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.
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:
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.
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.
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.
Если покупая дорогой прибор, вы сомневаетесь в правдивости информации на корпусе, есть способы проверки. Кроме специальных измерителей можно использовать подручные средства.
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.
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.
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.
Если АКБ отказывается работать, это может проявиться так:
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.
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.
Предлагаем посмотреть порядок восстановления литиевого аккумулятора 18650
Аккумулятор li ion 18650 представляет собой батарейку цилиндрической формы. Она мало чем отличается от обычных, элементов питания АА «пальчиковых», но имеют большие размеры. В длину они 66 мм, а в диаметре 18 мм.
Содрежание
Все аккумуляторы 18650 можно разделить на виды по материалу катода. Именно от этого компонента зависят основные эксплуатационные характеристики элементов питания: емкость и возможный ток разряда.
Самыми распространенными являются литий-кобальтовые аккумуляторные батареи. От других элементов питания они отличаются большим значением емкости. Поэтому их можно дольше эксплуатировать.
Существуют еще группа литий-марганцевых аккумуляторных батарей. По сравнению с литий-кобальтовыми, они имеют меньшую емкость, но при этом отличаются более высоким разрядным током.
Последняя группа – это литий-феррофосфатные элементы питания. Несмотря на то, что они не имеют большую емкость и не отличаются высоким напряжением, их можно эксплуатировать более 1000 циклов. Кроме этого, до полной зарядки необходимо подержать батарейки в станции 1 час.
Требования безопасности, предъявляемые к эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей, гласят, что напряжение внутри элементов питания должно находиться в диапазоне 2,5-4,2 вольта. Самостоятельно очень сложно контролировать этот параметр, поэтому специально для этого придумана плата с защитой. Этот элемент предотвращает выход напряжения за указанный диапазон.
Производители припаивают эту плату к выводам, используя стальную или алюминиевую ленту. Крупные заводы питательных элементов редко выпускают подобные защиты. В устройствах, для которых они изготавливаются, имеются контроллеры заряда-разряда. Это батареи для ноутбуков, шуруповертов и других сложных блоков.
Больше всего защищенных литий-ионных батарей 18650 выпускают Китайские производители. На незащищенный аккумулятор припаивают защитную плату и оборачивают в специальный термозащитный материал. Их длина, из-за использования платы, на несколько миллиметров увеличивается.
Все устройства, на которых нет элемента для контроля состояния за батареей, лучше комплектовать защищенными аккумуляторами. В противном случае они могут выйти из строя, разрядившись в ноль или взорваться. При этом защита не сможет предотвратить перегрев элемента питания. Она контролирует состояние напряжения.
В качестве примера можно рассмотреть литий-ионную батарею ICR18650-26F M.
При этом у различных производителей маркировка может сильно отличаться.
Сфера применения элементов питания и частота их использования намного шире, чем кажется многим. Из-за того, что они закрываются в специальную защиту, их не всегда видно.
Устанавливаются в следующие устройства:
Они применяются везде, где обычные пальчиковые батарейки справиться с задачей не способны. Батарейки li ion 18650 отличаются большей емкостью и напряжением, их можно много раз перезаряжать и использовать заново.
По сравнению с элементами питания АА и ААА, в литий-ионных нет такой заметной внешней разницы между плюсовой и минусовой клеммы, но разобраться достаточно легко:
| Емкость (mAh) | Выходное напряжение (В) | Максимальный ток (А) | Защитная плата |
|---|---|---|---|
| 1100 | 3.3 | +/- | |
| 1300 | 3.6 | 18 | +/- |
| 1620 | 3,6-3,7 | 20 | +/- |
| 2000 | 3,6-3,7 | 20-30 | +/- |
| 2100 | 3,6-3,7 | 20-30 | +/- |
| 2200 | 3,6-3,7 | 20-30 | +/- |
| 2400 | 3,6-3,7 | 20-30 | +/- |
| 2500 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
| 2600 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
| 2800 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
| 3000 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
| 3100 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
| 3200 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
| 3350 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
| 3400 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
| 3500 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
| 3600 | 3,6-3,7 | 20-35 | +/- |
В таблице приведены наиболее популярные аккумуляторы.
Размеры с защитой 66,5*18 мм и 66*18 мм без защиты. Вес в среднем около 40 грамм.
Основные производители: Samsung, Fenix, Avant, LG, Panasonic, Olight, Camelion, Proconnect, Rombica, SANYO и SONY.
Литий-ионные батареи отличаются друг от друга по некоторым характеристикам. Из-за этого необходимо обращать внимание на их тип и технические характеристики, прежде чем совершать покупку.
При выборе аккумулятора li ion 18650 необходимо обращать внимание на следующие характеристики:
Если необходимо приобрести батарейки с большей автономностью, то необходимо обращать внимание на емкость, которая измеряется в mAh. Но, чем выше будет показатель емкости, тем меньше будет ток. Поэтому жертвуя одним, можно приобрести другое. Если говорить простым языком, то сила тока влияет на склонность элемента питания перегреваться.
Напряжение аккумуляторной батареи зависит от заряда. Напряжением может быть номинальным, минимальным, максимальным и реальным. Начальное напряжение производитель указывает на упаковке. Важно, чтобы его значение не опускалось ниже 2,4 Вольт, иначе батарею будет крайне сложно реанимировать. При использовании аккумуляторов, которые плохо выдерживают высокую температуру, можно стать свидетелем ее взрыва.
К батареям можно приобрести кейсы, с помощью которых несколько элементов соединяются в одну большую. Если соединить несколько таких элементов питания с помощью кейсов параллельно, то емкость увеличится на столько, сколько аккумуляторов будет подсоединено 3600*3=10800 mAh. При этом напряжение будет равно напряжению одной батареи. От емкости зависит длительность их использования.
Параллельное соединение аккумуляторов 18650 Их можно соединить последовательно. В этом случае напряжение сложится, а емкость останется равной одной батареи. Сделать это можно с помощью специального кейса. Соединяя 3 элемента питания по 3,7 v мы получим 11,1 вольтовый аккумулятор 3600 мАh.
Последовательное соединение аккумуляторов 18650 Существует несколько эффективных способов узнать емкость любого аккумулятора. Некоторые из них не требует особых затрат или специальной аппаратуры, а только нехитрые математические вычисления.
Точность таких методов не так высока, как при использовании специальных устройств, однако они позволяют узнать приблизительную емкость. Для многих этого будет достаточно.
Итак, для вычисления емкости бесплатным методом необходимо использовать известный ток. В характеристиках аккумулятора имеется информация о токе. Батарея, имеющая емкость 3600 заряжается на протяжении 36 часов током 100 мАч. Это значит, что конечный результат получается за счет перемножения двух составляющих: времени и тока. Поэтому, зная, сколько требуется для полной зарядки, можно узнать емкость.
Для измерения емкости другим способом, необходимо будет потратить деньги. Существует множество интеллектуальных зарядных устройств, с помощью которых можно быстро измерить емкость. Их можно приобрести в специализированном магазине или на aliexpress. Они используются для измерения различных показателей, а не только емкости.
Устройство измеряющее реальную емкость Для осуществления третьего способа понадобятся такие детали, как АКБ, часы, амперметр с фонариком. Необходимо вставить батарейку в фонарик, включить его на максимальную мощность. Амперметр необходимо для измерения тока. Если фонарик будет светить 20 часов с потреблением тока в 100 мА, то получаем 20*100= 2000 мАч.
Литий-ионные элементы могут заряжаться различными станциями. Главное, чтобы значение напряжения было 5 В, а тока от 0,5 до 1 от номинальной емкости батареи. Зарядка литиевого элемента, имеющего емкость 2600 мАч, производится током значением от 1,3 до 2,6 ампер.
Весь период зарядки можно разделить на несколько этапов. Сначала блок, используя ток 0,2 от величины емкости, производит зарядку на протяжении часа. При этом значение напряжения варьируется в пределах 4,1-4,2 вольта. Далее напряжение возрастает.
Что бы не забивать себе голову стоит просто купить зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов.
Аккумулятор 18650 восстановить можно только в том случае, если он не полностью разрядился. Иногда даже не полностью разряженную батарею реанимировать сложно. Но есть один далеко не всем известный вариант с отключением платы.
Выполняется он так:
Если батарея начнет заряжаться, значит, она еще жива и ее можно восстановить.
Что же представляет из себя аккумуляторная батарея 18650? Иногда её еще обозначают 168A.
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо изучить её характеристики и првести примеры использования.
В последнее время именно этот тип батарей набирает популярность, так как обеспечивает необходимое напряжение и емкость. По форме она напоминает "пальчиковые" AA и "мизинчиковые" AAA батарейки. Напряжение на выходе - 3,7V. Типовая емкость: 2200-3000 мАч. У батарей AA и AAA напряжение 1,5V (у аккумуляторов AA и AAA- 1,2V).
Чаще всего является li-ion аккумулятором. К преимуществам можно отнести:
Высокая энергетическая плотность.
- Низкий саморазряд.
- Отсутствие эффекта памяти.
- Простота обслуживания.
- Низкий удельный вес.
Так же существуют недостатки. Аккумуляторы Li-ion подвержены выходу из строя при перезаряде и/или перегреве. Чтобы решить эту проблему, все бытовые аккумуляторы снабжаются встроенной электронной схемой, которая не дает перезарядиться и/или перегреться вследствие заряда.
При небережном обращении аккумуляторы могут выходить из строя чаще, чем другие типы аккумуляторов. Полный разряд "убивает" литий-ионный аккумулятор. После чего аккумулятор восстановить будет невозможно.
Оптимальные условия хранения Li-ion-аккумуляторов достигаются при 40%-ом заряде от ёмкости аккумулятора при температуре около 5 градусов Цельсия. При этом низкая температура является более важным фактором для малых потерь ёмкости при долговременном хранении. Средний срок хранения (службы) литиевого АКБ составляет в среднем 36 месяцев.
Еще одной особенностью данных аккумуляторв является старение. Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются.
Литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы снижают ёмкость, в отличие от никелевых и никель-металл-гидридных, под воздействием заряда. Чем больше заряд аккумулятора и температура при его хранении, тем меньше срок его службы. Хранить их лучше заряженными на 40-50%, и температуре 0-10 градусов. Перезаряд, как и переразряд, "выжигает" ёмкость аккумулятора. (Wikipedia).
И хотя и напоминает пальчиковые и мизинчиковые, размер у неё намного больше. Длина 66,5 мм. Оращаем внимание на строку "With Re/Discharging Protection Circuit" (в батареи присутствует защита от полного разряда перезаряда). При напряжении более 4,25V плата защиты блокирует зарядку, чтобы не испортить батарею. Тоже самое происходит при напряжении менее 2,75V. Небольшое утолщение около плюсового контакта и есть - плата защиты аккумулятора.
Диаметр - 18мм. Для сравнения напишем рядом размеры 2х других типов батарей:
AAA: 44*10,5 мм
18650: 66,5*18 мм
Вот так выглядят AA, AAA и 18650 вместе.
Применяется там, где необходима большая емкость. В нашем примере это - светодиодные фонари. В левом фонаре установлена батарея AAA, в среднем батарея AA, в правом фонаре установлен светодиод CREE SST-50. Для его работы необходима большая мощность. Аккумулятор 18650 идеально подходит, именно поэтому фонарь сделан под него. Некотоые фонари устроены так, что вместо батареи 18650 можно установить переходник на 3 батареи AAA. При этом напряжение практически совпадает: 3,7V и 4,5V (=1,5V*3). При этом, конечно же, происходит потеря емкости аккумуляторной батареи.
Так же необходимо отметить, что именно из этих элементов набирают аккумуляторные батареи ноутбуков.
Вам может быть интересна статья о
Тест литий ионных элементов 18650
4800мАч, 5200мАч, 6800мАч, 8800мАч. С такими "фантастическими" характеристиками продают аккумуляторные элементы 18650 в магазинах нашего города!
Появление на рынке аккумуляторных элементов таких мощных литий ионных аккумуляторных элементов 18650 не могло нас заинтересовать. Даже лидер по производству LiIion аккумуляторов Panasonic выпускающий NCR18650G емкостью в 3400мАч смотрится очень блекло рядом с ними. Мы решили провести тест и опубликовать полученные данные!
С помощью программно-аппаратного комплекса для тестирования аккумуляторных элементов мы можем эмулировать различные условия эксплуатации аккумуляторных элементов: заряжать, разряжать, различными токами и напряжениями.
Как и при тестировании батарей и мы проверили аккумуляторные элементы LiIon 18650 3,7V на количество отдаваемой энергии и её стоимости. Другими словами, мы выяснили какие элементы 18650 выгодно покупать, и у каких аккумуляторов 18650 электричество дешевле или дороже.
Тестирование всех элементов мы проводили по следующей схеме:
1. Заряд аккумуляторного элемента до напряжения 4,2 вольта.
2. Отдых элемента без нагрузки и без подачи напряжения в течение 5 минут.
3. Разряд элемента до напряжения 2,75 вольта током 0,5 ампера.
В разных розничных магазинах города Иркутска мы приобрели по 1 штуки каждой модели:*
- HANGLIANG 18650 6800mAh - Цена: 250 руб.
- BAILONG 18650 8800mAh - Цена: 380 руб.
- UITRAFLRC 18650 4800mAh - Цена: 250 руб.
- XBAL G 18650 8800mAh - Цена: 350 руб.
Для сравнения в экспрерименте были использованы :*
- - Цена: 225 руб.
- Китай ISR18650P 2200mAh - Цена: 280 руб.
- - Цена: 300 руб.
- SAMSUNG ICR18650-24E 2400mAh б/у - Цена: бесплатно по акции.
| Цена, руб. | Время разряда батареи до 2,75 вольт, час:мин:сек | Полученная емкость от батареи, мАч | Себестоимость 1Ач, руб. | |
| Китай ISR18650 1300mAh силовой | 225 | 2:32:06 | 1317,59 | 0,17 |
| Китай ISR18650P 2200mAh | 280 | 4:25:08 | 2292,56 | 0,12 |
| LG LGABB41865 2600mAh | 300 | 4:57:04 | 2572,04 | 0,12 |
| SAMSUNG ICR18650-24E 2400mAh б/у | бесплатно по акции | 2:52:40 | 1494,14 | 0,00 |
| HANGLIANG 18650 6800mAh | 250 | 0:02:49 | 473,00 | 0,53 |
| BAILONG 18650 8800mAh | 380 | 0:35:45 | 309,55 | 1,23 |
| UITRAFLRC 18650 4800mAh | 250 | 1:01:30 | 532,19 | 0,47 |
| XBAL G 18650 8800mAh | 350 | 1:04:12 | 555,78 | 0,63 |
*указанные цены на момент написания статьи, июнь 20016 года.
После тестовое вскрытие
При тестировании мы обратили вниманние на малый вес элементов от HANGLIANG, BAILONG, UITRAFLRC и XBAL. В среднем вес одного элемента составил всего 25 грамм. Обычно элементы 18650 весят около 40-45 грамм.
Один из элементов мы вскрыли. Примерно 1/4 часть аккумулятора была свободна. Намотка электрода не плотная, имеет межслойные зазоры.
Таким образом можно сделать вывод, что одним из признаков аккумулятора с фиктивной емкостью является легкий вес элемента при указанной на нем емкости более 2500-3000мАч.
