18650 Ang mga Li-ion na baterya ay naging mas sikat kamakailan. Ayon sa kanilang mga teknikal na katangian, sila ay nangunguna sa mga kilalang finger-type na baterya. Ang mga konsepto ng "daliri" at "maliit na daliri", na ginagamit para sa mga kilalang laki ng mga baterya, ay hindi tama mula sa punto ng view ng tamang terminolohiya. Ang lahat ng mga baterya, anuman ang laki, ay may sariling mga code na nagpapahiwatig ng kanilang laki. Kaya, ang 18650 ay isa ring code. Iyan ang buong sikreto.
Laki ng baterya 18650
Ang limang-digit na code na ito ay nagpapahayag ng lapad at haba ng baterya, kung saan ang unang dalawang digit ay ang lapad (diameter) sa mm, at ang huling tatlo ay ang haba sa mm na may ikasampu. Mayroong isang maling opinyon na ang zero sa dulo ng code na ito ay nagpapahiwatig ng cylindrical na hugis ng baterya (may mga baterya ng iba't ibang mga hugis). Ang ganitong eksaktong pagtatalaga ng haba ng baterya ay hindi kinakailangan. Kapag tinukoy ang laki nito, madalas itong limitado sa unang apat na digit (1865). Sa pamamagitan ng paraan, ang mga baterya ng daliri at maliit na daliri ay mayroon ding sariling code - 14500 at 10440. Bilang karagdagan sa digital code,ang laki ay maaari ding ipahiwatig ng mga titik. Halimbawa, ang dalawang laki ng baterya sa itaas ay may mga alternatibong letter code - AA (daliri) at AAA (maliit na daliri). Maraming alphabetic at numerical code na nagsasaad ng laki ng iba't ibang baterya: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670), atbp.
Para sa 18650 na baterya, hindi tumpak ang pagtatalaga ng laki na ito. Ang iba pang mga parameter ay dapat ding isaalang-alang. Ang laki ng isang 18650 na baterya ay maaaring maapektuhan, halimbawa, sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang built-in na espesyal na board (charge controller). Ang ilang mga baterya ay maaaring magkaroon ng bahagyang mas mahabang haba sa kasong ito. Karaniwang hindi magkasya ang baterya sa compartment ng device kung saan nila gustong gamitin ito, sa kabila ng katotohanan na ang device na ito (halimbawa, isang electronic cigarette battery pack) ay idinisenyo upang gumana sa ganitong uri ng baterya.
Li-ion 18650 na buhay ng baterya
Ang tagal ng oras na maaaring tumagal ng isang baterya ay depende sa konsepto ng "milliamps per hour" (mAh). Para sa malalaking baterya, gaya ng mga sasakyan, ang terminong "amps per hour" ay ginagamit. Para sa 18650 mAh na baterya, ito ay isang derived value. Ang isang ampere ay katumbas ng 1000 milliamps. Ang milliamp bawat oras ay ang kasalukuyang nagagawa ng baterya sa isang karaniwang oras ng paggamit. Sa madaling salita, kung hahatiin mo ang halagang ito sa isang tiyak na bilang ng mga oras, malalaman mo ang buhay ng baterya. Halimbawa, ang baterya ay may kapasidad na 3000 mAh. Ibig sabihin, dalawang orasmagtrabaho, magbibigay ito ng 1500 milliamps. Apat - 750. Ang baterya mula sa halimbawa sa itaas ay ganap na madi-discharge pagkatapos ng 10 oras ng operasyon, kapag ang kapasidad nito ay umabot sa 300 milliamps (limitasyon sa malalim na discharge).
Ang mga kalkulasyong ito ay nagbibigay lamang ng magaspang na ideya ng buhay ng baterya. Ang aktwal na oras ng pagpapatakbo nito ay depende sa kung anong load ang kailangan nitong harapin, ibig sabihin, sa device na dapat itong magbigay ng power.
Kasalukuyan, boltahe at kapangyarihan
Bago pag-isipan ang pangkalahatang paglalarawan ng mga teknikal na katangian ng 18650 lithium-ion na mga baterya at mga pag-iingat sa pagtatrabaho sa mga ito, maikli nating tutukuyin ang mga konsepto sa itaas. Ang kasalukuyang (maximum discharge current, kasalukuyang output) ay ipinahayag sa mga amperes at minarkahan sa baterya na may titik na "A". Ang boltahe ay ipinahayag sa volts at tinutukoy ng titik na "V". Sa maraming mga baterya maaari kang makahanap ng gayong mga pagtatalaga. Para sa isang lithium-ion na baterya, ang boltahe ay palaging 3.7 volts, at ang kasalukuyang ay maaaring iba. Ang lakas ng baterya bilang nangingibabaw na parameter ng lakas nito ay ipinahayag bilang produkto ng boltahe at kasalukuyang (dapat i-multiply ang mga boltahe sa mga amperes).
Paglalarawan ng mga kalamangan at kahinaan ng isang lithium-ion na baterya
Ang pangunahing kawalan ng 18650 Li-Ion na mga baterya ay mayroon silang maliit na hanay ng temperatura ng pagpapatakbo. Ang normal na operasyon ng isang lithium-ion na baterya ay posible lamang sa saklaw mula -20 hanggang +20 degrees Celsius. Kung ito ay ginagamit o sinisingil sa mga temperatura sa ibaba o sa itaasminarkahan, sinisira ito. Para sa paghahambing, ang mga baterya ng nickel-cadmium at nickel-metal hydride ay may mas malawak na hanay ng temperatura - mula -40 hanggang +40. Ngunit, hindi tulad ng huli, ang mga lithium-ion na baterya ay may mas mataas na nominal na boltahe - 3.7 volts kumpara sa 1.2 volts para sa mga nickel na baterya.
Gayundin, ang mga lithium-ion na baterya ay halos hindi apektado ng self-discharge at memory effect na karaniwan sa maraming uri ng mga baterya. Ang self-discharge ay ang pagkawala ng naka-charge na enerhiya kapag walang ginagawa. Ang memory effect ay nangyayari sa ilang uri ng mga baterya bilang resulta ng sistematikong pag-charge pagkatapos ng hindi kumpletong pag-discharge. Ibig sabihin, nabubuo ito sa mga baterya na hindi ganap na na-discharge.
Gamit ang memory effect, ang baterya ay "naaalala" ang antas ng pag-discharge pagkatapos nito ay sinimulan itong i-charge, at na-discharge, na naabot ang limitasyong ito sa susunod na cycle. Ang tunay na kapasidad nito sa panahong iyon ay talagang mas malaki. Kung mayroong isang board na nagpapakita ng antas ng baterya, ipapakita din nito ang paglabas. Ang epekto na ito ay hindi bubuo kaagad, ngunit unti-unti. Maaari rin itong bumuo sa mga kondisyon kung saan patuloy na gumagana ang baterya mula sa mains, ibig sabihin, patuloy itong nagcha-charge.
Ang self-discharge at memory effect ay napakababa sa mga lithium-ion na baterya.
May isa pang bagay na dapat bigyang pansin: ang mga naturang baterya ay hindi maiimbak sa isang discharged na estado, kung hindi, ang mga ito ay mabilis na mabibigo.
Mga pag-iingat sa baterya ng Li-ion
Maraming uri ng baterya ang nasusunog atmga pagsabog. Depende ito sa kemikal na komposisyon ng panloob na istraktura ng baterya. Para sa 18650 lithium-ion na mga baterya, ang problemang ito ay medyo talamak. Karaniwan para sa mga gumagamit ng e-cigarette na makaranas ng matinding paso sa kanilang mga kamay at mukha, o kahit na mas malubhang pinsala. Dahil ang mga lithium-ion na baterya ay matatagpuan sa mga laptop, tablet, at cell phone, karaniwan nang mag-apoy ang mga ito.
Sa unang lugar kabilang sa mga sanhi ng naturang mga insidente ay, siyempre, ang mababang kalidad (murang) na pagpupulong ng baterya. Gayunpaman, sa kaso ng mga elektronikong sigarilyo, madaling pukawin ang isang pagsabog ng baterya ng lithium-ion sa iyong sarili, kahit na ang baterya ay hindi mura. Para magawa ito, kailangan mong maunawaan nang kaunti kung ano ang electrical resistance.
Kung ipapaliwanag namin ang konseptong ito sa pinakasimpleng wika, ito ay isang parameter na tumutukoy sa mga kinakailangan ng konduktor sa baterya. Kung mas mababa ang paglaban ng konduktor, mas maraming kasalukuyang (amperes) ang dapat ibigay ng baterya. Kung ang paglaban ay napakababa, kung gayon ang baterya ay gagana sa tulad ng isang konduktor sa isang malaking pagkarga. Ang paglaban ay maaaring napakababa na ito ay mag-udyok ng labis na pagkarga sa baterya at ang kasunod na pagsabog o pag-aapoy nito. Sa madaling salita, ito ay magiging isang maikling circuit. Dahil ang mga elektronikong sigarilyo ay gumagana sa prinsipyo ng evaporation, na nangangailangan ng heating element (filament coil), ang mga walang kakayahan na gumagamit ay maaaring magkamali na pilitin ang baterya na gumana sa isang heating element na maynapakababang pagtutol. Ang pag-alam sa kasalukuyang output ng isang partikular na baterya at ang resistensya ng conductor, gamit ang mga simpleng kalkulasyon gamit ang Ohm's law formula, matutukoy mo kung ang bateryang ito ay kayang humawak ng isang partikular na conductor.
Ang mga panganib na ito ay hindi palaging nangyayari sa lahat ng kaso. Ang mga teknolohiya sa proteksyon ng baterya ay patuloy na umuunlad. Maraming baterya ang may espesyal na charge controller sa loob na maaaring mag-de-energize ng baterya sa oras na magkaroon ng short circuit. Ito ay mga protektadong baterya.
Li-ion battery device
Sa puso ng 18650 na baterya ay isang electrolyte, isang espesyal na likido kung saan nagaganap ang mga kemikal na reaksyon.
Ang mga kemikal na reaksyong ito ay nababaligtad. Ito ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng anumang baterya. Sa simpleng mga termino, ang formula para sa mga naturang reaksyon ay maaaring magpatuloy pareho mula kaliwa hanggang kanan (discharge) at mula kanan papuntang kaliwa (charge). Ang ganitong mga reaksyon ay nangyayari sa pagitan ng katod at anode ng cell. Ang cathode ay ang negatibong elektrod (minus), ang anode ay ang positibong elektrod (plus) ng pinagmumulan ng kuryente. Sa panahon ng reaksyon, isang electric current ang nabuo sa pagitan nila. Ang mga kemikal na reaksyon ng discharge at charge sa pagitan ng cathode at anode ay mga proseso ng oksihenasyon at pagbabawas, ngunit ibang kuwento iyon. Hindi natin susuriin ang proseso ng electrolysis. Ang kasalukuyang ay nabuo sa sandaling ang cathode at anode ay nagsimulang makipag-ugnayan, iyon ay, isang bagay ay konektado sa plus at minus ng baterya. Dapat na electrically conductive ang cathode at anode.
Sa panahon ng paglabag sa mga kundisyonSa panahon ng operasyon, lumilitaw ang mga molekula ng mga elemento ng kemikal sa electrolyte, na nagsasara ng cathode at anode, na humahantong sa panloob na mga maikling circuit. Bilang resulta nito, tumataas ang temperatura ng baterya at lumilitaw ang higit pang mga molekula, na nagsasara ng plus at minus. Ang buong prosesong ito, tulad ng isang snowball, ay nakakakuha ng bilis ng exponentially. Nang walang posibilidad na alisin ang electrolyte (ang kaso ng baterya ay selyadong), nangyayari ang thermal expansion, na nagpapataas ng panloob na presyon. Ang susunod na mangyayari ay mauunawaan nang walang komento.
Nagcha-charge ng lithium-ion na baterya
Bilang charger para sa 18650 na baterya, ang anumang device na idinisenyo para sa mga baterya na may ganitong format ay angkop. Ang pangunahing bagay ay hindi baguhin ang tamang polarity kapag nagcha-charge. Ilagay ang mga baterya sa mga slot ng charger nang eksakto ayon sa mga plus at minus na palatandaan. Magandang ideya na basahin ang iba pang mga pag-iingat para sa paggamit ng 18650 na charger ng baterya, na palaging nakalista sa case ng baterya.
Ang pinakamagandang opsyon para sa pag-charge ng mga lithium-ion na baterya ay ang paggamit ng mas mahal na mga charger na may pinong proseso ng pag-charge. Marami sa kanila ang may function ng pag-charge ng mga baterya gamit ang CC / CV method, na nangangahulugang pare-pareho ang kasalukuyang, pare-pareho ang boltahe. Ang pamamaraang ito ay mabuti dahil maaari nitong i-charge ang baterya nang higit pa kaysa sa mga karaniwang charger. Ito ay dahil sa isang konsepto tulad ng sobrang pagsingil.
Sa panahon ng pagcha-charge o pagdiskarga ng baterya, ang boltahe nitoay nagbabago. Tumataas kapag nagcha-charge, bumababa kapag nagdi-discharge. Ang na-rate na 3.7 volts ay isang average na halaga.
May dalawang epekto na nakapipinsalang nakakaapekto sa baterya - labis na pagkarga at labis na pagdiskarga. May mga threshold para sa pag-charge at pagdiskarga ng baterya. Kung ang boltahe ng baterya ay lumampas sa mga limitasyong ito, ang baterya ay na-overcharge o na-overdischarge, depende sa kung ito ay nagcha-charge o nagdi-discharge. Sa normal na charging mode para sa 18650 Li-ion, binabasa ng charger at charge controller sa loob mismo ng baterya (kung mayroon) ang boltahe ng baterya at pinutol ang charge kapag umabot na ito sa threshold upang maiwasan ang sobrang pagsingil. Sa kasong ito, ang baterya ay hindi talagang ganap na na-charge. Maaaring bigyang-daan ito ng kapasidad nitong mag-charge nang higit pa, ngunit pinipigilan ito ng threshold na gawin ito.
Ang prinsipyo ng pagsingil sa pamamagitan ng paraan ng CC / CV ay idinisenyo upang ang kasalukuyang ibinibigay sa singil ay hindi maputol, ngunit mabilis na nabawasan, na pumipigil sa panloob na boltahe ng baterya na lumampas sa halaga ng threshold. Kaya, ang baterya ay ganap na na-charge nang hindi nare-recharge.
Mga uri ng lithium-ion na baterya
Mga uri ng 18650 Li-ion na baterya:
- lithium iron phosphate (LFP);
- lithium-manganese (IMR);
- lithium-cob alt (ICR);
- lithium polymer (LiPo).
Lahat ng uri maliban sa huli ay cylindrical at maaaring gawin sa 18650 na format. Naiiba ang mga baterya ng Lithium polymer dahil wala silang partikular na hugis. Ito ay dahil sa ang katunayan na sila ay may isang solidelectrolyte (polimer). Ito ay dahil sa hindi pangkaraniwang katangian ng electrolyte na ang mga bateryang ito ay kadalasang ginagamit sa mga tablet at cell phone.
Application ng mga lithium-ion na baterya
Tulad ng nabanggit na, ang 18650 size na Li-ion na mga baterya ay malawakang ginagamit sa mga electronic cigarette. Maaari silang itayo sa pack ng baterya o naaalis, ibig sabihin, naka-install nang hiwalay dito. Maaaring mayroon ding ilang magkakaugnay o magkakasunod.
Matagal nang ginagamit ang Lithium-ion na mga baterya sa paggawa ng iba't ibang baterya, gaya ng mga laptop na baterya. Ang mga naturang baterya ay isang chain ng ilang magkakaugnay na 18650 na baterya sa loob ng isang case. Ang mga naturang baterya ay matatagpuan din bilang mga malalaking power bank - mga portable charger.
Ang saklaw ng mga baterya mismo ay napakalawak: mula sa mga pinangalanang charger hanggang sa mga bumubuo ng elemento ng modernong malalaking mekanismo (sasakyan o abyasyon). Kasabay nito, ang bilang ng mga 18650 lithium-ion na baterya na bumubuo sa isang baterya ay maaaring mag-iba mula sa iilan hanggang daan-daan. Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit sa mga baterya ng lithium-polymer. Bagama't hindi available ang mga ito sa 18650 Li-ion na format, ang mga ito ang pinakakaraniwan, dahil ginagamit ang mga ito sa mga tablet at cell phone.
