Kaikilla 18650-koon (muototekijä) akuilla on hyvät ja huonot puolensa. Siksi on vaikea puhua siitä, mitkä 18650 akut ovat parempia. Kyse on pikemminkin henkilökohtaisista mieltymyksistä ja vaatimuksista, jotka asetat akulle. Akun tekniset tiedot ja ominaisuudet riippuvat käytetyn kemian (elektrolyytin) tyypistä.
Suojatut ja suojaamattomat litiumioniakut
Ensin tarkastellaan eroa suojattujen ja suojaamattomien 18650-akkujen välillä. Kumpi näistä kahdesta tyypistä on parempi, selviää näiden termien jäsentämisen jälkeen. Suojatut (Suojatut) akut ovat akkuja, joiden koteloon on "ommeltu" pieni levy (latausohjain), jolla on kolme tarpeellisinta toimintoa: oikosulkusuojaus, syväpurkaussuoja ja sallitun virran ylittäminen latauksen aikana. Suojattujen lisäksi on myös suojaamattomia.(Suojaamattomat) akut ilman sisäistä korttia. Näitä on käsiteltävä erittäin huolellisesti, varsinkin kun niitä käytetään erittäin alhaisella vastuksella.
Suojaamattoman akun kemiallisesta koostumuksesta riippuen se voi joko huonontua pysyvästi tai yksinkertaisesti räjähtää. Voit selvittää akun suojauksen lukemalla sen kotelon pienet merkinnät. Oikosulku käännettynä englanniksi on Oikosulku, suojaus - Suojaus. Jos tapasit nämä kaksi sanaa samalla rivillä, voit olla varma, että suoja on olemassa. Myös yksittäiset sanat Protection tai Protected kertovat saman asian. Valitettavasti kaikki akut eivät kirjoita siitä, että siinä on pieni pelastaja. Vaihtoehtoisesti voit etsiä akkutietoja myyjiltä tai Internetistä. Jos asetat turvallisuuden etusijalle akkua valittaessa, vastaus kysymykseen, mikä 18650-akku on parempi, tulee selväksi.
Li-ion-akun mekaaninen suoja
Akun elektronisen sisäisen suojauksen lisäksi on myös mekaaninen suojajärjestelmä ilman piirilevyä. Tällaisen suojan merkitys rajoittuu mekaaniseen katkeamiseen piirissä (mekaanisen kytkimen toiminta) akun sisällä tietyn sisäisen paineen kynnyksen ylittämisen seurauksena, mikä itse asiassa johtaa räjähdykseen. Tämä poistaa akun virran. Jos paine jatkaa edelleen kasvuaan, avautuu automaattisesti erityinen venttiili, joka poistaa elektrolyytin ulos. Itse mekaaninen kytkin on varsin yleinen lisäturvatoimenpiteenä monissa akuissa, sisäänrakennettuna latausohjaimella (kortilla) tai ilman sitä. Samaan aikaan mekaanisen suojan olemassaoloa ei saa mainita missään, ei kotelossa eikä myymälän teknisten ominaisuuksien kuvauksessa. Tässä tapauksessa sinun on vain ymmärrettävä, että hyvä valmistaja ei koskaan jätä suojaamattomia paristoja, joiden kemiallinen koostumus on epävakaa. Vaikka virallisesti tällaista virtalähdettä pidetään suojaamattomana, siinä on joka tapauksessa ainakin jonkin verran mekaniikkaa.
Li-ion-akun kapasiteetti
Akun kapasiteetti ilmaistaan milliampeerina tunnissa (mAh tai mAh), ja se auttaa myös määrittämään, mikä 18650-akku sopii parhaiten käytettäväksi laitteesi kanssa. Mitä suurempi tämä arvo, sitä kauemmin akku kestää, kunnes se on täysin tyhjä. Milliamp per tunti on johdannainen "ampeerista tunnissa" (1 Ah=1000 mAh), jota käytetään pienissä akuissa. Menemättä fysiikkaan, tämä arvo kuvaa akun virran potentiaalista voimakkuutta, joka sen on luovuttava tunnin ajan, jotta se tyhjenee kokonaan. Tietenkin se ei välttämättä anna niin voimakasta virtaa, mutta tämän arvon perusteella voidaan helposti arvioida sen kapasiteetti. Yksinkertaisten laskelmien avulla saat selville, minkä virran perusteella akku tuottaa useiden käyttötuntien ajantasa-arvo - ampeerien määrä yhdessä tunnissa. Mitä suurempi ampeeriarvo on, sitä kauemmin akku voi toimia samalla teholla.
Litiumioniakkujen nykyinen teho
Virtalähtö on toinen akkua kuvaava parametri. Akkukotelossa virran ulostulo on merkitty virranvoimakkuudella - ampeerilla (A). Mitä enemmän ampeeria, sitä vahvemmin akku "paistelee". Akkuja, joissa on suuri ampeerivirta, katsotaan suurivirtaisiksi (High drain). Se on ampeerien määrä, joka määrittää, mikä suurvirta 18650 akku on parempi. Näiden akkujen kapasiteetti on kuitenkin suhteellisen pieni. Mitä pienemmällä resistanssilla akun on toimittava, sitä enemmän virtaa sen on annettava. Ja tämän tuoton raja riippuu kuvatusta arvosta.
Akun kapasiteetti määrittää virran voimakkuuden ajan kuluessa, ja virran ulostulo näyttää tämän rajan. Näiden kahden parametrin perusteella voit laskea akun enimmäiskeston suurimmalla mahdollisella teholla. On tärkeää ymmärtää, että jos tietylle laitteelle vaadittava virta on suurempi kuin sen akun enimmäisvirtateho, jolla tämä laite toimii, tämä on akun ylikuormitus. Akun käyttöikä jatkuvassa raskaassa kuormituksessa lyhenee huomattavasti.
Ohmin laki menetelmänä selvittää, mitkä 18650 akut ovat parempia teknisiltä ominaisuuksiltaan
Kun tiedät virtalähteen nimellisjännitteen ja laitteen resistanssin, voit laskea tarvittavan virtalähteen,Ohmin lain avulla:
I=U/R, jossa I on virta ampeerina (A), U on jännite voltteina (V), R on vastus ohmeina (Ohm).
Toisin sanoen sinun on jaettava akun jännite lopullisen laitteen resistanssilla. Kaavan avulla voit suojata akkua mahdolliselta ylikuormitukselta käytön aikana ja varmasti oikosululta. Ohmimittareita käytetään vastuksen mittaamiseen. Näiden yksinkertaisten laskelmien tekeminen auttaa sinua määrittämään, mikä 18650-akku sopii parhaiten käytettäväksi tietyn laitteen kanssa.
Kaikki 18650-muotoiset akut on mitoitettu 3,7 voltiksi. Mutta tämä arvo on useimmissa tapauksissa muuttuva ja riippuu akun purkaustasosta. Mitä enemmän se purkaa, sitä vähemmän voltteja se tuottaa.
Litiumioniakkutyypit
Kumpi 18650-akku valita ja mikä on parempi - riippuu tilanteesta. Erilaisten kemian ominaisuuksien tuntemus auttaa ymmärtämään tämän ongelman. Alla on suosituimmat 18650-akun kemian tyypit:
- Litiumkoboltti - ICR, NCR, LiCoO2 (litiumkobolttioksidi).
- Litiummangaani – IMR, INR, NMC, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2 (litiummangaanioksidi).
- Litiumrautafosfaatti (ferrofosfaatti) - LFP, IFR, LiFePO4 (litiumrautafosfaatti).
Luetteloidut akkutyypit ovat litiumioniakkuja, eli ne on valmistettu litiumioniteknologialla.
Seuraavat tiedot ja kemian tyyppien kuvaukset auttavat sinua määrittämään, mikä 18650 Li-ion -akku on paras.
Litiumioniakkujen ikääntyminen, säilytys ja käyttölämpötila-alue
Kaikki litiumionivirtalähteet ovat vanhentuneet. Ei haittaa, käytetäänkö niitä ollenkaan. Uskotaan, että useiden vuosien kuluttua valmistuspäivästä ne voidaan joka tapauksessa heittää turvallisesti pois. Joka vuosi akku menettää noin 10 % nimelliskapasiteetistaan, joten on suositeltavaa selvittää valmistuspäivämäärä ennen ostamista. Ikääntymisen ohella litiumakuilla on toinen pieni haitta - niitä ei voida säilyttää tyhjentyneenä pitkään, tämä voi pilata ne. Akkuihin vaikuttaa myös ympäristön lämpötila. Litiumionikennojen käyttölämpötila-alue on suhteellisen alhainen - -20 asteesta +20 celsiusasteeseen. Tämä tarkoittaa, että niiden käyttö tai lataaminen olosuhteissa, jotka ovat lähellä ilmoitettuja rajoja, vaikuttaa haitallisesti elektrolyyttiin.
Litium-kobolttiakut
Litiumkobolttiakkujen kapasiteetti on suurin. Litium-kobolttikemia on erittäin epävakaa, joten sitä on käytettävä varoen. Pikalatauksen mahdollisuutta ei pitäisi sallia käytettäessä tehostus- tai delta V -latausmenetelmää. Tällä latauksella vakaampi akku voidaan ladata täyteen tunnissa. Litium-koboltti on vaarallista ladata tällä tavalla. Älä myöskään käytä litium-kobolttiakkua sellaisella kuormituksella, ettäse voidaan purkaa alle 30 minuutissa. Jos akussa on tämä kemiallinen ilman suojaa, molemmat syttävät elektrolyytin.
Litium-kobolttiteknologiaan perustuva kemia on saavuttanut suuren suosion 18650 sähkösavukkeen akkujen joukossa. Mikä on paras tämän luokan akkujen valmistaja valita, on suositeltavaa tarkastella arvosteluja. Tietyn epävakauden vuoksi tällaiset paristot on valittava huolellisesti.
Litium-kobolttiakun latauksen kynnysarvo on 4,2 voltin raja. Akun jännitteen hyppääminen tämän rajan yläpuolelle tarkoittaa ylilatausta, mikä ei ole suositeltavaa. Liian tehokkaiden laturien käyttö vaikuttaa haitallisesti litium-kobolttikemiaan. Tämä vaurioittaa akkua ja lisää samalla elektrolyytin syttymis- ja räjähdysvaaraa. On parasta käyttää kehittyneitä latureita, joilla on mahdollisuus säätää toimitettua virtaa ja käyttää erilaisia latausasetuksia. Paras lataustapa tässä olisi CC / CV-algoritmi - vakiovirta, vakiojännite (vakiovirta / vakiojännite).
Kobolttiakkuihin vaikuttaa huonosti paitsi ylilataus myös ylipurkautuminen. Purkauksen huippukynnys on 3 volttia. Jos jatkat koboltin käsittelyä tämän akun jännitteen saavuttamisen jälkeen, se pilaa sen ja lisää syttymisriskiä. Ihannetapauksessa sinun pitäisi lopettaa koboltin käsittely 3,5 voltin jälkeen. Suhde litium-kobolttikemiaanpitäisi olla varovaisin. Ylilataus, ylipurkaus, liian alhainen ohmi purkauksessa, fyysiset vauriot vaikuttavat kemian huononemiseen, mikä johtaa lopulta räjähdykseen. Tapauksissa, joissa latauskohtainen virta on erittäin korkea ja vastus erittäin pieni, se voi tapahtua välittömästi. Nikkelikobolttikemia on erittäin myrkyllistä. Syttyessään se vapauttaa kaasuja, jotka ovat erittäin haitallisia terveydelle ja voivat olla hengenvaarallisia hengitettynä.
Litium-mangaaniparistot
Litium-mangaaniakut ovat suosituimpia, mikä johtuu pääasiassa niiden kemian stabiilisuudesta ja ominaisuuksista lähes samanlaisilla kuin kobolttiakuilla. Siksi monissa mangaaniakuissa ei ole lataussäädintä, ja samalla valmistajat ripustavat niihin ylpeänä "turvallisen" lipun.
Mangaaniakut voivat toimia pitkään ja hiljaa kuormitettuna (erittäin pienellä ohmilla). Tämä ei tietenkään ole hyvä missään tapauksessa, mutta toisin kuin kobolttielementit, mangaanit kestävät tässä tapauksessa paljon pidempään. Mangaanielementeillä on hyvä kapasiteetin ja lujuuden tasapaino, mutta ne menettävät kapasiteetissa koboltille. IMR-akkujen lataamista koskevat varotoimet ovat lähes samat kuin kobolttiakkujen lataamisessa. Suurin raja on 4,2 volttia. Suurten virtojen käyttö latausta kohti ei räjätä elektrolyyttiä, mutta pilaa sen suuresti. Ja tämä tietysti riippuu syötetyn virran voimakkuudesta. Mitä vahvempi se on, sitä nopeammin lataus tapahtuu, mutta sitä huonompi se on kemian kann alta. Suositeltu lataustapa on CC/CV. Toinen plussamangaanikennoja, koska ne kestävät 2,5 voltin syväpurkauksen. Oli miten oli, mangaaniakkua ei pidä usein viedä sellaiseen tilaan.
Tälle elektrolyytille on ominaista myös räjähdysvaikutuksen puuttuminen. Tämä johtuu grafiitin käytöstä anodimateriaalina. Kriittisissä käyttöolosuhteissa (erittäin pieni resistanssi tai erittäin suuri virta latausta kohti) suojaamatonkin akku tuottaa kaasua, mutta ei syty tai räjähdä.
Yleensä keskimääräisen suorituskyvyn ansiosta 18650 litium-mangaaniakut ovat suorituskykyisempiä. Mitkä tämän luokan akut valita, kannattaa katsoa kunkin valmistajan arvosteluista erikseen.
Litium-rautafosfaattiakut
Litiumrautafosfaatti (ferrofosfaatti) on litiumioniakkuperheen turvallisin. Tämä on heidän tärkein eronsa. LFP-akkujen kemian stabiilius on jopa parempi kuin mangaaniakkujen. Tämä johtuu rautafosfaattikatodin käytöstä, jolla on erinomainen lämpöstabiilisuus ja jolla ei ole myrkyllisyyttä. Lähes kaikissa rautafosfaattiakuissa ei ole lataussäädintä, ja niiden saattaminen räjähdykseen tai tulipaloon ilman fyysisiä vaurioita vaatii paljon vaivaa. Ne kestävät hyvin väärinkäyttöä, kuten erittäin alhaista vastusta.
Ferrofosfaattikennoilla on pisin käyttöikä (2000 lataus-purkausjaksoa) litiumioneista. Frommiinukset - alhainen kapasiteetti, noin 50 % pienempi kuin kobolttiakuilla ja noin 15 % pienempi kuin mangaaniakuilla. Toinen näiden akkujen ominaisuus on jännitteen vakaus käytön aikana, joka vaihtelee lähellä 3,2 voltin rajaa purkautumiseen asti. Tämä ominaisuus antaa ferrofosfaattiakuille enemmän etuja käytettäessä niitä sarjakytkennässä (jos akut on koottu piiriin, eli akkuun). Rautafosfaattiakkujen virtateho on pienempi kuin kemian vastaavilla, mutta niiden joukosta löytyy myös suurvirtaisia. Rautafosfaattiakut vanhenevat hieman hitaammin kuin muut litiumioniakut, mutta kuten yllä on kuvattu, niitä ei saa säilyttää tyhjinä.
Kun etsit tietoa siitä, mikä 18650-akku sopii parhaiten taskulampulle tai radio-ohjattavalle mallille, on suositeltavaa valita tämän kemian akut. Yllä kuvattujen ominaisuuksien vuoksi ne sopivat täydellisesti käytettäviksi näiden laitteiden akuissa.
Näiden virtalähteiden kemian ansiosta voit ladata ne turvallisesti nopeutetulla menetelmällä. Ferrofosfaattiakut kestävät hyvin ylilatausta. Mitä tulee purkaukseen, sen suurin sallittu raja on 2 volttia. Toiminnan loppua kohti vakaa akun jännite laskee jyrkästi. Toistuva tämän rajan alapuolella oleva purkautuminen vahingoittaa akkua nopeasti.
Vihdoin
Tähän loppuu kuvaus akkumerkinnöistä, 18650:n teknisistä ominaisuuksista, mitkä ovat parempia, ja erityyppisistä kemiasta. Toivomme, että tämä tieto auttaamäärittää, mikä akku sopii tiettyyn laitteeseen. Tässä annetut suositukset ja ominaisuudet on esitetty hyvin ytimekkäästi. Kokonaisia foorumeita, verkkosivustoja ja jopa kirjoja on omistettu akuille. Täydellisimpiä tietoja niistä ei voida laittaa yhteen artikkeliin. Emme puhu siitä tosiasiasta, että niiden opiskeluun tarvitset paljon erikoistermejä ja sähkökemiaa yleensä.
