18650 Bateritë Li-jon janë bërë gjithnjë e më të njohura kohët e fundit. Sipas karakteristikave të tyre teknike, ato janë përpara baterive të njohura të tipit gisht. Konceptet e "gishtit" dhe "gishtit të vogël", të përdorura për madhësitë e njohura të baterive, janë të pasakta nga pikëpamja e terminologjisë së saktë. Të gjitha bateritë, pavarësisht nga madhësia, kanë kodet e tyre që tregojnë madhësinë e tyre. Pra, 18650 është gjithashtu një kod. Ky është i gjithë sekreti.
Madhësia e baterisë 18650
Ky kod pesëshifror shpreh gjerësinë dhe gjatësinë e baterisë, ku dy shifrat e para janë gjerësia (diametri) në mm, dhe tre të fundit janë gjatësia në mm me të dhjetat. Ekziston një mendim i gabuar se zeroja në fund të këtij kodi tregon formën cilindrike të baterisë (ka bateri të formave të ndryshme). Një përcaktim i tillë i saktë i gjatësisë së baterisë nuk është i nevojshëm. Kur specifikoni madhësinë e tij, shpesh kufizohet në katër shifrat e para (1865). Nga rruga, bateritë e gishtave dhe të gishtave të vegjël gjithashtu kanë kodin e tyre - 14500 dhe 10440. Përveç kodit dixhital,madhësia mund të tregohet edhe me shkronja. Për shembull, dy madhësitë e baterive të mësipërme kanë kode alternative të shkronjave - AA (gishti) dhe AAA (gishti i vogël). Ka shumë kode alfabetike dhe numerike që tregojnë madhësinë e baterive të ndryshme: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670), etj.
Për bateritë 18650, ky përcaktim i madhësisë është i pasaktë. Duhet të merren parasysh edhe parametra të tjerë. Madhësia e një baterie 18650 mund të ndikohet, për shembull, nga prania e një bordi të veçantë të integruar (kontrollues karikimi). Disa bateri mund të kenë një gjatësi pak më të gjatë në këtë rast. Nuk është e pazakontë që një bateri thjesht të mos futet në ndarjen e pajisjes ku duan ta përdorin, pavarësisht nga fakti se kjo pajisje (për shembull, një paketë baterie cigaresh elektronike) është krijuar për të punuar me këtë lloj baterie.
Jetëgjatësia e baterisë Li-ion 18650
Sasia e kohës që mund të zgjasë një bateri e caktuar varet nga koncepti i "miliamps në orë" (mAh). Për bateritë e mëdha, të tilla si automobilat, përdoret termi "amp në orë". Për një bateri 18650 mAh, kjo është një vlerë e prejardhur. Një amper është i barabartë me 1000 miliamps. Një miliamp në orë është rryma që mund të prodhojë një bateri gjatë një ore të zakonshme përdorimi. Me fjalë të tjera, nëse e ndani këtë vlerë me një numër të caktuar orësh, mund të zbuloni jetëgjatësinë e baterisë. Për shembull, bateria ka një kapacitet prej 3000 mAh. Kjo do të thotë se për dy orëpunon, do të japë 1500 miliamp. Katër - 750. Bateria nga shembulli i mësipërm do të shkarkohet plotësisht pas 10 orësh funksionimi, kur kapaciteti i saj të arrijë 300 miliamps (kufiri i shkarkimit të thellë).
Këto llogaritje japin vetëm një ide të përafërt të jetëgjatësisë së baterisë. Koha aktuale e funksionimit të tij varet nga ngarkesa me të cilën duhet të përballet, domethënë nga pajisja që duhet të sigurojë energji.
Rryma, voltazhi dhe fuqia
Përpara se të ndalemi në përshkrimin e përgjithshëm të karakteristikave teknike të baterive litium-jon 18650 dhe masat paraprake në punën me to, do të përcaktojmë shkurtimisht konceptet e mësipërme. Rryma (rryma maksimale e shkarkimit, prodhimi i rrymës) shprehet në amper dhe shënohet në bateri me shkronjën "A". Tensioni shprehet në volt dhe shënohet me shkronjën "V". Në shumë bateri mund të gjeni emërtime të tilla. Për një bateri litium-jon, voltazhi është gjithmonë 3.7 volt, dhe rryma mund të jetë e ndryshme. Fuqia e baterisë si parametër dominues i fuqisë së saj shprehet si produkt i tensionit dhe rrymës (volt duhet të shumëzohen me amper).
Përshkrim i të mirat dhe të këqijave të një baterie litium-jon
Disavantazhi kryesor i baterive Li-Ion 18650 është se ato kanë një gamë të vogël të temperaturës së funksionimit. Funksionimi normal i një baterie litium-jon është i mundur vetëm në rangun nga -20 në +20 gradë Celsius. Nëse përdoret ose karikohet në temperatura nën ose mbishënohet, e prish. Për krahasim, bateritë nikel-kadmium dhe hidride nikel-metal kanë një gamë më të gjerë të temperaturës - nga -40 në +40. Por, ndryshe nga kjo e fundit, bateritë litium-jon kanë një tension nominal më të lartë - 3,7 volt kundrejt 1,2 volt për bateritë e nikelit.
Gjithashtu, bateritë litium-jon praktikisht nuk ndikohen nga vetë-shkarkimi dhe efektet e kujtesës të zakonshme në mesin e shumë llojeve të baterive. Vetë-shkarkimi është humbja e energjisë së ngarkuar kur është në punë. Efekti i kujtesës ndodh në disa lloje baterish si rezultat i karikimit sistematik pas shkarkimit jo të plotë. Kjo do të thotë, zhvillohet në bateri që nuk janë shkarkuar plotësisht.
Me efektin e kujtesës, bateria "kujton" shkallën e shkarkimit pas së cilës fillon të ngarkohet dhe shkarkohet, pasi ka arritur këtë kufi në ciklin tjetër. Kapaciteti i tij i vërtetë në atë kohë është në fakt më i madh. Nëse ka një tabelë që tregon nivelin e baterisë, atëherë do të tregojë gjithashtu shkarkimin. Ky efekt nuk zhvillohet menjëherë, por gradualisht. Mund të zhvillohet edhe në kushte kur bateria punon vazhdimisht nga rrjeti elektrik, pra është duke u karikuar vazhdimisht.
Vetë-shkarkimi dhe efekti i kujtesës janë jashtëzakonisht të ulëta në bateritë litium-jon.
Ka edhe një gjë për t'i kushtuar vëmendje: bateri të tilla nuk mund të ruhen në gjendje të shkarkuar, përndryshe ato do të dështojnë shpejt.
Masa paraprake të baterisë Li-ion
Shumë lloje të baterive janë të ndezshme dheshpërthimet. Varet nga përbërja kimike e strukturës së brendshme të baterisë. Për bateritë litium-jon 18650, ky problem është mjaft i mprehtë. Nuk është e pazakontë që përdoruesit e cigareve elektronike të pësojnë djegie të rënda në duar dhe fytyrë, apo edhe lëndime më të rënda. Meqenëse bateritë litium-jon gjenden në laptopë, tableta dhe telefona celularë, nuk është e pazakontë që ato të ndizen.
Në radhë të parë ndër shkaqet e incidenteve të tilla është, natyrisht, montimi i baterisë me cilësi të ulët (të lirë). Sidoqoftë, në rastin e cigareve elektronike, është e lehtë të provokoni vetë një shpërthim të baterisë litium-jon, edhe nëse bateria nuk është e lirë. Për ta bërë këtë, ju duhet të kuptoni pak se çfarë është rezistenca elektrike.
Nëse e shpjegojmë këtë koncept në gjuhën më të thjeshtë, atëherë ky është një parametër që përcakton kërkesat e përcjellësit ndaj baterisë. Sa më e ulët të jetë rezistenca e përcjellësit, aq më shumë rrymë (amper) duhet të japë bateria. Nëse rezistenca është shumë e ulët, atëherë bateria do të punojë me një përcjellës të tillë në një ngarkesë të madhe. Rezistenca mund të jetë aq e ulët sa do të provokojë një ngarkesë të tepruar në bateri dhe shpërthimin ose ndezjen e saj të mëvonshme. Me fjalë të tjera, do të jetë një qark i shkurtër. Meqenëse cigaret elektronike funksionojnë në parimin e avullimit, i cili kërkon një element ngrohës (spiralja e filamentit), përdoruesit e paaftë mund ta detyrojnë gabimisht baterinë të punojë me një element ngrohës merezistencë jashtëzakonisht e ulët. Duke ditur daljen aktuale të një baterie të caktuar dhe rezistencën e përcjellësit, duke përdorur llogaritjet e thjeshta duke përdorur formulën e ligjit të Ohm-it, mund të përcaktoni nëse kjo bateri mund të trajtojë një përcjellës të caktuar.
Këto rreziqe nuk ndodhin gjithmonë në të gjitha rastet. Teknologjitë e mbrojtjes së baterive po zhvillohen vazhdimisht. Shumë bateri kanë brenda një kontrollues të posaçëm karikimi që mund të çaktivizojë baterinë në kohë kur ndodh një qark i shkurtër. Këto janë bateri të mbrojtura.
Pajisja e baterisë Li-jon
Në zemër të baterisë 18650 është një elektrolit, një lëng i veçantë në të cilin ndodhin reaksione kimike.
Këto reaksione kimike janë të kthyeshme. Ky është parimi i funksionimit të çdo baterie. Me fjalë të thjeshta, formula për reaksione të tilla mund të vazhdojë si nga e majta në të djathtë (shkarkimi) dhe nga e djathta në të majtë (ngarkesa). Reaksione të tilla ndodhin midis katodës dhe anodës së qelizës. Katoda është elektroda negative (minus), anoda është elektroda pozitive (plus) e burimit të energjisë. Gjatë reaksionit, midis tyre formohet një rrymë elektrike. Reaksionet kimike të shkarkimit dhe ngarkesës midis katodës dhe anodës janë procese oksidimi dhe reduktimi, por kjo është një histori tjetër. Ne nuk do të thellohemi në procesin e elektrolizës. Rryma formohet në momentin kur katoda dhe anoda fillojnë të ndërveprojnë, domethënë, diçka lidhet me plusin dhe minusin e baterisë. Katoda dhe anoda duhet të jenë përçuese elektrike.
Gjatë shkeljes së kushteveGjatë funksionimit, në elektrolit shfaqen molekula të elementeve kimike, të cilat mbyllin katodën dhe anodën, gjë që çon në qarqe të shkurtra të brendshme. Si rezultat i kësaj, temperatura e baterisë rritet dhe shfaqen më shumë molekula, duke mbyllur plusin dhe minusin. I gjithë ky proces, si një top bore, fiton shpejtësi në mënyrë eksponenciale. Pa mundësinë e nxjerrjes së elektrolitit (kështjella e baterisë është e mbyllur), ndodh zgjerimi termik, i cili rrit presionin e brendshëm. Ajo që ndodh më pas mund të kuptohet pa koment.
Ngarkimi i baterisë litium-jon
Si karikues për një bateri 18650, çdo pajisje e krijuar për bateri të këtij formati është e përshtatshme. Gjëja kryesore nuk është të ndryshoni polaritetin e duhur gjatë karikimit. Vendosni bateritë në foletë e karikuesit saktësisht sipas shenjave plus dhe minus. Është një ide e mirë të lexoni masat e tjera paraprake për përdorimin e karikuesit të baterisë 18650, të cilat janë gjithmonë të listuara në kutinë e baterisë.
Opsioni më i mirë për karikimin e baterive litium-jon është përdorimi i karikuesve më të shtrenjtë me proces karikimi të rregulluar mirë. Shumë prej tyre kanë funksionin e karikimit të baterive duke përdorur metodën CC / CV, e cila nënkupton rrymë konstante, tension konstant. Kjo metodë është e mirë sepse mund të ngarkojë baterinë më shumë se karikuesit konvencionalë. Kjo është për shkak të një koncepti të tillë si mbingarkesa.
Gjatë karikimit ose shkarkimit të baterisë, tensioni i sajpo ndryshon. Rritet gjatë karikimit, zvogëlohet kur shkarkohet. Vlera e vlerësuar 3,7 volt është një vlerë mesatare.
Ka dy efekte që ndikojnë negativisht në bateri - mbingarkimi dhe shkarkimi i tepërt. Ka pragje për ngarkimin dhe shkarkimin e baterisë. Nëse voltazhi i baterisë shkon përtej këtyre kufijve, atëherë bateria mbingarkohet ose shkarkohet tepër, në varësi të faktit nëse është duke u ngarkuar apo shkarkuar. Në modalitetin normal të karikimit për 18650 Li-ion, karikuesi dhe kontrolluesi i karikimit brenda vetë baterisë (nëse ka) lexojnë tensionin e baterisë dhe e ndërprenë ngarkesën kur të arrijë pragun për të shmangur mbingarkimin. Në këtë rast, bateria nuk është plotësisht e ngarkuar. Kapaciteti i tij mund ta lejojë atë të karikojë më shumë, por pragu e pengon atë që ta bëjë këtë.
Parimi i karikimit me metodën CC / CV është krijuar në mënyrë që rryma e furnizuar me ngarkesë të mos ndërpritet, por të reduktohet ndjeshëm, duke parandaluar që tensioni i brendshëm i baterisë të shkojë përtej vlerës së pragut. Kështu, bateria është plotësisht e ngarkuar pa u rimbushur.
Llojet e baterive litium-jon
Llojet e baterive Li-jon 18650:
- fosfat litium hekuri (LFP);
- litium-mangan (IMR);
- litium-kob alt (ICR);
- polimer litium (LiPo).
Të gjitha llojet përveç të fundit janë cilindrike dhe mund të bëhen në formatin 18650. Bateritë e polimerit të litiumit ndryshojnë në atë që nuk kanë një formë specifike. Kjo është për shkak të faktit se ata kanë një solidelektrolit (polimer). Kjo është për shkak të kësaj vetie të pazakontë të elektrolitit që këto bateri përdoren shpesh në tableta dhe telefona celularë.
Aplikimi i baterive litium-jon
Siç është përmendur tashmë, bateritë Li-ion të madhësisë 18650 përdoren gjerësisht në cigaret elektronike. Ato mund të futen në paketën e baterisë ose të lëvizshme, pra të instalohen veçmas në të. Mund të ketë gjithashtu disa të lidhur paralelisht ose në seri.
Bateritë litium-jon janë përdorur prej kohësh në ndërtimin e baterive të ndryshme, siç janë bateritë e laptopëve. Bateri të tilla janë një zinxhir i disa baterive 18650 të ndërlidhura brenda një kutie të vetme. Bateri të tilla mund të gjenden edhe si banka me fuqi të madhe - karikues portativ.
Shtrirja e vetë baterive është shumë e gjerë: nga karikuesit e emërtuar deri te elementët përbërës të mekanizmave të mëdhenj modernë (automobil ose aviacion). Në të njëjtën kohë, numri i 18650 baterive litium-jon që përbëjnë një bateri të vetme mund të ndryshojë nga disa në qindra. Vlen të përmenden bateritë litium-polimer. Edhe pse ato nuk janë të disponueshme në formatin Li-ion 18650, ato janë më të zakonshmet, pasi përdoren në tableta dhe telefona celularë.
