Батарейка 18650: характеристики, зарядка, типы, ёмкость

Аккумуляторы 18650

Аккумуляторы 18650 — это тип литий-ионных батарей, где числа «18» и «65» обозначают диаметр и длину элемента в миллиметрах. Они обладают высокой энергетической плотностью и широко используются в различных устройствах.

Основные этапы развития:

1. 1991 г. — Сони выпускает первый литий-ионный аккумулятор.
2. 1994 г. — Появление стандарта 18650, предложенного японским производителем Sanyo.
3. 2000-е гг. — Распространение аккумуляторов 18650 в портативной электронике.
4. 2010-е гг. — Использование аккумуляторов 18650 в электромобилях, в т.ч. Tesla.

Параметры 18650 аккумулятора:

• Напряжение: 3,6-3,7 В;
• Емкость: от 1500 до 3600 мАч;
• Диаметр: 18 мм;
• Длина: 65 мм.

Характеристики аккумулятора 18650

Аккумуляторы 18650 — это литий-ионные батареи, широко используемые в портативной электронике, фонариках, электроинструментах и электромобилях. Название «18650» обозначает размер батареи — 18 мм в диаметре и 65 мм в длину. В данной статье рассмотрим ключевые характеристики аккумуляторов 18650.

1. Размер и форма аккумулятора 18650

Форма: цилиндрическая Диаметр: 18 мм Длина: 65 мм

2. Емкость аккумулятора 18650

Емкость аккумулятора 18650 может варьироваться от 1500 мАч до 3600 мАч, в зависимости от производителя и технологии. Более высокая емкость обеспечивает длительное время работы устройства без подзарядки.

3. Номинальное напряжение аккумулятора 18650

Номинальное напряжение большинства аккумуляторов 18650 составляет 3,6-3,7 В. В процессе использования напряжение может колебаться от 4,2 В (полностью заряженный) до 2,5 В (полностью разряженный).

4. Ток разряда аккумулятора 18650

Ток разряда характеризует максимальный ток, который может выдать аккумулятор без перегрева или повреждения. Обычно ток разряда составляет от 2C до 30C. Например, аккумулятор с емкостью 2500 мАч и током разряда 2C может выдать максимальный ток 5 А (2500 мАч × 2 = 5000 мА).

5. Циклы зарядки и разрядки аккумулятора 18650

Цикл зарядки и разрядки представляет собой процесс полного заряда и разряда аккумулятора. Количество циклов зарядки и разрядки определяет срок службы аккумулятора. В среднем аккумуляторы 18650 могут выдержать от 300 до 1000 циклов, в зависимости от качества и производителя. При использовании аккумулятора согласно рекомендациям производителя и правильному уходу, его срок службы может составить несколько лет.

Дополнительные характеристики

Температурный диапазон работы:

Аккумуляторы 18650 обычно имеют рабочий температурный диапазон от -20°C до +60°C. Однако оптимальная температура для использования и хранения аккумуляторов находится в пределах от +10°C до +30°C, что обеспечивает максимальную производительность и продолжительность срока службы.

Защита от перегрузки и короткого замыкания:

Некоторые аккумуляторы 18650 оборудованы защитными схемами (PCB), которые предотвращают перегрев, перезаряд, глубокий разряд и короткое замыкание. Это повышает безопасность использования аккумуляторов и снижает риск повреждения устройств.

Типы аккумуляторов 18650:

Аккумуляторы 18650 могут быть разделены на две основные категории:

1. IMR (LiMn): Химический состав литий-марганцевый. Имеет высокий ток разряда, но меньшую емкость и меньшее количество циклов зарядки/разрядки по сравнению с другими типами.
2. INR (LiNiMnCoO2) и NCR (LiNiCoAlO2): Химический состав литий-никель-марганцевый-кобальтовый и литий-никель-кобальтовый-алюминиевый соответственно. Имеют более высокую емкость и большее количество циклов зарядки/разрядки, но меньший ток разряда по сравнению с IMR.

ТИПЫ ХИМИИ 18650	ICR	INR	IMR	NCR	IFR
Катод (материал)	LiCoO2 (LCO)	Li(NiCoMn)O2 (NCM)	LiMn2O4 (LMO)	Li(NiCoAI)O2 (NCA)	LiFePO4 (LFP)
Температура (max)	150°С	210°С	250°С	150°С	270°С
Ток разряда	1С	1С, 2С	ЮС	1С	25С — 40С
Циклы	500 — 1000	1000 — 2000	300 — 700	>500	1000-2000
Напряжение (max)	4.25В	4.25В, 4.35В	4.25В	4.25В	3.65В
Напряжение (номинал)	3.6В, 3.7В	3.6В, 3.7В	3.6В, 3.7В, 3.8В	3.6В	3.2В, 3.3В
Напряжение (min)	2.5В, 2.75В	2.5В	2,5В (глубокий разряд менее 2,0В)	2.5В, 2.75В	2.0В

Аккумуляторы 18650 обладают рядом важных характеристик, таких как размер, емкость, номинальное напряжение, ток разряда и количество циклов зарядки/разрядки. Понимание этих параметров поможет правильно выбрать аккумулятор для конкретного устройства и обеспечить его долгосрочную работоспособность.

Применение аккумулятора 18650

Аккумуляторы 18650 являются одним из самых популярных типов литий-ионных батарей благодаря своим высоким энергетическим показателям, надежности и долговечности. В данной статье рассмотрим области применения аккумуляторов 18650, такие как электронные устройства, автомобильная промышленность и энергетика.

Применение в электронных устройствах

Аккумуляторы 18650 широко используются в портативной электронике из-за своей высокой емкости и небольших размеров. Некоторые из наиболее распространенных устройств, в которых применяются аккумуляторы 18650:

• Ноутбуки: многие ноутбуки с 2000-х годов использовали аккумуляторы 18650 для обеспечения длительного времени автономной работы.
• Фонарики: высокомощные светодиодные фонарики часто используют аккумуляторы 18650 для обеспечения яркого света и продолжительного времени работы.
• Внешние аккумуляторы (Power Bank): аккумуляторы 18650 могут быть использованы для изготовления портативных зарядных устройств, позволяющих заряжать мобильные устройства в пути.
• Электроинструменты: аккумуляторы 18650 применяются в различных электроинструментах, таких как дрели, шуруповерты и отвертки.

Применение в автомобильной промышленности

Аккумуляторы 18650 играют важную роль в развитии электромобилей, поскольку они используются для создания батарей большой емкости. Некоторые примеры применения аккумуляторов 18650 в автомобильной промышленности:

• Tesla: компания Tesla, основанная Илоном Маском в 2003 году, использовала аккумуляторы 18650 для своих первых электромобилей, таких как Tesla Roadster (2008) и Model S (2012). Батареи из аккумуляторов 18650 обеспечивали большой запас хода и высокую производительность электромобилей.
• Гибридные автомобили: аккумуляторы 18650 также использовались в гибридных автомобилях, которые комбинируют традиционные двигатели внутреннего сгорания с электрическими моторами для улучшения энергоэффективности и снижения выбросов.

Применение в области энергетики

Аккумуляторы 18650 также применяются в области энергетики для хранения и регулирования электроэнергии. Вот некоторые из применений аккумуляторов 18650 в этой сфере:

• Солнечная энергетика: аккумуляторы 18650 могут использоваться в солнечных энергосистемах для хранения энергии, полученной от солнечных панелей, и ее использования в течение ночи или в пасмурную погоду.
• Ветрогенерация: аналогично солнечным энергосистемам, аккумуляторы 18650 могут быть применены для хранения энергии, выработанной ветрогенераторами, и обеспечения стабильного электроснабжения в отсутствие ветра.
• Энергосберегающие системы: аккумуляторы 18650 могут использоваться в энергосберегающих системах для улучшения эффективности энергопотребления. Они позволяют хранить энергию, когда она доступна по низкой цене или бесплатно (например, от возобновляемых источников), и использовать ее в периоды пиковой нагрузки, когда цены на электроэнергию выше.
• Резервное электроснабжение: аккумуляторы 18650 могут быть использованы для создания резервных источников питания, обеспечивающих надежное электроснабжение в случае сбоев в сети.

В заключение, аккумуляторы 18650 имеют широкий спектр применений в различных областях, таких как электроника, автомобильная промышленность и энергетика. Их высокая емкость, надежность и долговечность делают их идеальным выбором для многих приложений, где требуется длительное время автономной работы и стабильное электрос

 

Преимущества и недостатки

Аккумуляторы 18650 являются одним из наиболее популярных типов литий-ионных батарей, используемых в различных областях, таких как электроника, автомобильная промышленность и энергетика. В данной статье рассмотрим преимущества и недостатки аккумуляторов 18650.

Преимущества аккумулятора 18650

1. Высокая емкость: аккумуляторы 18650 обладают высокой емкостью (от 1800 мАч до 3600 мАч), что позволяет им обеспечивать длительное время автономной работы устройств.
2. Долговечность: аккумуляторы 18650 обычно имеют большое количество циклов зарядки/разрядки (от 300 до 1000 циклов), что обеспечивает их долгосрочную работоспособность при правильном использовании и уходе.
3. Стандартный размер: аккумуляторы 18650 имеют стандартный размер (18 мм в диаметре и 65 мм в длину), что позволяет им легко заменять друг друга и упрощает процесс проектирования устройств.
4. Высокий ток разряда: аккумуляторы 18650 могут выдерживать высокие токи разряда (до 30 А), что делает их подходящими для использования в высокомощных устройствах, таких как электроинструменты и электромобили.

Недостатки аккумулятора 18650

• Ограниченная максимальная емкость: хотя аккумуляторы 18650 имеют высокую емкость, они все же не могут сравниться с некоторыми другими типами аккумуляторов, такими как 21700 или 26650, которые обладают еще большей емкостью.
• Больший вес и размер по сравнению с другими типами аккумуляторов: аккумуляторы 18650 могут быть тяжелее и больше по размерам, чем некоторые другие типы литий-ионных аккумуляторов, такие как Li-Po (литий-полимерные) аккумуляторы, что делает их менее подходящими для компактных и легких устройств.
• Снижение производительности при низких температурах: аккумуляторы 18650, как и другие литий-ионные батареи, могут испытывать снижение производительности при низких температурах, что может снизить их время работы и эффективность в холодных условиях.
• Возможность термического сбоя: аккумуляторы 18650 могут перегреваться при неправильном использовании или зарядке, что может привести к термическому сбою и повреждению аккумулятора или устройства. Чтобы минимизировать это риски, рекомендуется использовать качественные аккумуляторы от известных производителей и правильные зарядные устройства.
• Необходимость специального зарядного устройства: аккумуляторы 18650 требуют специальных зарядных устройств для безопасной и эффективной зарядки, что может считаться недостатком по сравнению с некоторыми другими типами аккумуляторов, которые могут заряжаться с помощью обычных USB-адаптеров.

Аккумуляторы 18650 имеют свои преимущества и недостатки. Их высокая емкость, долговечность и универсальность делают их популярным выбором для многих приложений, но их относительно большой размер и вес, а также потенциальные проблемы с производительностью при низких температурах и возможность термического сбоя могут сделать их менее подходящими для определенных ситуаций. Важно тщательно оценивать требования своего устройства и использовать аккумуляторы правильного типа, качества и производителя для оптимальной работы и безопасности.

Уход за аккумулятором 18650

Правильный уход за аккумуляторами 18650 может продлить их срок службы и обеспечить надежную работу ваших устройств. Вот несколько рекомендаций по зарядке, хранению и безопасному использованию аккумуляторов 18650:

Рекомендации по зарядке и хранению

1. Используйте специальные зарядные устройства, предназначенные для аккумуляторов 18650, чтобы обеспечить безопасную и эффективную зарядку.
2. Не заряжайте аккумуляторы при температурах ниже 0°C или выше 45°C, так как это может снизить их производительность и сократить срок службы.
3. Храните аккумуляторы 18650 в прохладном и сухом месте, подальше от прямых солнечных лучей и источников тепла.
4. Не храните аккумуляторы в полностью разряженном состоянии. Идеально, аккумуляторы должны храниться с зарядом от 40% до 60%.
5. Используйте защитные контейнеры или чехлы для хранения аккумуляторов, чтобы предотвратить случайные короткие замыкания или повреждения.

Правила безопасности

1. Не используйте аккумуляторы с видимыми повреждениями, такими как вмятины, разрывы или коррозию.
2. Во время зарядки и использования аккумуляторов следите за их температурой. Если аккумулятор становится слишком горячим, немедленно прекратите использование и зарядку.
3. Не пытайтесь разобрать аккумуляторы, так как это может повредить их внутреннюю структуру и создать риск термического сбоя.
4. Не коротко замыкайте контакты аккумулятора, так как это может привести к перегреву и возгоранию.
5. Не выбрасывайте аккумуляторы 18650 вместе с обычными бытовыми отходами. Следуйте правилам утилизации аккумуляторов в вашем регионе.

Как выбрать батарейки 18650

Выбор аккумулятора 18650 может быть сложным из-за разнообразия производителей, моделей и характеристик. Вот несколько советов, которые помогут вам выбрать правильный аккумулятор для вашего устройства:

1. Определите свои потребности: учитывайте требования вашего устройства к емкости, току разряда и размеру аккумулятора. Выбирайте аккумуляторы, соответствующие этим параметрам.
2. Производитель: отдавайте предпочтение аккумуляторам от известных и надежных производителей, таких как Panasonic, Samsung, LG и Sony. Они обеспечивают более высокое качество и безопасность по сравнению с менее известными брендами.
3. Емкость: выбирайте аккумуляторы с емкостью, соответствующей вашим потребностям. Обратите внимание, что аккумуляторы с очень высокой емкостью (>3500 мАч) могут иметь более низкий ток разряда и меньшее количество циклов зарядки/разрядки.
4. Ток разряда: выбирайте аккумуляторы с током разряда, достаточным для вашего устройства. Если ваше устройство требует высокого тока разряда, обратите внимание на аккумуляторы с максимальным током разряда от 20А до 30А.
5. Циклы зарядки/разрядки: предпочитайте аккумуляторы с большим количеством циклов зарядки/разрядки, так как они обеспечивают длительный срок службы.
6. Защита: при выборе аккумулятора 18650 рассмотрите варианты с встроенной защитой от перезарядки, глубокого разряда и короткого замыкания. Защищенные аккумуляторы могут быть немного дороже, но они предоставляют дополнительную безопасность.
7. Отзывы и рейтинги: изучите отзывы и рейтинги аккумуляторов на различных форумах и площадках, чтобы получить представление о качестве и надежности аккумулятора.

Маркировка

В производстве массового использования применяются три класса Li-ion аккумуляторов (основаны на материале катода, обозначенной второй буквой маркировки):

1. Литий-кобальтовые LiCoO2 (самые популярные, с наивысшей емкостью среди Li-Ion)
2. Литий-марганцевые LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2 (известные как высокотоковые (INR), способные выдерживать токи 5-7С, но обычно с меньшей емкостью по сравнению с первыми)
3. Литий-феррофосфатные LiFePO4 (недооцененные рынком, превосходят по всем параметрам, кроме рабочего напряжения и емкости, которая еще ниже, чем у INR)

Так как единых стандартов маркировки аккумуляторов нет, производители маркируют по-своему. Идеальный вариант маркировки выглядит так:

1. Первая буква – технология изготовления (I — литий-ионная)
2. Вторая буква — тип химии, материал катода (C/M/F — кобальтовая/марганцевая/железофосфатная)
3. Третья буква R — аккумулятор (rechargeable)
4. Пять цифр – формфактор (первые две – диаметр, следующие две – длина, последняя – форма акка (0 – цилиндрический))

Примеры формфакторов:

• 10440 («мизинчики»)
• 14500 («пальчики»)
• 16340 (размер CR123)
• 18650 (самый распространенный)

5. Буквы/цифры — специфическая маркировка емкости (у всех производителей по-разному)

Примеры маркировки (разные производители):

• Samsung ICR18650-26F (литий-ионный аккумулятор с кобальтовой химией, 18650, емкость 2600mah)
• Samsung INR18650-20R (литий-ионный аккумулятор с марганцевой химией, высокотоковый, 18650, емкость 2000mah)

Собственные обозначения:

• Panasonic NCR18650PF (NCR – разновидность кобальтовой химии, комбинация между первым и вторым классом, химия LiNiCoO2, без марганца. Имеет высокую плотность энергии с низкими порогами до 2,5-2,75V. В данном аккумуляторе применена LiNiMnCoO2 химия, т.е. он является высокотоковым IMR на основе марганца, но производитель оставил старую маркировку.
• Sanyo UR18650FM – информация может быть неточной, однако существует мнение, что Sanyo не производит аккумуляторы для розничной продажи, поэтому не заморачивается с маркировкой. Компания изготавливает элементы для крупных производителей электроники, и маркировка используется только для внутренних нужд. Возможно, по внутренним обозначениям компании, UR и F(M) указывают на тип, химию и емкость. В даташитах такой информации нет (только указано, что это маркировка модели). В общем, это литий-ионный аккумулятор с кобальтовой химией, формфактор 18650, емкость 2600mah.

При выборе аккумулятора 18650, следует учитывать химию, формфактор и емкость, а также ориентироваться на надежных производителей, таких как Samsung, Panasonic и Sanyo.