Устройство аккумулятора 18650. Зарядка литий-ионных аккумуляторов 18650: особенности, рекомендации, методы

alexxlabРазное
Каким током лучше заряжать литий-ионные аккумуляторы 18650. Какие факторы влияют на выбор тока зарядки. Как правильно заряжать Li-ion аккумуляторы 18650, чтобы продлить срок их службы. Какие методы зарядки существуют для аккумуляторов 18650.

Содержание

Особенности зарядки литий-ионных аккумуляторов 18650

Литий-ионные аккумуляторы 18650 требуют особого подхода к процессу зарядки. В отличие от никель-кадмиевых или свинцово-кислотных аккумуляторов, Li-ion элементы чувствительны к перезаряду и глубокому разряду. Поэтому важно соблюдать рекомендованные параметры зарядки, чтобы обеспечить максимальный срок службы и безопасность использования.

Основные параметры зарядки Li-ion 18650:

  • Максимальное напряжение: 4.2В
  • Минимальное напряжение: 2.5-3.0В
  • Стандартный ток зарядки: 0.5C (половина емкости)
  • Максимальный ток зарядки: 1C-2C (зависит от модели)

Здесь C — это номинальная емкость аккумулятора. Например, для элемента емкостью 3000 мАч, ток 0.5C составит 1500 мА.


Рекомендуемый ток зарядки литий-ионных аккумуляторов 18650

Оптимальным током для зарядки большинства Li-ion аккумуляторов 18650 считается 0.5C. То есть, половина от номинальной емкости элемента. Такой режим обеспечивает наилучший баланс между скоростью зарядки и сохранением ресурса аккумулятора.

Преимущества зарядки током 0.5C:

  • Меньший нагрев аккумулятора
  • Снижение механических напряжений в электродах
  • Более равномерное распределение заряда
  • Увеличение количества циклов заряд-разряд

При необходимости быстрой зарядки допускается использование тока до 1C. Однако это может негативно сказаться на сроке службы аккумулятора при регулярном применении.

Факторы, влияющие на выбор тока зарядки

При выборе оптимального тока для зарядки Li-ion аккумуляторов 18650 следует учитывать несколько важных факторов:

1. Тип аккумулятора

Разные модели Li-ion 18650 имеют различные рекомендуемые и максимальные токи зарядки. Высокотоковые аккумуляторы допускают более быструю зарядку, чем обычные модели.

2. Температура окружающей среды

При низких температурах рекомендуется снижать ток зарядки, чтобы избежать повреждения аккумулятора. Оптимальный диапазон температур для зарядки Li-ion: 10-30°C.


3. Степень разряженности

Глубоко разряженные аккумуляторы (ниже 3.0В) следует заряжать пониженным током на начальном этапе, чтобы восстановить их емкость.

4. Требуемая скорость зарядки

Если важна быстрота зарядки, можно использовать повышенный ток. Однако это сократит срок службы аккумулятора.

Методы зарядки литий-ионных аккумуляторов 18650

Существует несколько основных методов зарядки Li-ion аккумуляторов:

1. Метод постоянного тока — постоянного напряжения (CC-CV)

Это наиболее распространенный метод, состоящий из двух этапов:

  • Зарядка постоянным током до достижения напряжения 4.2В
  • Поддержание постоянного напряжения 4.2В при снижении тока

2. Пульсирующий метод

Зарядка осуществляется короткими импульсами тока с паузами. Это позволяет снизить нагрев аккумулятора и увеличить срок его службы.

3. Ступенчатый метод

Ток зарядки постепенно снижается по мере увеличения напряжения на аккумуляторе. Это обеспечивает более щадящий режим зарядки.

Правила безопасной зарядки Li-ion аккумуляторов 18650

Чтобы обеспечить безопасность и максимальный срок службы литий-ионных аккумуляторов, следует соблюдать ряд важных правил:


  • Использовать только специализированные зарядные устройства для Li-ion
  • Не превышать максимальное напряжение 4.2В
  • Избегать глубокого разряда ниже 2.5В
  • Не заряжать при температуре ниже 0°C и выше 45°C
  • Не оставлять аккумуляторы без присмотра во время зарядки
  • Прекратить использование при появлении признаков повреждения

Влияние тока зарядки на срок службы аккумуляторов 18650

Ток зарядки оказывает существенное влияние на долговечность литий-ионных аккумуляторов. Исследования показывают, что использование более низких токов зарядки способствует увеличению количества циклов заряд-разряд.

Зависимость срока службы от тока зарядки:

  • 0.5C — 100% срока службы
  • 1C — 80-90% срока службы
  • 2C — 60-70% срока службы

Таким образом, для максимального продления срока службы аккумуляторов 18650 рекомендуется использовать ток зарядки не выше 0.5C, если нет необходимости в быстрой зарядке.

Зарядка высокотоковых аккумуляторов 18650

Высокотоковые модели Li-ion 18650, такие как Sony VTC6, Samsung 30Q или LG HG2, допускают более высокие токи зарядки. Для этих аккумуляторов производители рекомендуют следующие параметры:


  • Стандартный ток зарядки: 1.5A (0.5C)
  • Максимальный ток зарядки: 4A (1.33C)

Однако даже для высокотоковых моделей регулярная зарядка максимальным током может привести к ускоренной деградации емкости. Поэтому рекомендуется использовать стандартный ток 1.5A для повседневного использования.

Зарядка аккумуляторов 18650 пониженной емкости

Для аккумуляторов с емкостью менее 2000 мАч, таких как Panasonic NCR18650B или Samsung INR18650-29E, рекомендуется использовать более низкие токи зарядки:

  • Стандартный ток: 0.5A (0.25C — 0.3C)
  • Максимальный ток: 1A (0.5C — 0.6C)

Это связано с меньшей площадью поверхности электродов и, как следствие, более низкой способностью к отводу тепла при зарядке.


Аккумуляторы 18650 в подробном обзоре

Что внутри аккумулятора 18650 и почему это важно?

У сборщиков электробайков бум сборки собственных батарейных блоков из популярных аккумуляторов с ячейкой 18650 (длина 18мм, ширина 65мм), и я хочу поделиться своими находками о внутренностях 18650, чтобы вы поняли больше о правильных методах сборки самодельных батарейных блоков.

Зачем кому-то делать свою собственную сборку?

Поставщики существующих батарейных блоков производят (и держат на складе) только те блоки, которые они могут продать в достаточном количестве, ради которых стоит рисковать деньгами. Потому у них будут блоки только определенных размеров, форм и со специальными малобюджетными ячейками.

Никто не делает блоки именно под вашу форму и размер, а форма корпуса сильно отличается от одной модели к другой. И если сборщик остановился на покупке готового решения блока, в нем будет меньше вольт, меньше ампер, или меньше и того, и другого. Фото пожарного Барри Морфил (Barry Morfill) в Шрусбери, Великобритания.

Но… что если вы хотите блок с другими ячейками? Или, может, очень индивидуальную форму? Нет ничего “неправильного” в готовых решениях блоков, но… предполагая, что каждый, кто готов на проблемы и затратность собственной сборки, скорее всего хочет максимальной производительности. В конце концов, зачем идти на затраты и проблемы сборки, чтобы улучшить производительность до среднего уровня в стандартной сборке? Они уже существуют и становятся все более доступными. (Для индивидуальной сборки чаще всего используют сварочный аппарат для самодельных ячеек за 250$!)

Изображение индивидуальной сборки аккумулятора для определения максимального количества ячеек, фото Аллекса (Allexa) из Швеции. Я думаю, он мог бы поместить еще несколько ячеек, если бы перебросил поршень амортизатора к переднему краю

Третья причина (после “индивидуальных особенностей”, и использования особых ячеек), это на данный момент международная доставка большого аккумулятора для электробайка вызывает большие трудности (а нормы и требования скорее всего будут только ужесточаться со временем). А что если вы живете в стране, куда основные поставщики аккумуляторных блоков для электробайков не смогут доставить  продукцию? Тогда… вы не сможете достать ЛЮБОЙ готовый аккумуляторный блок. Вы можете достать все компоненты и собрать свой, но… возможности купить готовый аккумуляторный блок у вас нет.

Отрицательный корпус и короткое замыкание плеча

Я говорю об этом факте про ячейку 18650 в первую очередь потому, что… Я до сих пор встречаю людей, которых удивляет этот факт, когда они узнают, что короткое замыкание в корпусе ячейки 18650 может стоить вам проблем и денег. Это может разрушить весь дорогой блок и… даже привести к ПОЖАРУ!

“Плюс” и “минус” ячейки 18650. Единственное электрическое разделение между этими двумя компонентами — это черная пластиковая прокладка, показанная здесь, слева. ДА, вся боковая поверхность и низ ячейки это однопроводная металлическая оболочка, которая и является “минусом”. Обычно он покрыт Поливинилхлоридом / ПВХ — “термоусадочной” оболочкой, где напечатана информация продавца.

Я видел несколько колпачков и оболочек, рекламируемых как нержавеющая сталь, но… вот цитата из поставщика деталей 18650:

“Корпус и колпачок изготовлены из никелированной стали A3, а изоляционная прокладка выполнена из нейлона”

Несмотря на то, что «возможно» провести ток с отрицательного плеча ячейки 18650 (чтобы “плюс” и “минус” были выведены из того же конца ячейки), это также означает, что вы используете бока корпуса как проводник. Оболочка из стали и ее проводимость примерно в 10 раз меньше меди, потому… неразумно называть стороны корпуса 18650 “резистором”.

Я видел два способа в самодельных батарейных блоках, чтобы предотвратить короткое замыкание плеча, это… добавить самоклеящуюся изоляционную шайбу на “плюс” и… добавить что-нибудь вроде пластиковой  крышечки. Каждый из этих способов это огромный плюс, потому я бы сделал и то, и другое

Если вы целенаправленно используете ток по бокам корпуса, это означает, что вы тратите мощность батареи на нагрев корпуса. Потраченная впустую мощность и нагрев ячейки это плохой дизайн. Всегда тяните “минус” от нижней части 18650, используя то, что имеет лучшую проводимость, чем сталь (алюминий или медь, как необработанные, так и никелированные).

ПТК (PTC)

Сразу под колпачком положительно электрода находится устройство “Положительного температурного коэффициента”, это тонкий и компактный способ ограничить ток отдельной ячейки, когда величина тока вызывает нагрев верхней части аккумулятора.

ПТК это проводящая шайба, но при нагреве ее сопротивление значительно возрастает, так что меньший ток может пройти через ПТК.  То есть, это почти самовозвратный прерыватель. Возникает вопрос, насколько он должен нагреться для активации?

Один вроде как надежный источник утверждает, что точка троттлинга тока активируется при 134C (273F). Если это правда для большинства аккумуляторов, я не представляю ситуацию, когда ПТК поможет …Возможно это позволяет дефектному аккумулятору нагреться до температуры газообразования электролита, и фактически рост давления газов активирует УПТ, обеспечивающий защиту. Тот же источник утверждает, что ПТК возвращается к исходным характеристикам тока, когда аккумулятор остывает.

Есть несколько ссылок, в которых говорится, что  любая ячейка 18650 не должна нагреваться до температуры 60C (140F), если вы хотите сохранить долгий срок службы ячейки. Если вы знаете кого-то, чей блок нагрелся до большей температуры, и он гордится фактом все еще работающего блока, он может не осознавать, что существенно сократил потенциальный жизненный цикл дорогого блока батарей.

Tesla дает 8-летнюю гарантию на свои блоки, и они не только спроектировали блок, никогда не нагревающийся при нормальных условиях зарядки и разрядки, они также добавили систему охлаждения блоков, как сделали в Chevrolet Volt. Nissan Leaf был представлен без жидкостного охлаждения теплообменной системы для батарей,  и они зависят от охлаждения атмосферным воздухом, что вызвало проблемы в летний период в регионах с очень жаркой погодой. Система Tesla охлаждает цель до 55C (131F), что соответствует общепризнанной безопасной максимальной температуре 60C (140F). Если они достигают срока службы своих блоков батарей более восьми лет, значит что-то они делают правильно.

УПТ (CID)

Это означает “Устройство прерывания тока“. Это простое и компактное устройство, которое “щелкает” при достаточном давлении внутри аккумулятора, и расположено сразу под устройством ПТК. Есть несколько вариантов конструкции. Они действуют по одному принципу, но немного отличными способами. Единственная причина увеличения давления внутри аккумулятора — преобразование части электролита из вязкого геля (почти сухого) в газ под действием излишнего тепла.

Если это произошло?… Я бы не восстанавливал УПТ и не пытался использовать этот аккумулятор снова (ячейки дешевы, и нет необходимости добавлять рискованную ячейку к дорогому блоку). УПТ не восстанавливается самостоятельно, но иногда?… это можно сделать вручную. Я бы использовал такой аккумулятор в фонарике, но не в блоке для электровелосипеда. Минуту … в принципе … я бы выкинул этот мусор. Мне не нужны вспыхивающие фонарики. У меня есть доступ к множеству новых 18650, и я не хочу тратить даже минуту на смертельную борьбу со страховым агентом из-за пожара в доме.

УПТ в аккумуляторе 18650. На этом рисунке ПТК это темно-зеленая шайба между белым УПТ и красным колпачком (положительный электрод). Все внутри золотистого изолирующего уплотнителя это “плюс”, а остальное серое вокруг — “минус”.

УПТ это тонкий диск листового метала между колпачком положительного катода и остальными внутренностями аккумулятора. УПТ имеет углубление в центре, которое прижимается к другому металлическому диску, что создает проводник тока при нормальных условиях.

Разрывной диск с бороздкой

Обычные аккумуляторы НЕ имеют “разрывного диска”. Если они нагреются до температуры кипения электролита и затем расширятся от растущего давления, их корпус расколется … где-нибудь. Если разрывной диск есть, корпус раскроется в определенном месте. Лучше использовать только брендовые аккумуляторы “большой пятерки”, у которых всегда есть эта опция (Panasonic, Samsung, LG, Sony, Sanyo). Если когда-нибудь при неправильной эксплуатации они разорвутся от внутреннего давления, горячие пары электролита всегда будут направлены в сторону разрывного диска, вместо боковых стенок (диск расположен иногда снизу, иногда сверху … прямо как мой … хм… неважно).

При боковом разрыве тепло будет направлено на соседний аккумулятор, что увеличивает вероятность неуправляемого термического расплавления (и возгорания). Вот исследование НАСА о “разрывных дисках”, если кому-то это  интересно (неужели никому?).

Цитата продавца комплектующих для изготовления 18650: “Предохранительный клапан откроется при 2.8МПа (клапан откроется для сброса внутреннего давления свыше 2.8МПа во избежание взрыва контейнера)”

МПа = мегапаскаль, 2.8 МПа = 406 фунтов на квадратный дюйм. Однако разрыв произойдет из-за разницы давления между тем, что внутри аккумулятора и снаружи. Я имею в виду, если вы в горах, где давление атмосферы ниже, аккумулятор разорвется при меньшем внутреннем давлении. Давление на уровне моря примерно 14.5 фунтов на кв. дюйм / 100 килопаскалей / 100 КПа.

Или у этого аккумулятора не было разрывного диска, или … отводы были запаяны так, что растущее давление не могло вырваться в направлении, как задумали дизайнеры. Попробуй объясни это жене когда ваш дом сгорит дотла…

Здесь техническая статья о случаях неуправляемого нагрева. Для меня самым интересным было то, что медная фольга в “рулете” расплавилась и образовались капли, то есть внутренняя температура достигала свыше 1085C (1985F).

Соединение отдельных ячеек

Этот раздел может показаться лишним, поскольку не описывает ничего ВНУТРИ ячейки 18650, но … важной причиной написания этой статьи является необходимость вступления к допустимым методам домашней сборки батарейных блоков с использованием ячеек 18650 [в следующей статье. Вставить ссылку здесь после публикации статьи].

Фото ниже это крупный план блока электромобиля Тесла. Электроды ячеек 18650 присоединены плавкой проволокой к толстой никелированной медной шине. Эти проволоки присоединены к полюсам ячеек ультразвуковой установкой для пайки (высокочастотной вибрацией), которая не нагревает даже верхний слой ячейки, а уж тем более и электролит. 

Плавкая проволока присоединяет каждую ячейку Panasonic к шине Tesla.

Автомобили Tesla спроектированы извлекать “низкие амперы” из каждой ячейки (для обеспечения длительного срока работы и большого расстояния), поэтому…на удивление тонкий провод служит хорошим проводником тока (для получения высокой силы тока мотором, используются тысячи таких). Маленький диаметр плавкого провода означает, что в случае автомобильной аварии и короткого замыкания в одной (или больше) ячейке, любая ячейка подающая высокую силу тока нагреет плавкую проволоку достаточно … для очень быстрого расплавления предохранителя.

Внутреннее замыкание в ячейке очень маловероятно, но … какой бы ни была причина высокой силы тока, тепло расплавит плавкую проволоку, что отделит конкретную ячейку от блока. Одна из моделей Tesla содержит 74 ячейки в каждой из параллельных групп, значит. ..если в одной ячейке сработает предохранитель, эта параллельная группа будет нормально работать на оставшихся 73 ячейках.

Есть довольно много видео на youtube про использование дешевых б/у  с малым пробегом ячеек 18650 и их сборки в  систему хранения электричества для неэлектрифицированного дома. Предохранители менее необходимы в стационарной системе (дома не сталкиваются), но… это может быть простым и дешевым дополнением к вашему проекту, будь то дом или транспорт.

Если вы дочитаете дальше, вы увидите, что я НЕ рекомендую пайку к отрицательному аноду ячейки (плоский торец), но … в принципе … с правильными инструментами и технологией? Пайка плавкого провода к положительному катоду очень простая и довольно безопасная, без риска повреждения ячейки перегревом. После аварии поврежденная ячейка может быть легко отпаяна и заменена.

Подготовьте поверхности, нанесите немного паяльной пасты, установите плавкую проволоку в желаемое место и прижмите на секунду толстым жалом 100 Вт паяльника (тонкое жало остывает слишком быстро). Или используйте паяльную станцию, о которой я вскоре напишу. У вас есть аппарат для точечной сварки? Плавкая проволока может быть точечно приварена на положительный полюс любой ячейки 18650 (закрепите в двух точках).

Если вы хотите использовать плавкую проволоку в своем проекте, можно сплющить кончики плавкой проволоки для улучшения площади контакта с выступом положительного полюса 18650. Чтобы получить одинаковую толщину кончика плавкой проволоки, положите листы стали по бокам от плавкой проволоки и ударьте молотком. Лист металла для определенной толщины сплющенного кончика плавкой проволоки должен быть толщиной примерно от половины до трети диаметра сечения проволоки.

Индивидуальный предохранитель ячеек не связан с внутренним устройством 18650, но … эта мера предосторожности легко и дешево применяется в блоке ячеек 18650. Если вернуться выше к внутренней конструкции положительного полюса ячейки, вы увидите, что положительный конец электрода может немного нагреться без риска повреждения.

“Защищенная” цепь ячеек

Электровелосипедные  блоки батарей делаются из НЕзащищенных ячеек, потому что система управления батареей и контроллер определяют сколько ампер будет извлечено. Я добавляю этот раздел статьи потому, что картинки в некоторых веб каталогах не показывают, что защищенные ячейки отличаются. Если вы покупаете ячейки для сборки блока для электровелосипеда, убедитесь, что вы не заказываете ячейки с защитной схемой.

Защитная схема на ячейке 18650 для продуктов без любых ограничений тока.

Защищенные ячейки также немного длиннее, чем 18650 без защитной схемы. этот ограничитель тока крепится к отрицательному электроду, и затем ток проходит через очень тонкую проводящую полоску по боковой стороне корпуса к положительному электроду (полоска показан на рисунке выше). Эта полоска обычно крепится к изнанке ложного колпачка, который надевается поверх  заводского колпачка положительного электрода.

Верхняя часть плоская или с выступом

Некоторые фонарики (или другие коммерческие устройства) имеют цилиндрическое углубление внутри, где выступ “плюса” прижимается к контакту устройства. Это предотвращает любой контакт отрицательного электрода, если аккумулятор вставлен наоборот пьяным пользователем (Чего уставились? Я говорю не о себе…*не выдерживает и всхлипывает “Почему вы бросили меня?… ПОЧЕМУ?” ).

Такое защитное углубление означает, что аккумулятор 18650 с плоским полюсом также не будет подключен, даже при правильной установке. Для таких устройств нужно заказывать аккумулятор с выступом. У него есть дополнительный узкий колпачок, который выпирает чуть дальше.  Это также делает 18650 с выступом длиннее, то есть его не стоит заказывать для сборки блока электровелосипеда.

18650 верх плоский и с выступом. Электровелосипеды используют аккумуляторы с плоской верхушкой.

Рулет
Если вы захотите разрезать аккумулятор 18650, тогда сначала … нужно полностью разрядить его для безопасности. Один из способов это прицепить его к лампе накаливания, например 12В автомобильной лампе заднего фонаря.12В светодиодная лампа не сработает, потому что ей нужно довольно точное напряжение, а вам нужно разрядить вольтаж до нуля.

А очень большая лампа (как старая головного света) может вызвать перегрев аккумулятора, так что … маленькая 12В лампа накаливания безопаснее.

Конечно это также означает, что маленькая лампа накаливания будет дольше разряжать аккумулятор. Когда не будет видно ни малейшего свечения лампы, можно опустить ячейку в солевой раствор на ночь, чтобы убедиться в полной 100% разрядке.

Разрез спиральной намотки цилиндрической ячейки.
Чтобы разрезать металлический корпус 18650, я рекомендую дремель с тонким абразивным диском вместо трубореза. Труборез оставляет вмятины по краю разреза, что затрудняет удаление рулета. Когда вы достанете и начнете разворачивать рулет, вы заметите медную фольгу как основу химреагентов анода и алюминиевую фольгу как основу химреагентов катода.

В середине есть тонкий углеродный стержень, который соединяет край рулета и положительный катод (#13 на изображении патента ниже).

Полностью разрядите аккумулятор, наденьте перчатки и защиту для глаз , организуйте хорошую вентиляцию. Плюс … дождитесь, когда вашей жены не будет дома, и не говорите своей маме.

Внутри нижней части корпуса, Анод
После вскрытия аккумулятора вы увидите, что между рулетом и дном металлического корпуса есть только изолирующая шайба из тонкого пластика.

Одна из самых важных идей, которую я хочу донести в этой статье, при сборке множества ячеек в блок отрицательный анод (по бокам и снизу) наиболее чувствителен к нагреву.

Как же все собирается?

Вот пара изображений, которые помогут изложить суть. Они из официального патента Samsung на аккумулятор 18650. В верхней части над электролитом в рулете расположено много деталей, а внизу? Только тонкая пластиковая шайба … старая добрая #11.

Патент Samsung “US 20090117451 A1”

Если вы дочитали до этого места, вот еще статья о конструкции аккумулятора 18650 и технике безопасности от Д-ра Вэсселмарк (Wesselmark), которая имеет степень доктора наук в прикладной электрохимии, из Королевского института технологий, Стокгольм…в соавторстве с Томом О’Хара, имеющим более чем двадцатилетний опыт научно-исследовательской работы с батарейками Energizer.

Д-р Вэсселмарк или Том, вы прочли это? Я должен вам пиво, как Нильс Бор.

Перейти в раздел Li-ion аккумуляторы 18650

 

Литиевые аккумуляторы 18650 — особенности эксплуатации, напряжение и методы зарядки

Сложно найти область, где нет приборов, работающих на электрической энергии. Мобильные источники представляют аккумуляторы и одноразовые батарейки, питающие потребителя за счет превращения химической энергии в электрическую. Литий-ионные аккумуляторы представляют электронные пары с активными компонентами, содержащими соли лития. По форме аккумулятор напоминает одноразовую пальчиковую батарейку, но несколько большего размера, имеет сотни циклов зарядки, относится Li-ion аккумуляторам 18650.

Содержание

  • 1 Устройство li-ion аккумулятора 18650
  • 2 Контроллер заряда li-ion аккумулятора 18650
  • 3 Маркировка литиевых аккумуляторов18650
  • 4 Как проверить литиевый аккумулятор 18650
  • 5 Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов 18650
  • 6 Каким током заряжать li-ion аккумулятор 18650
  • 7 Восстановление li-ion аккумулятора 18650
  • 8 Какие литиевые аккумуляторы 18650 лучше на Али Экспресс

Устройство li-ion аккумулятора 18650

Производство литий-ионных аккумуляторов основано на  площадках компаний Sanyo, Sony, Panasonic, LG Chem, Samsung SDI, Skme, Moli, BAK, Lishen, ATL, HYB

. Другие фирмы покупают элементы, переупаковывают их, выдавая за собственную продукцию. Они еще и пишут на термоусадочной пленке недостоверную информацию об изделии. В настоящий момент нет литий-ионных аккумуляторов 18650 емкостью выше 3600 мА-ч.

Основное отличие аккумуляторов от батарей в возможности многократной перезарядки. Все батарейки рассчитаны на напряжение 1,5 В, у изделия li-ion на выходе 3,7 В. Форм фактор 18650 означает, литиевый аккумулятор длиной 65 мм, диаметром 18 мм.

Характеристики рабочего режима литиевого аккумулятора 18650:

  • Максимальное напряжение 4,2 В, причем даже незначительная перезарядка значительно сокращает срок службы.
  • Минимальное напряжение 2,75 В. При достижении 2,5 В требуются особые условия восстановления емкости, При напряжении на клеммах2,0 В заряд не восстанавливается.
  • Минимальная рабочая температура -20
    0     С. Зарядка при минусовой температуре не возможна.
  • Максимальная температура +60 0 С. При более высокой температуре можно ожидать взрыва или загорания.
  • Емкость измеряется Ампер/часах. Полностью заряженный аккумулятор емкостью 1 А/ч может выдать 1А тока в течение часа, 2 А продолжительностью 30 минут или 15 А на протяжении 4 минут.

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.

Маркировка литиевых аккумуляторов18650

На поверхности корпуса аккумулятора нанесена маркировка. Здесь можно найти полную информацию о технических свойствах. Кроме даты изготовления, срока годности и бренда производителя, зашифровано устройство литиевых аккумуляторов 18650, и связанные с этим аспектом потребительские качества.

  1. ICR – катод литий-кобальтовый. Аккумулятор обладает высокой емкостью, но рассчитан на небольшие токи потребления. Используют в ноутбуках, видеокамерах и подобной длительно работающей технике с небольшим потреблением энергии.
  2. IMR – катод литий-марганцевый. Обладает способностью выдавать большие токи, выдерживает разрядку до 2,5 а/ч.
  3. INR – катод из никелатов. Обеспечивает высокие токи, выдерживают разряд до 2,5 В.
  4. NCR – специфическая маркировка компании Panasonic. По свойствам аккумулятор идентичен IMR. Используются никелаты, соли кобальта, окись алюминия.

Позиции 2,3,4 называют «высокотоковыми», их используют для фонарей, биноклей, фотоаппаратов.

Литий-феррофосфатные аккумуляторы обладают способностью работать при глубоком минусе, восстанавливаются при глубоком разряде. Недооценены на рынке.

По маркировке можно определить, это литиевый заряжаемый аккумулятор буквы – I R. Если есть буквы C/M/F – известен материал катода. Будет указана емкость, обозначенная mA/h. Дата выпуска и срок годности расположены в разных местах.

Следует знать, нет у производителей литиевых многозарядных батарей изделий емкостью больше 3 600 мА/ч. Для того чтобы отремонтировать батарею ноутбука или собрать новую нужно приобретать аккумуляторы без защиты. Для использования в единичном экземпляре нужно покупать элементы с защитой.

Как проверить литиевый аккумулятор 18650

Если покупая дорогой прибор, вы сомневаетесь в правдивости информации на корпусе, есть способы проверки. Кроме специальных измерителей можно использовать подручные средства.

  • У вас есть зарядное устройство, можно засечь время полной зарядки определенной силой тока. Произведение времени на силу тока выявит приблизительную емкость li-ion аккумулятора.
  • Вам поможет интеллектуальное зарядное устройство. Оно покажет и напряжение, и емкость, но стоит прибор дорого.
  • Подключите фонарик, замерьте силу тока, и ждите, когда светоч потухнет. Произведение времени на силу тока дает емкость тока в А/ч.

Определить мощность аккумулятора можно по весу: литиевый аккумулятор 18650 емкостью 2000мА/ч должен весить 40 г. Чем выше емкость, тем больше вес. Но бракоделы научились подсыпать песок в корпус, для тяжести.

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов 18650

Литиевые аккумуляторы требовательны к параметрам напряжения на клеммах. Предельное напряжение 4,2 В, минимальное – 2,7 В. поэтому зарядное устройство работает как стабилизатор напряжения, создавая на выходе 5 В.

Определяющими показателями является ток зарядки и количество элементов в батарее, выставляемые своими руками. Каждый элемент (банка) должен получить полный заряд. Распределяется энергия с использованием схемы балансира для литиевых аккумуляторов 18650. Балансир может быть встроенным или контроль ведется вручную. Хорошее ЗУ стоит дорого. Сделать зарядку своими руками для li-ion может каждый, кто разбирается в электрических схемах и умеет паять.

Предлагаемая схема зарядного устройства, выполненного своими руками для литиевых аккумуляторов 18650, проста, будет отключать потребителя после зарядки самостоятельно. Стоимость комплектующих около 4 долларов, не дефицит. Приспособление надежное, не перегреется и не загорится.

Схема зарядного устройства для литиевых аккумуляторов 18650

В зарядном, сделанном своими руками, ток в цепи регулируется резистором R4. Сопротивление подбирают таким, чтобы первоначальный ток зависит от емкости литиевого аккумулятора 18650.Каким током заряжать li-ion аккумулятор, если его емкость 2 000 мА/ч? 0,5 – 1,0 С составит 1-2 ампера. Это и есть ток зарядки.

Каким током заряжать li-ion аккумулятор 18650

Есть порядок восстановления работоспособности литиевого аккумулятора 18650 после падения напряжения до рабочего. Мы восстанавливаем емкость, измеряемую в ампер-часах. Поэтому вначале подключаем Li-ion аккумулятор форм-фактор 18650 к ЗУ, потом своими руками устанавливаем ток зарядки. Напряжение изменяется по времени, начальное 0,5 В. Как стабилизатор, ЗУ рассчитан на 5 В. Для сохранения работоспособности, благоприятными считают параметры 40-80 % от емкости.

Схема зарядки li-ion аккумулятора 18650 предполагает 2 этапа. Вначале нужно поднять напряжение на полюсах до 4,2 В, далее постепенным снижением силы тока стабилизировать емкость. Заряд считается полным, если сила тока снизилась до значения 5-7 мА, когда питание отключится. Весь цикл зарядки не должен превышать 3 часа.

Самая простая одногнездная китайская зарядка для li-ion аккумуляторов 18650 рассчитана на зарядный ток в 1 А. Но следить за процессом придется самостоятельно, переключать своими руками. Универсальные зарядные устройства дороги, но имеют дисплей и самостоятельно ведут процесс.

Как правильно зарядить Li-ion аккумулятор 18650 в ноутбуке? Подключение комплекта источников энергии в гаджете через Pover Bank. Батарея может заряжаться от сети, но важно отключать питание, как только блок набрал емкость.

Восстановление li-ion аккумулятора 18650

Если АКБ отказывается работать, это может проявиться так:

  • Источник энергии быстро разряжается.
  • Аккумулятор сел и не заряжается вообще.

Быстро разрядиться может любой источник, если емкость пропала. Именно этим страшен перезаряд и глубокий разряд, от которых ставится защита. Но нет спасения от естественного старения, когда хранение на складе ежегодно снижает емкость банок. Способов регенерации нет, только замена.

Что делать, если аккумулятор не заряжается после глубокого разряда? Как восстановить li-ion 18650? После отключения аккумулятора контроллером, в нем еще есть запас энергии, способный выдать 2.8-2.4 В напряжения на полюсах. Но зарядное устройство не распознает заряд до 3,0В, ему все, что ниже, то и ноль. Можно ли разбудить аккумулятор, запустить химическую реакцию вновь? Что нужно сделать, чтобы поднять заряд li-ion 18650 до 3,1 -3,3В? Нужно использовать способ «толкнуть» аккумулятор, дать ему необходимый заряд.

Не вдаваясь в расчеты, используйте предложенную схему, смонтировав ее с резистором 62 Ом (0,5Вт). Здесь использован блок питания на 5 В.

Если резистор греется, на литиевом аккумуляторе ноль, значит, есть КЗ или неисправен модуль защиты.

Как восстановить литиевый аккумулятор 18650, используя универсальное ЗУ? Выставить ток заряда 10 мА, и выполнить предзарядку, как написано в инструкции к прибору. После поднятия напряжения до 3,1 В зарядить в 2 этапа по схеме SONY.

Какие литиевые аккумуляторы 18650 лучше на Али Экспресс

Если для вас важна стоимость и качество литиевого аккумулятора 18650, воспользуйтесь ресурсом AliExpress. Здесь много товара, от разных производителей. Искомый аккумулятор пользуется спросом, его любят подделывать. Поэтому необходимо знать основные отличия хорошей модели от реплики.

Критично отнеситесь к указанной емкости. Только лучшие производители добились 3 600 А/ч, средние имеют показатель 3000-3200 А/ч. Защищенный аккумулятор больше на 2-3 мм в длину и чуть толще незащищенного. Но если вы собираете батарею, защита не нужна, не переплачивайте.

Добротные изделия и здесь стоят дороже. Учтите, что Ultrafire обещает 9000 мА/ч, но на деле оказывается в 5-10 раз ниже. Лучше использовать товар от проверенного производителя, стараться покупать всегда одну и ту же марку аккумулятора.

Видео

Предлагаем посмотреть порядок восстановления литиевого аккумулятора 18650

Литиевые аккумуляторы 18650

18650 Производитель и поставщик литий-ионных аккумуляторов, оптовый заказ Добро пожаловать

Перейти к содержимому

Литий-ионный аккумулятор 18650DNK POWER2022-11-21T06:38:25+00:00

Наше видение : Предоставление литиевых аккумуляторов мирового класса для клиентов по всему миру
Миссия DNK : Стать всемирно известным поставщиком литий-ионных аккумуляторов.
Ценности компании : честность и прагматичность, ответственность

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ДИЗАЙН АККУМУЛЯТОРА

DNK Power предлагает услуги по индивидуальному проектированию аккумуляторных батарей 18650 для всех наших клиентов бесплатно. Вы можете тесно сотрудничать с нашим инженером с самого начала вашего устройства.

Сертифицировано по стандарту ISO 9001

10 лет опыта и соответствие ISO 9001 производителя гарантируют, что все ваши аккумуляторы 18650 всегда будут изготовлены надлежащим образом. Более того, у нас есть все сертификаты, такие как UL, KC, PSE, IEC.

UN TESTING

DNK Power имеет все сертификаты MSDS и UN 38.3 IEC 62133 для наших аккумуляторов 18650. Просто обеспечьте быструю транспортировку поездом, морем или воздухом. Мы поможем с транспортировкой или даже налогами