марганцевые прослужат в этом случае гораздо дольше. Марганцевые элементы имеют хороший баланс емкости и силы, однако проигрывают кобальтовым в емкости. Предосторожности при зарядке IMR аккумуляторов почти такие же, как и у кобальтовых. Максимальная граница - 4,2 вольта. Использование больших токов на заряд не взорвет электролит, но сильно его подпортит. И это, конечно же, зависит от силы подаваемого тока. Чем он сильнее, тем быстрее произойдет зарядка, но тем хуже будет для химии. Рекомендуемый метод зарядки - CC/CV. Еще один плюс марганцевых элементов в том, что они способны выдержать глубокий разряд в 2,5 вольт. Как бы там ни было, не стоит часто доводить марганцевый аккумулятор до такого состояния.

Данный тип электролита также характеризуется отсутствием взрывного эффекта. Это связано с использованием графита в качестве материала для анода. При критическом нарушении условий эксплуатации (очень низкое сопротивление или очень высокий ток на заряд) даже на аккумуляторе без защиты будет выделяться газ, но воспламенения или взрыва не произойдет.

В целом за счет своих усредненных показателей литий-марганцевые аккумуляторы 18650 по характеристикам лучше. Какие именно аккумуляторы данной категории выбрать, следует смотреть в отзывах отдельно по каждой из фирм изготовителей.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы

Литий-железо-фосфатные (феррофосфатные) являются самыми безопасными из семейства Это их основное отличие. Стабильность химии LFP батареек даже лучше, чем у марганцевых. Это связано с использованием железо-фосфатного катода, который обладает отличной термоустойчивостью и отсутствием токсичности. Почти все железо-фосфатные батарейки не оснащаются контроллером заряда, а чтобы довести их до взрыва или возгорания без физических повреждений, нужно сильно постараться. Они хорошо переносят разные злоупотребления в работе, например, очень низкое сопротивление.

Феррофосфатные элементы имеют самый высокий срок службы (2000 циклов заряд-разряд) среди литий-ионных. Из минусов - низкая емкость, примерно на 50 % ниже, чем у кобальтовых, и примерно на 15 % ниже, чем у марганцевых аккумуляторов. Еще одна особенность этих батареек - стабильность напряжения при использовании, которое колеблется возле границы в 3,2 вольта вплоть до разряда. Это свойство дает феррофосфатным батарейкам больше преимуществ для использовании их в последовательном соединении (если аккумуляторы собираются в цепь, то есть в аккумуляторную батарею). Железо-фосфатные аккумуляторы имеют токоотдачу ниже, чем у своих собратьев по химии, однако среди них можно встретить и высотоковые. Железо-фосфатные аккумуляторы стареют чуть медленнее, чем другие литий-ионные батарейки, но, как и вышеописанные, их нельзя хранить разряженными.

В поисках информации о том, какой аккумулятор 18650 лучше для фонаря или радиоуправляемой модели, рекомендуют остановить свой выбор именно на аккумуляторах с данной химией. Ввиду вышеописанных свойств они отлично подойдут для применения их в батареях данных приборов.

Химия данных источников питания позволяет спокойно заряжать их при помощи ускоренного метода. Феррофосфатные батарейки очень устойчивы к перезаряду. Что же касается разряда, то его максимально допустимая граница равна 2 вольтам. Ближе к концу работы устойчивое напряжение аккумулятора будет резко снижаться. Частый разряд ниже этой границы будет быстро портить батарейку.

В завершение

На этом описание маркировок аккумуляторов, тхнических характеристик 18650, какие лучше из них, и разных типов химии мы закончим. Надеемся, что данная информация поможет определить, какой аккумулятор подходит для конкретного прибора. Данные здесь рекомендации и характеристика даны в весьма сжатой форме. Аккумуляторам посвящены целые форумы, сайты и даже книги. Наиболее полную информацию о них не уложить в одну статью. Мы уже не говорим о том, что для их изучения необходимо знать множество специальных терминов и электрохимию в целом.