18650 Li-ioon-batterye het die afgelope tyd al hoe meer gewild geword. Volgens hul tegniese eienskappe is hulle voor die bekende vingertipe batterye. Die begrippe "vinger" en "pinkie", wat vir die bekende groottes van batterye gebruik word, is verkeerd uit die oogpunt van korrekte terminologie. Alle batterye, ongeag die grootte, het hul eie kodes wat hul grootte aandui. Dus, 18650 is ook 'n kode. Dit is die hele geheim.
Batterygrootte 18650
Hierdie vyfsyferkode druk die breedte en lengte van die battery uit, waar die eerste twee syfers die breedte (deursnee) in mm is, en die laaste drie die lengte in mm met tiendes is. Daar is 'n verkeerde mening dat die nul aan die einde van hierdie kode die silindriese vorm van die battery aandui (daar is batterye van verskillende vorms). So 'n presiese aanduiding van die lengte van die battery is nie nodig nie. Wanneer die grootte daarvan gespesifiseer word, word dit dikwels beperk tot die eerste vier syfers (1865). Terloops, vinger- en pinkiebatterye het ook hul eie kode - 14500 en 10440. Benewens die digitale kode,grootte kan ook met letters aangedui word. Byvoorbeeld, bogenoemde twee batterygroottes het alternatiewe letterkodes - AA (vinger) en AAA (pinkie). Daar is baie alfabetiese en numeriese kodes wat die grootte van verskeie batterye aandui: CR123 (16340), A (17500), Vet A (18500), 4/3 A (17670), ens.
Vir 18650-batterye is hierdie grootte-benaming onakkuraat. Ander parameters moet ook in ag geneem word. Die grootte van 'n 18650-battery kan byvoorbeeld beïnvloed word deur die teenwoordigheid van 'n ingeboude spesiale bord (laaibeheerder). Sommige batterye kan in hierdie geval 'n effens langer lengte hê. Dit is nie ongewoon dat 'n battery eenvoudig nie in die kompartement van die toestel pas waar hulle dit wil gebruik nie, ondanks die feit dat hierdie toestel (byvoorbeeld 'n elektroniese sigaretbatterypak) ontwerp is om met hierdie tipe battery te werk.
Li-ion 18650 batterylewe
Die tyd wat 'n gegewe battery kan hou, hang af van die konsep van "milliampere per uur" (mAh). Vir groot batterye, soos motors, word die term "ampère per uur" gebruik. Vir 'n 18650 mAh-battery is dit 'n afgeleide waarde. Een ampère is gelyk aan 1000 milliampère. 'n Milliampere per uur is die stroom wat 'n battery tydens 'n konvensionele uur se gebruik kan produseer. Met ander woorde, as jy hierdie waarde deur 'n sekere aantal ure deel, kan jy die batterylewe uitvind. Die battery het byvoorbeeld 'n kapasiteit van 3000 mAh. Dit beteken dat vir twee uurwerk, sal dit 1500 milliampère gee. Vier - 750. Die battery van bogenoemde voorbeeld sal heeltemal ontlaai wees na 10 uur se werking, wanneer sy kapasiteit 300 milliampère bereik (diep ontladingslimiet).
Hierdie berekeninge gee slegs 'n rowwe idee van die batterylewe. Die werklike bedryfstyd daarvan hang af van watter las dit moet hanteer, dit wil sê op die toestel wat dit krag moet verskaf.
Stroom, spanning en krag
Voordat ons stilstaan by die algemene beskrywing van die tegniese kenmerke van 18650 litium-ioonbatterye en voorsorgmaatreëls om daarmee te werk, sal ons bogenoemde konsepte kortliks omskryf. Die stroom (maksimum ontladingsstroom, stroomuitset) word uitgedruk in ampère en word op die battery gemerk met die letter "A". Spanning word in volt uitgedruk en word met die letter "V" aangedui. Op baie batterye kan jy sulke benamings vind. Vir 'n litiumioonbattery is die spanning altyd 3,7 volt, en die stroom kan anders wees. Batterykrag as die dominante parameter van sy sterkte word uitgedruk as die produk van spanning en stroom (volts moet met ampère vermenigvuldig word).
Beskrywing van die voor- en nadele van 'n litiumioonbattery
Die grootste nadeel van 18650 Li-Ion-batterye is dat hulle 'n klein bedryfstemperatuurreeks het. Normale werking van 'n litium-ioon battery is slegs moontlik in die reeks van -20 tot +20 grade Celsius. As dit gebruik of gelaai word by temperature onder of bogemerk, dit bederf dit. Ter vergelyking het nikkel-kadmium- en nikkel-metaalhidriedbatterye 'n groter temperatuurreeks - van -40 tot +40. Maar, anders as laasgenoemde, het litiumioonbatterye 'n hoër nominale spanning – 3,7 volt teenoor 1,2 volt vir nikkelbatterye.
Litium-ioonbatterye word ook feitlik nie geraak deur selfontlading en geheue-effekte wat algemeen onder baie soorte batterye voorkom nie. Selfontlading is die verlies van gelaaide energie wanneer dit ledig is. Die geheue-effek kom in sommige tipes batterye voor as gevolg van sistematiese laai na onvolledige ontlading. Dit wil sê, dit ontwikkel op batterye wat nie heeltemal ontlaai is nie.
Met die geheue-effek “onthou” die battery die mate van ontlading waarna dit begin gelaai word, en word ontlaai, nadat dit hierdie limiet in die volgende siklus bereik het. Sy ware kapasiteit op daardie tydstip is eintlik groter. As daar 'n bord is wat die batteryvlak vertoon, sal dit ook die ontlading wys. Hierdie effek ontwikkel nie onmiddellik nie, maar geleidelik. Dit kan ook ontwikkel in toestande waar die battery voortdurend van die hoofstroom af werk, dit wil sê dit laai voortdurend.
Selfontlading en geheue-effek is uiters laag in litiumioonbatterye.
Daar is nog een ding om op te let: sulke batterye kan nie in 'n ontlaaide toestand gestoor word nie, anders gaan hulle vinnig misluk.
Li-ioon battery voorsorgmaatreëls
Baie soorte batterye is vlambaar enontploffings. Dit hang af van die chemiese samestelling van die interne struktuur van die battery. Vir 18650 litiumioonbatterye is hierdie probleem nogal akuut. Dit is nie ongewoon dat e-sigaretgebruikers ernstige brandwonde op hul hande en gesig opdoen, of selfs ernstiger beserings nie. Aangesien litiumioonbatterye in skootrekenaars, tablette en selfone gevind word, is dit nie ongewoon dat dit aan die brand steek nie.
In die eerste plek onder die oorsake van sulke voorvalle is natuurlik lae-geh alte (goedkoop) battery samestelling. In die geval van elektroniese sigarette is dit egter maklik om 'n litiumioonbattery-ontploffing op jou eie uit te lok, al is die battery nie goedkoop nie. Om dit te doen, moet jy 'n bietjie verstaan oor wat elektriese weerstand is.
As ons hierdie konsep in die eenvoudigste taal verduidelik, dan is dit 'n parameter wat die vereistes van die geleier na die battery bepaal. Hoe laer die weerstand van die geleier, hoe meer stroom (ampère) moet die battery gee. As die weerstand baie laag is, sal die battery met so 'n geleier tot 'n groot las werk. Die weerstand kan so laag wees dat dit 'n buitensporige las op die battery en die daaropvolgende ontploffing of ontsteking sal veroorsaak. Met ander woorde, dit sal 'n kortsluiting wees. Aangesien elektroniese sigarette volgens die beginsel van verdamping werk, wat 'n verwarmingselement (filamentspoel) vereis, kan onbekwame gebruikers die battery verkeerdelik dwing om met 'n verwarmingselement te werk metuiters lae weerstand. Deur die huidige uitset van 'n spesifieke battery en die weerstand van die geleier te ken, deur eenvoudige berekeninge te gebruik deur die Ohm se wet formule te gebruik, kan jy bepaal of hierdie battery 'n spesifieke geleier kan hanteer.
Hierdie gevare kom nie altyd in alle gevalle voor nie. Batterybeskermingstegnologieë ontwikkel voortdurend. Baie batterye het 'n spesiale laaibeheerder binne wat die battery betyds kan ontspan wanneer 'n kortsluiting plaasvind. Dit is beskermde batterye.
Li-ioon-batterytoestel
In die hart van die 18650-battery is 'n elektroliet, 'n spesiale vloeistof waarin chemiese reaksies plaasvind.
Hierdie chemiese reaksies is omkeerbaar. Dit is die beginsel van werking van enige battery. In eenvoudige terme kan die formule vir sulke reaksies beide van links na regs (ontlading) en van regs na links (lading) voortgaan. Sulke reaksies vind plaas tussen die katode en anode van die sel. Die katode is die negatiewe elektrode (minus), die anode is die positiewe elektrode (plus) van die kragbron. Tydens die reaksie word 'n elektriese stroom tussen hulle gevorm. Die chemiese reaksies van ontlading en lading tussen katode en anode is oksidasie- en reduksieprosesse, maar dit is 'n ander storie. Ons sal nie in die proses van elektrolise delf nie. Die stroom word gevorm op die oomblik wanneer die katode en anode begin interaksie het, dit wil sê, iets is gekoppel aan die plus en minus van die battery. Die katode en anode moet elektries geleidend wees.
Tydens oortreding van voorwaardesTydens werking verskyn molekules van chemiese elemente in die elektroliet, wat die katode en anode sluit, wat tot interne kortsluitings lei. As gevolg hiervan neem die temperatuur van die battery toe en meer molekules verskyn, wat die plus en minus sluit. Hierdie hele proses, soos 'n sneeubal, verkry eksponensieel spoed. Sonder die moontlikheid om die elektroliet uit te haal (die batterykas is verseël), vind termiese uitsetting plaas, wat die interne druk verhoog. Wat volgende gebeur, kan sonder kommentaar verstaan word.
Laai tans die litiumioonbattery
As 'n laaier vir 'n 18650-battery, is enige toestel wat ontwerp is vir batterye van hierdie formaat geskik. Die belangrikste ding is om nie die korrekte polariteit te verander tydens laai nie. Plaas die batterye in die laaiergleuwe presies volgens die plus- en minustekens. Dit is 'n goeie idee om die ander voorsorgmaatreëls vir die gebruik van die 18650-batterylaaier te lees, wat altyd op die batterykas gelys word.
Die beste opsie om litiumioonbatterye te laai, is om duurder laaiers te gebruik met fyn ingestelde laaiproses. Baie van hulle het die funksie om batterye te laai deur die CC / CV-metode te gebruik, wat staan vir konstante stroom, konstante spanning. Hierdie metode is goed omdat dit die battery meer kan laai as konvensionele laaiers. Dit is as gevolg van so 'n konsep soos oorlaai.
Tydens die laai of ontlaai van die battery, sy spanningis besig om te verander. Verhoog wanneer laai, verminder wanneer ontlaai. Gegradeerde 3,7 volt is 'n gemiddelde waarde.
Daar is twee effekte wat die battery nadelig beïnvloed – oorlaai en oorontlaai. Daar is drempels vir die laai en ontlaai van die battery. As die batteryspanning verby hierdie limiete gaan, word die battery oorlaai of oorontlaai, afhangende van of dit laai of ontlaai. In die normale laaimodus vir 18650 Li-ion lees die laaier en laaibeheerder binne die battery self (indien enige) die spanning van die battery en sny die lading af wanneer dit die drempel bereik om oorlaai te vermy. In hierdie geval is die battery nie eintlik ten volle gelaai nie. Sy kapasiteit kan dit dalk toelaat om meer te laai, maar die drempel verhoed dit om dit te doen.
Die beginsel van laai deur die CC / CV-metode is so ontwerp dat die stroom wat aan die lading verskaf word nie afgesny word nie, maar skerp verminder word, wat verhoed dat die interne spanning van die battery verby die drempelwaarde gaan. Die battery is dus ten volle gelaai sonder om herlaai te word.
Tipe litium-ioon-batterye
tipes 18650 Li-ioon-batterye:
- litium-ysterfosfaat (LFP);
- litium-mangaan (IMR);
- litium-kob alt (ICR);
- litiumpolimeer (LiPo).
Alle tipes behalwe die laaste een is silindries en kan in 18650-formaat gemaak word. Litium-polimeerbatterye verskil deurdat hulle nie 'n spesifieke vorm het nie. Dit is te danke aan die feit dat hulle 'n vaste stof hetelektroliet (polimeer). Dit is as gevolg van hierdie ongewone eienskap van die elektroliet dat hierdie batterye dikwels in tablette en selfone gebruik word.
Toepassing van litiumioonbatterye
Soos reeds genoem, word 18650-grootte Li-ioonbatterye wyd in elektroniese sigarette gebruik. Hulle kan in die batterypak ingebou of verwyderbaar wees, d.w.s. afsonderlik daarin geïnstalleer. Daar kan ook verskeie in parallel of in serie gekoppel wees.
Litium-ioon-batterye word lank reeds gebruik in die konstruksie van verskeie batterye, soos skootrekenaarbatterye. Sulke batterye is 'n ketting van verskeie onderling gekoppelde 18650 batterye binne 'n enkele omhulsel. Sulke batterye kan ook gevind word as ruim kragbanke - draagbare laaiers.
Die omvang van die batterye self is baie wyd: van die genoemde laaiers tot die samestellende elemente van moderne groot meganismes (motor of lugvaart). Terselfdertyd kan die aantal 18650 litiumioonbatterye wat 'n enkele battery vorm, van 'n paar tot honderde wissel. Dit is die moeite werd om die litium-polimeer batterye te noem. Alhoewel hulle nie in 18650 Li-ion-formaat beskikbaar is nie, is hulle die algemeenste, aangesien hulle in tablette en selfone gebruik word.
