Бардык 18650 өлчөмүндөгү (форма фактору) батарейкалардын жакшы жана жаман жактары бар. Ошондуктан, 18650 батареянын кайсынысы жакшыраак экендиги жөнүндө айтуу кыйын. Бул, тескерисинче, жеке артыкчылык маселеси жана батареяга койгон талаптар. Батареянын мүнөздөмөлөрү жана өзгөчөлүктөрү колдонулган химиянын (электролиттин) түрүнө жараша болот.
Коргооланган жана корголбогон литий-иондук батарейкалар
Биринчиден, корголгон жана корголбогон 18650 батарейкаларынын айырмасын карап көрөлү. Бул эки түрдүн кайсынысы жакшыраак экендиги бул терминдерди талдоодон кийин айкын болот. Корголгон (коргоочу) аккумуляторлор – бул корпуска “тигилген” кичинекей тактасы (зарядды контроллери) бар аккумуляторлор, алар эң керектүү үч функцияга ээ: кыска туташуудан коргоо, терең разряддан коргоо жана заряддоодо жол берилген токтун чегинен ашат. Корголгондор менен катар корголбогондор да бар.(Коргоосуз) ички тактасы жок батарейкалар. Аларды өтө кылдаттык менен иштетүү керек, өзгөчө аларды өтө аз каршылык менен иштеткенде.
Коргоосуз батареянын химиялык курамына жараша ал биротоло бузулушу же жөн эле жарылып кетиши мүмкүн. Батареянын корголгон-боорун анын корпусундагы кичинекей жазууларды окуу менен биле аласыз. Англис тилине которулган Short circuit Short-circuit, protection - Protection болот. Эгер сиз бул эки сөздү бир сапта жолуктурсаңыз, анда коргоо бар экенине шектенбесеңиз болот. Ошондой эле, Коргоо же Корголгон жеке сөздөр бир эле нерсени айтат. Тилекке каршы, бардык эле батарейкалар андагы бир аз куткаруучунун бар экендиги жөнүндө жазышпайт. Же болбосо, сиз сатуучулардан же Интернеттен батарея тууралуу маалыматты издөөнү колдоно аласыз. Эгер сиз батарейканы тандоодо коопсуздукту биринчи планга койсоңуз, анда 18650 батареясынын кайсынысы жакшы деген суроонун жообу айкын болот.
Li-ion батареяны механикалык коргоо
Батареянын электрондук ички коргоосунан тышкары, тактаны колдонбостон механикалык коргоо системасы да бар. Мындай коргоонун мааниси ички басымдын белгилүү чегинен ашып кетүүнүн натыйжасында аккумулятордун ичиндеги чынжырдагы механикалык үзгүлтүккө (механикалык өчүргүчтүн иштешине) чейин төмөндөйт, бул чындыгында жарылууга алып келет. Бул батареянын кубатын өчүрөт. Эгерде басым дагы эле өсө берсе, анда атайын клапан автоматтык түрдө ачылып, электролиттерди сыртка чыгарат. Механикалык өчүргүчтүн өзү заряд контроллери (такта) менен же жок орнотулган көптөгөн батарейкаларда кошумча коопсуздук чарасы катары кеңири таралган. Ошол эле учурда, механикалык коргоонун болушу эч жерде айтылбашы мүмкүн, иш боюнча да, дүкөндөгү техникалык мүнөздөмөлөрдүн сыпатталышында да. Бул учурда, сиз жөн гана туруксуз химиялык курамы менен батареялар жакшы өндүрүүчүсү тарабынан корголбогон эч качан экенин түшүнүү керек. Расмий түрдө мындай электр энергиясы корголбогон деп эсептелген күндө да, анын жок дегенде бир аз механикасы болот.
Li-ion батареянын сыйымдуулугу
Батарея сыйымдуулугу саатына миллиампер менен көрсөтүлөт (мАч же мАч) жана ошондой эле түзмөгүңүзгө кайсы 18650 батареясы ылайыктуу экенин аныктоого жардам берет. Бул маани канчалык жогору болсо, батарейка толугу менен заряды түгөнгөнгө чейин ошончолук узакка жетет. Миллиампер саатына кичинекей батарейкалар үчүн колдонулган "ампер саатына" (1 Ah=1000 мАч) туунду. Физикага кирбестен, бул маани аккумулятордун токтун потенциалдуу күчүн мүнөздөйт, ал толугу менен зарядсызданышы үчүн бир саатка чыгышы керек. Албетте, ал мынчалык күчтүү агымды чыгарбашы мүмкүн, бирок бул баа боюнча анын кубаттуулугун оңой эле баамдай аласыз. Жөнөкөй эсептөөлөрдүн жардамы менен сиз батарейка бир нече саат иштегенде кандай ток чыгара тургандыгын биле аласыз.теңдик - бир саатта ампер саны. Ампердин мааниси канчалык жогору болсо, батарейка ошол эле кубат менен ошончолук узак иштей алат.
Литий-иондук батарейкалардын учурдагы чыгышы
Учурдагы чыгаруу – батареяны мүнөздөгөн дагы бир параметр. Батарея корпусунда токтун чыгышы токтун күчү менен белгиленет - ампер (A). Канчалык ампер көп болсо, батарейка ошончолук күчтүүрөөк "кууруп" калат. Жогорку ампердеги батарейкалар жогорку ток (High drain) деп эсептелет. Кайсы жогорку ток 18650 батареясы жакшыраак экенин аныктоочу ампердин саны. Бирок, бул батарейкалардын кубаттуулугу салыштырмалуу аз. Батарея иштеши керек болгон каршылык канчалык аз болсо, ошончолук көп ток бериши керек болот. Жана бул кайтаруунун чеги сүрөттөлгөн мааниге жараша болот.
Батареянын сыйымдуулугу убакыттын өтүшү менен токтун күчүн аныктайт жана токтун чыгышы бул чекти көрсөтөт. Бул эки параметрдин негизинде, сиз максималдуу мүмкүн болгон кубаттуулугу менен батареянын максималдуу иштөө мөөнөтүн эсептей аласыз. Белгилүү бир түзмөк үчүн талап кылынган ток бул аппарат иштеген батареянын максималдуу ток чыгаруусунан жогору болсо, анда бул батарейка үчүн ашыкча жүк болорун түшүнүү керек. Оор жүктө тынымсыз иштөө менен батареянын иштөө мөөнөтү бир топ кыскарат.
Ом мыйзамы техникалык мүнөздөмөлөрү боюнча кайсы 18650 батарейка жакшыраак экенин аныктоо ыкмасы катары
Ток булагынын номиналдык чыңалуусун жана аппараттын каршылыгын билүү менен, сиз керектүү токтун чыгышын эсептей аласыз,Ом мыйзамын колдонуу:
I=U/R мында I ампердеги ток (A), U - вольттогу чыңалуу (V), R - омдогу каршылык (Ом).
Батареянын чыңалуусун акыркы түзүлүштүн каршылыгына бөлүү керек. Формуланы колдонуу менен сиз батареяны иштөөдө мүмкүн болгон ашыкча жүктөөдөн жана, албетте, кыска туташуудан коргой аласыз. Омметрлер каршылыкты өлчөө үчүн колдонулат. Бул жөнөкөй эсептөөлөрдү кантип жасоону билүү сизге кайсы 18650 батареясы белгилүү бир түзмөктө колдонууга эң ылайыктуу экенин аныктоого жардам берет.
Бардык 18650 форма-фактор батарейкалары 3,7 вольтко бааланган. Бирок бул маани көпчүлүк учурларда өзгөрүлмө жана батареянын разрядынын деңгээлине жараша болот. Канчалык көп разрядталса, ошончолук аз вольт чыгарат.
Литий-иондук батарейкалардын түрлөрү
Кайсы 18650 батарейканы тандоо керек жана кайсынысы жакшыраак - конкреттүү кырдаалга жараша болот. Химиянын ар кандай түрлөрүнүн өзгөчөлүктөрүн билүү бул маселени түшүнүүгө жардам берет. Төмөндө 18650 батареясынын химиясынын эң популярдуу түрлөрү келтирилген:
- Литий кобальт - ICR, NCR, LiCoO2 (Литий кобальт оксиди).
- Литий марганец – IMR, INR, NMC, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2 (Литий марганец оксиди).
- Литий темир фосфаты (феррофосфат) - LFP, IFR, LiFePO4 (литий темир фосфаты).
Батареялардын тизмеленген түрлөрү литий-иондук батарейкалардын түрлөрү, б.а., литий-ион технологиясы менен жасалган.
Төмөнкү маалымат химиянын түрлөрүн сүрөттөп, кайсы 18650 Li-ion батареясы эң жакшы экенин аныктоого жардам берет.
Литий-иондук батарейкалардын эскирүү, сактоо жана иштөө температурасынын диапазону
Бардык литий-иондук энергия булактары эски. Алар такыр колдонулса, эч кандай мааниге ээ эмес. Бул өндүрүлгөн күндөн тартып бир нече жыл өткөндөн кийин, кандай болгон күндө да, алар аман-эсен ыргытып жибериши мүмкүн деп эсептелет. Жыл сайын батарейка номиналдык кубаттуулугунун болжол менен 10% жоготот, андыктан сатып алуудан мурун чыгарылган датасын билүү сунушталат. Картаюу менен бирге, литий батарейкалардын дагы бир кичинекей кемчилиги бар - алар зарядсызданган абалда көпкө сакталбайт, бул аларды бузушу мүмкүн. Батареяларга айлана-чөйрөнүн температурасы да таасир этет. Литий-иондук клеткалар салыштырмалуу төмөн иштөө температурасы диапазону бар - -20 градустан +20 градуска чейин. Бул аларды көрсөтүлгөн чектерге жакын шарттарда колдонуу же заряддоо электролитке терс таасирин тийгизет дегенди билдирет.
Литий кобальт батареялары
Литий кобальт батарейкалары эң жогорку кубаттуулукка ээ. Литий-кобальт химиясы өтө туруксуз, ошондуктан аны этияттык менен колдонуу керек. Көбөйтүү же Delta V заряддоо ыкмасын колдонууда тез кубаттоо мүмкүнчүлүгүнө жол берилбеши керек. Бул кубаттоо менен бир сааттын ичинде туруктуураак батарейканы толук кубаттоого болот. Литий-кобальтты минтип заряддоо кооптуу. Ошондой эле, мындай жүк менен литий-кобальт батареяны колдонууга болбойтаны 30 мүнөткө жетпеген убакытта чыгарууга болот. Коргоосуз ушундай химиялык батареялар үчүн экөө тең электролиттерди күйгүзөт.
Литий-кобальт технологиясына негизделген химия 18650 электрондук тамеки батареяларынын арасында чоң популярдуулукка ээ болду. Бул категориядагы батарейкалардын кайсынысы мыкты өндүрүүчүсү болуп саналат, бул сын-пикирлерди карап чыгуу сунушталат. Белгилүү бир туруксуздуктан улам мындай батарейкаларды кылдат тандоо керек.
Литий-кобальт батареясынын зарядынын босого мааниси 4,2 вольттун чеги. Батареянын чыңалуусун бул чектен жогору көтөрүү ашыкча заряддоону билдирет, бул өтө көңүлгө алынбайт. Өтө күчтүү заряддагычтарды колдонуу литий-кобальт химиясына терс таасирин тийгизет. Бул батарейканы бузуп, ошол эле учурда электролиттин күйүү жана жарылуу коркунучун жогорулатат. Берилген токту тууралоо жана кубаттоо үчүн ар кандай орнотууларды колдонуу мүмкүнчүлүгү бар өркүндөтүлгөн заряддагычтарды колдонуу эң жакшы. Бул жерде эң жакшы заряддоо ыкмасы CC / CV алгоритми болмок - туруктуу ток, туруктуу чыңалуу (Туруктуу ток / туруктуу чыңалуу).
Кобальт батарейкаларына ашыкча кубаттоо гана эмес, ашыкча кубаттоо да жаман таасир этет. разряддын эң жогорку чеги 3 вольт. Батареянын бул чыңалуусуна жеткенден кийин кобальт менен иштөөнү уланта берсеңиз, ал аны бузуп, тутануу коркунучун күчөтөт. Идеалында, 3,5 вольттон кийин кобальтта иштөөнү токтотуу керек. Литий-кобальт химиясы менен байланышыэң этият болушу керек. Ашыкча заряддоо, ашыкча заряддоо, разряддагы өтө төмөн Ом, физикалык зыян химиянын начарлашына өбөлгө түзөт, бул акыры жарылууга алып келет. заряд боюнча өтө жогорку ток жана өтө төмөн каршылык менен учурларда, ал дароо болушу мүмкүн. Никель-кобальт химиясы өтө уулуу. Ал күйгөндө ден соолукка өтө зыяндуу жана дем алууда өлүмгө алып келе турган газдарды бөлүп чыгарат.
Литий марганец батарейкалар
Литий-марганец батарейкалар эң популярдуу болуп саналат, биринчи кезекте алардын химиясынын туруктуулугу менен кобальт батарейкаларына дээрлик окшош касиеттери менен байланыштуу. Ошондуктан, көптөгөн марганец батарейкаларында заряд контроллери жок жана ошол эле учурда өндүрүүчүлөр аларга сыймыктануу менен "коопсуз" желекти илип коюшат.
Марганец батарейкалары жүктө (өтө төмөн Ом менен) узак жана тынч иштей алат. Бул, албетте, эч кандай учурда жакшы эмес, бирок кобальт элементтеринен айырмаланып, марганец бул учурда алда канча узакка созулат. Марганец элементтери сыйымдуулуктун жана күчтүн жакшы балансына ээ, бирок кубаттуулугу боюнча кобальтка жоготот. IMR батарейкаларын заряддоодо сактык чаралары кобальт батареялары менен дээрлик бирдей. Максималдуу чеги 4,2 вольт. Бир зарядка жогорку токту колдонуу электролитти жардырбайт, бирок аны абдан бузуп салат. Жана бул, албетте, берилген токтун күчүнө көз каранды. Ал канчалык күчтүү болсо, ошончолук тез заряддоо пайда болот, бирок химия үчүн ошончолук начар болот. Сунушталган кубаттоо ыкмасы - CC/CV. Дагы бир плюсмарганец клеткалары 2,5 вольттук терең разрядга туруштук бере алышат. Кандай болбосун, марганец батарейкасын мындай абалга көп алып келүүгө болбойт.
Электролиттин бул түрү жарылуучу эффекттин жоктугу менен да мүнөздөлөт. Бул аноддук материал катары графиттин колдонулушу менен шартталган. Критикалык иштөө шартында (өтө аз каршылык же бир зарядка өтө жогору ток) корголбогон батарея да газ чыгарат, бирок тутанбайт же жарылбайт.
Жалпысынан, алардын орточо өндүрүмдүүлүгүнөн улам 18650 литий-марганец батарейкалары жакшыраак иштешет. Бул категориядагы кайсы батарейкаларды тандоо керек, ар бир өндүрүүчү үчүн сын-пикирлерди өз-өзүнчө карап чыгышыңыз керек.
Литий темир фосфат батареялары
Литий темир фосфаты (феррофосфат) литий-иондук батарейкалардын эң коопсузу болуп саналат. Бул алардын негизги айырмасы. LFP батарейкаларынын химиясынын туруктуулугу марганец батарейкаларына караганда дагы жакшы. Бул эң сонун термикалык туруктуулукка ээ жана уулуулугу жок темир фосфат катодун колдонуу менен шартталган. Дээрлик бардык темир фосфат аккумуляторлору заряд контроллери менен жабдылган эмес, аларды физикалык зыянсыз жарылууга же өрткө алып келүү үчүн көп күч талап кылынат. Алар кыянаттык менен жакшы күрөшө алышат, мисалы, өтө төмөн каршылык.
Феррофосфат клеткалары литий-иондор арасында эң жогорку кызмат мөөнөтү (2000 заряд-разряд цикли) бар. Fromтерс жактары - кубаттуулугу төмөн, кобальт батарейкаларына караганда болжол менен 50% жана марганец батарейкаларына караганда болжол менен 15% төмөн. Бул батарейкалардын дагы бир өзгөчөлүгү пайдалануу учурунда чыңалуунун туруктуулугу болуп саналат, ал разрядга чейин 3,2 вольт чек арасына жакын өзгөрүп турат. Бул касиет феррофосфаттык батарейкаларга аларды сериялык туташууда колдонуу үчүн көбүрөөк артыкчылыктарды берет (эгерде батарейкалар схемада, б.а. аккумулятордо чогулган болсо). Темир-фосфаттык аккумуляторлор химиядагы кесиптештерине караганда азыраак ток чыгарууга ээ, бирок алардын арасында жогорку токту да табууга болот. Темир фосфат батареялары башка литий-иондук батарейкаларга караганда бир аз жайыраак эскирет, бирок жогоруда айтылгандай, аларды бош сактоого болбойт.
Кайсы 18650 батарейкасы кол чырак же радио менен башкарылуучу модель үчүн эң ылайыктуу экендиги тууралуу маалыматты издеп жатканда, бул химиялык батарейкаларды тандоо сунушталат. Жогоруда сүрөттөлгөн касиеттеринен улам, алар бул түзмөктөрдүн батарейкаларында колдонуу үчүн идеалдуу.
Бул кубат булактарынын химиясы аларды тездетилген ыкма менен коопсуз заряддоого мүмкүндүк берет. Феррофосфаттык аккумуляторлор ашыкча заряддоого абдан туруктуу. Ал эми разрядга келсек, анын максималдуу жол берилген чеги 2 вольт. Иштин акырына карата батареянын туруктуу чыңалуусу кескин төмөндөйт. Бул чектен төмөн бат-бат разряд батареяны тез бузуп салат.
Акыры
Ушуну менен батареянын белгилеринин, 18650 техникалык мүнөздөмөлөрүнүн, кайсынысы жакшыраак жана химиянын ар кандай түрлөрүнүн сүрөттөлүшү аяктайт. Бул маалымат жардам берет деп үмүттөнөбүзкайсы батарейка белгилүү бир түзүлүшкө ылайыктуу экенин аныктоо. Бул жерде берилген сунуштар жана мүнөздөмөлөр абдан кыскача берилген. Бүтүндөй форумдар, веб-сайттар жана ал тургай китептер батарейкаларга арналган. Алар жөнүндө толук маалыматты бир макалада коюуга болбойт. Аларды изилдөө үчүн көптөгөн атайын терминдерди жана жалпы эле электрохимияны билүү керек экенин айтып жаткан жокпуз.
