Содержание
Как выбрать аккумулятор для фонаря: 18650 или АА, ААА
Большое разнообразие типов фонарей и фонариков порождает некую неопределенность при выборе аккумуляторов для них. В данном обзоре подробно рассмотрены современные литий-ионные аккумуляторные батарейки (акб) для светодиодного фонаря типоразмеров 18650, 16340, 14500, а также произведено их сравнение с ранее популярными классическими аккумуляторами для фонариков АА, ААА, R14, R20.
Данная статья поможет разобраться с тем, на что влияют такие важные технические характеристики, как химический состав, напряжение, емкость, ток отдачи. Понимание этих параметров поможет сделать правильный выбор аккумулятора для вашей модели фонаря.
Характеристики аккумуляторов для фонаря
К основным характеристикам аккумуляторов для фонаря относятся:
- Химический состав.
- Типоразмер
- Напряжение.
- Емкость.
- Рабочий ток.
- Эффект памяти.
- От химического состава акб (литий-ионный или никель-металл-гидридный) зависят все основные параметры: удельная емкость, напряжение одного элемента, максимальный рабочий ток, «эффект памяти», число циклов заряд-разряд, Соответственно, от этого зависит длительность работы фонаря, яркость луча, количество элементов питания.
- Типоразмер — это формат акб (круглый, прямоугольный) и размеры. Это один из первых параметров при выборе аккумулятора. Фонарь рассчитан на элементы определенного типоразмера. Акб большего формата не поместятся в аккумуляторный отсек, а меньшего — там не зафиксируются. Типоразмер имеет цифровое или цифро-буквенное обозначение. У литий-ионных аккумуляторов: 18650, 16340 (CR123A), 14500. У никель-металл-гидридных: АА, ААА, R14, R20.
- 18650 обозначает диаметр 18 мм и длину 65 мм, 16340 — 16 мм и 34 мм, 14500 — 14 мм и 50 мм.
- АА — 14 мм и 50 мм, ААА — 10 мм и 44 мм, R14 — 26 мм и 50 мм, R20 — 34 мм и 62 мм.
Как видим, аккумуляторные батарейки АА имеют тот же размер, что и акб 14500, но они не взаимозаменяемы из-за разного напряжения.
- 18650 обозначает диаметр 18 мм и длину 65 мм, 16340 — 16 мм и 34 мм, 14500 — 14 мм и 50 мм.
- Напряжение — разность потенциалов между положительным и отрицательным полюсами элемента питания, измеряется в Вольтах (В или V). Необходимо использовать аккумуляторные элементы с тем напряжением, на которое рассчитан фонарь. Так, применив три LI-Ion акб 3.7V вместо трех Ni-MH 1.5V элементов, мы получим суммарное напряжение около 12 Вольт (вместо 4.5 Вольта). Важна также величина изменения напряжения в процессе разряда. Различают несколько значений напряжения аккумулятора:
- максимальное — после полного заряда,
- минимальное — в конце разряда.
- номинальное — в середине разряда.
- Емкость показывает как долго будет разряжаться аккумуляторная батарейка при номинальном токе. Измеряется в Ампер*часах (Ач), или, по-английски, в Amper*hour (Ah). Емкости небольшой величины выражают в миллиАмпер*часах или в milliAmper*hour (mAh). Надо понимать, что реальная емкость аккумулятора может быть заметно меньше заявленной, если рабочий ток значительно превышает номинальный ток.
- Рабочий ток измеряется в Амперах или миллиАмперах (А или мА), в зарубежном обозначении Amper или milliAmper (A или mA). Чем выше ток, тем большую энергию в единицу времени может отдавать аккумуляторная батарейка, а значит она сможет питать более мощную лампочку в фонаре. Надо разделять понятия максимального рабочего тока, который может отдавать акб, и номинального рабочего тока, при котором обеспечивается заявленная производителем емкость. Литий-ионные аккумуляторы длительно могут отдавать большой ток лампочке или светодиоду фонаря, чем обеспечивается более яркий луч, чем при использовании Ni-MH акб.
- Эффект памяти проявляется в уменьшении емкости никель-кадмиевых и никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек при неполном разряде перед началом зарядки. Эффект памяти характерен для Ni-Cd, снижен у Ni-MH и отсутствует у Li-Ion акб.
Измеряется в Ампер*часах (Ач), или, по-английски, в Amper*hour (Ah). Емкости небольшой величины выражают в миллиАмпер*часах или в milliAmper*hour (mAh). Надо понимать, что реальная емкость аккумулятора может быть заметно меньше заявленной, если рабочий ток значительно превышает номинальный ток.
Эффект памяти характерен для Ni-Cd, снижен у Ni-MH и отсутствует у Li-Ion акб.
Виды аккумуляторов для фонариков
Несмотря на большое разнообразие аккумуляторов для фонариков, все их можно поделить на встроенные или съемные. Встроенные модели в данной статье не рассматриваются. А съемные аккумуляторы для фонарей разделяются на несколько видов:
- Литий-ионные стандартные.
- Литий-ионные специализированные.
- Никель-металл-гидридные.
- Свинцово-кислотные.
Какой аккумулятор для фонарика лучше: 18650, 16430, 14500 или АА, ААА, R14, R20?
Литий-ионные аккумуляторы 18650, 16340 (CR123A), 14500 для фонарика, несомненно, лучше. Как и все литий-ионные акб, они имеют следующие преимущества:
- Большая емкость.
- Повышенное напряжение.
- Высокий ток отдачи.
- Нет эффекта памяти.
Почему же до сих пор в некоторых моделях фонариков используются никель-металл-гидридные аккумуляторные батарейки типов АА, ААА? А в более мощных фонарях — акб R14, R20?
Потому что никель-металл-гидридные аккумуляторы АА, ААА, R14, R20 также имеют ряд преимуществ:
- Низкая цена.
- Недорогие зарядные устройства.
- Выдерживают перезаряд и переразряд.
- Работают со старыми типами фонариков.
Использование никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек часто обусловлено конструктивным расчетом фонарика старого типа под использование этого типа акб.
Важно. Непосредственно заменить Ni-MH на Li-Ion, даже если размеры совпадают, нельзя из-за разных напряжений. Однако, вместо трех Ni-MH элементов АА можно использовать один Li-Ion аккумулятор 14500, заменив остальные два — элементами АА-пустышками, внутри которых находится просто перемычка.
аккумулятор Fenix Li-ion 14500 800mAh
- Низкий саморазряд
- Напряжение 3.6В
- Встроенная защита
890 ₽790 ₽
В наличии
Подробнее
аккумулятор Panasonic 1900 mAh R6/AA Eneloop-4BL
- Никель-металл-гидридный аккумулятор
- Типоразмер AA
- Напряжение 1.2В
- Емкость 1900 мА/ч
590 ₽
Отсутствует
Подробнее
Вместе с тем, специально на замену аккумуляторным батарейкам АА выпускаются литий-ионные аккумуляторы 14500 1.5v. Такие акб содержат в одном корпусе литиевый элемент 3.6 v и преобразователь на 1.5v.
аккумулятор с USB портом Fenix ARB-L14-1600U 14500
- Литиевый аккумулятор формата 14500 (АА)
- MicroUSB порт для зарядки
- Напряжение питания 1.5В
- Многоуровневая система защиты
- Светодиодный индикатор процесса заряда
990 ₽
В наличии
Подробнее
Многие современные фонарики рассчитаны на работу как с литий-ионными аккумуляторами, так и с никель-металл-гидридными.
Такие фонари имеют встроенный преобразователем напряжения.
Разновидности литий-ионных аккумуляторов 18650 для фонарей
Несмотря на общую технологию производства, литий-ионные аккумуляторы 18650 (также 16340 и 14500) делятся на разновидности, в зависимости от материала катода. В каждом из этих типов акб усилено какое-либо свойство, полезное для использования фонаря. Разновидности литий-ионных акб:
- Литий-кобальтовые.
- Литий-марганцевые.
- Литий-марганец-никелевые.
- Литий-железо-фосфатные.
Не вдаваясь глубоко в конструктивные различия, отметим полезные для фонарей качества каждой разновидности литий-ионных аккумуляторов 18650.
Преимущества для фонарей литий-ионных акб 18650 разных типов
| Химический тип акб 18650 | Усиленные полезные качества |
|---|---|
| Литий-кобальтовые | большая емкость (длительность работы фонаря) |
| Литий-марганцевые, литий-марганец-никелевые | увеличенный разрядный ток (большая яркость фонаря) |
| Литий-железо-фосфатный | самый высокий разрядный ток, большое число циклов заряд-разряд |
Как выбрать аккумулятор 18650 для фонарика светодиодного
В зависимости от назначения светодиодного фонарика, основным параметром выбора аккумулятора 18650 может быть:
- Максимальный отдаваемый ток.
- Максимальная емкость.
- Максимальный отдаваемый ток важен для мощных светодиодных фонарей и батарейных прожекторов.
- Максимальная емкость аккумуляторных элементов 18650 необходима для фонариков, от которых требуется длительная работа без подзарядки.
Например, для светодиодного фонарика в поход рекомендуем выбирать литий-кобальтовые акб 18650 с большой емкостью.
высокотоковый аккумулятор Panasonic NCR18650GA Li-Ion 3500 mAh, без защиты
- Литиевый аккумулятор 18650
- Напряжение 3.6В
- Большая емкость 3500 мАч
- Без встроенной платы защиты
- Ток разряда до 10А
690 ₽
В наличии
Подробнее
Когда необходим очень яркий луч фонарика (большая мощность), предпочтение стоит отдавать высокотоковым аккумуляторам 18650.
высокотоковый литиевый аккумулятор Sony US 18650 VTC5A 35A 2600mAh, без защиты
- LiNiMnCoO2 аккумулятор 18650
- Емкость 2600 мАч
- Высокая токоотдача 35А
- Не имеет защитной платы от перезаряда и переразряда
- Работает даже при низкой температуре
- Низкий саморазряд
490 ₽
Отсутствует
Подробнее
аккумулятор Robiton SON2100 30А (Sony US18650VTC4) без защиты
- Типоразмер 18650
- Высокий ток разряда до 30А
- Напряжение 3. 6В
- Емкость 2100 мАч
6В790 ₽
В наличии
Подробнее
Если же, для мощного фонарика нужен высокотоковый аккумулятор 18650 с достаточно высокой емкостью, то рекомедуем выбрать одну из следующих моделей: LG HG2 (3000 mAh 20 A) или Samsung 25R (2500 mAh 20 A).
высокотоковый аккумулятор LG IСR 18650 HG2 20A 3000mAh без защиты
- Литий-ионный аккумулятор 18650
- Большая емкость 3000 мАч
- Высокая токоотдача до 20А
- Не имеет платы защиты от перезаряда и переразряда
- Высокое качество исполнения
- Работает даже при низких температурах
440 ₽
Отсутствует
Подробнее
высокотоковый аккумулятор Samsung INR 18650 25R 20A 2500 mAh, без защиты
- LiNiMnCoO2 аккумулятор 18650
- Емкость 2500 мАч
- Высокая токоотдача до 20А
- Не имеет защитной платы от перезаряда и переразряда
- Высокое качество сборки
370 ₽
Отсутствует
Подробнее
Особенность выбора для фонаря аккумулятора 18650
При выборе аккумулятора 18650 для фонаря следует также учитывать одну особенность.
Акб 18650 могут быть:
- С платой защиты.
- Без защиты.
Если же фонарь не содержит защитной платы, советуем применять защищенные аккумуляторы 18650.
Выбор аккумулятора для налобного фонаря: 18650 или АА,ААА
Выбор аккумулятора для налобного фонаря заслуживает отдельного рассмотрения. Какие лучше использовать аккумуляторные батарейки: 18650 или АА, ААА? Все параметры выбора, описанные выше, подходят и для акб налобных фонариков. Поэтому предпочтительно применять 18650, как более высокоемкие и более токовые аккумуляторы. Но, поскольку налобные фонари располагаются непосредственно на голове, то на первое место выходит критерий безопасности использования.
Для налобных фонариков подходят:
- Защищенные аккумуляторы 18650.
аккумулятор Robiton 18650 Li-Ion 3000 mAh, защищенный
- Типоразмер 18650
- Емкость 3000 mAh
- Встроенная плата защиты
- Произведен на базе аккумуляторов коипании Samsung
- Напряжение питания 3. 7В
690 ₽
Отсутствует
Подробнее
- Высокоемкие аккумуляторные батарейки АА.
аккумулятор GP 2700 mAh R6/AA-2BL
- Комплект из 2 никель-металл-гидридных аккумуляторов
- Типоразмер AA
- Напряжение 1.2В
- Емкость 2700 мА/ч
500 ₽
В наличии
Подробнее
- Высокоемкие аккумуляторы ААА.
аккумулятор Robiton 1100 mAh R03/AAA-2BL
- Комплект из 2 никель-металл-гидридных аккумуляторов
- Типоразмер AAA
- Напряжение 1.2В
- Емкость 1100 мА/ч
220 ₽
В наличии
Подробнее
- Специализированные акб для налобных фонарей.
- Литий-железофосфатные акб 18650 без защиты.
7В
Выбор производителя аккумуляторов для фонарей
Выбор лучшего производителя зависит от типоразмера аккумулятора для фонаря.
Разные производители добились выдающихся результатов в определенной нише. Представляем рейтинг лучших моделей по различным форматам.
- Аккумуляторные батарейки для фонариков АА и ААА. По сумме характеристик (высокая емкость и рекордно низкий уровень саморазряда) здесь безусловный лидер — компания Panasonic с серией Eneloop.
аккумуляторы (2 шт.) Panasonic 2500 mAh R6/AA Eneloop Pro 3HCDE/2BE-2BL
- Комплект из 2 никель-металл-гидридных аккумуляторов
- Типоразмер AA
- Напряжение 1.2В
- Емкость 2500 мА/ч
1 380 ₽
Отсутствует
Подробнее
аккумуляторы (2 шт.) Panasonic 930 mAh R03/AAA Eneloop Pro 4HCDE/2BE-2L
- Комплект из 2 никель-металл-гидридных аккумуляторов
- Емкость 930 мА/ч
- Типоразмер AAA
- Напряжение 1.2В
720 ₽
Отсутствует
Подробнее
- Акб формата R14 и R20. В сегменте R14 рекомендуем производителя Ansmann. Аккумуляторы 4500 mAh maxE обладают не только высокой емкостью, но и имеют низкий саморазряд, большое число циклов заряд-разряд и даже допускают быструю зарядку большим током. В сегменте R20 рекомендуем к использованию акб производителя Robiton.
аккумуляторы (2 шт.) Ansmann 4500 mAh maxE R14/C-2BL
- Высокая емкость – 4500 мАч
- Длительный срок службы – 1000 циклов заряд/разряд
- Подходят для быстрого заряда
- Низкая степень саморазряда
- Без эффекта памяти
880 ₽
Отсутствует
Подробнее
аккумулятор Robiton 10000 mAh R20/D-2BL
- Комплект из 2 никель-металл-гидридных аккумуляторов
- Типоразмер D
- Напряжение 1.2В
- Емкость 10000 мА/ч
1 660 ₽
В наличии
Подробнее
- Аккумуляторы 18650 и 16340 (CR123A). Среди литий-ионных акб 18650 лучшими является линейка компании Sony VTC4, VTC5, VTC6. Лучшие акб 16340 (CR123A) производит Fenix.
высокотоковый литиевый аккумулятор Sony US 18650 VTC6 30A 3000mAh, без защиты
- LiNiMnCoO2 аккумулятор 18650
- Большая емкость 3000 мАч
- Высокая токоотдача 30А
- Не имеет защитной платы от перезаряда и переразряда
- Низкий саморазряд
- Работает даже при низких температурах
690 ₽
Отсутствует
Подробнее
аккумулятор Fenix Li-ion 16340 700mAh
- Емкость 700мАч
- Встроенная защита
- Напряжение 3.7В
590 ₽
Отсутствует
Подробнее
- В сегменте акб 14500 рекомендуем модели производителя Fenix на 3.6v и 1.5v.
аккумулятор Fenix Li-ion 14500 800mAh
- Низкий саморазряд
- Напряжение 3.6В
- Встроенная защита
890 ₽790 ₽
В наличии
Подробнее
аккумулятор с USB портом Fenix ARB-L14-1600U 14500
- Литиевый аккумулятор формата 14500 (АА)
- MicroUSB порт для зарядки
- Напряжение питания 1. 5В
- Многоуровневая система защиты
- Светодиодный индикатор процесса заряда
990 ₽
В наличии
Подробнее
В сегменте R14 рекомендуем производителя Ansmann. Аккумуляторы 4500 mAh maxE обладают не только высокой емкостью, но и имеют низкий саморазряд, большое число циклов заряд-разряд и даже допускают быструю зарядку большим током. В сегменте R20 рекомендуем к использованию акб производителя Robiton.
Среди литий-ионных акб 18650 лучшими является линейка компании Sony VTC4, VTC5, VTC6. Лучшие акб 16340 (CR123A) производит Fenix.
5В
Купить аккумуляторы для фонаря светодиодного или налобного с доставкой в ваш город Вы можете в нашем интернет-магазине «Вольта». Предлагаем широкий выбор аккумуляторных батареек типоразмеров 18650, 16340 (CR123A), 14500, АА, ААА, R14, R20 по выгодной цене. В нашем интернет-магазине представлены лучшие модели ведущих производителей: Sony, LG, Panasonic, Fenix, GP, Robiton, Varta, A123 Systems, Ansmann, Petzl, Duracell, Westinghouse, Fujitsu, ZMI. Выбрать и купить аккумулятор 18650, АА или ААА для налобного фонарика или мощного светодиодного фонаря с необходимыми параметрами очень просто, используя фотографии и точные описания для каждой модели.
Размеры литиевых аккумуляторов
Литий-ионные аккумуляторы широко используются в светодиодных фонариках, шуруповертах и остальных беспроводных устройствах.
Как составные части аккумуляторных батарей они применяются для оснащения электровелосипедов, гироскутеров, электросамокатов, гольфкаров, ноутбуков, устройств Power Bank и другой автономно работающей техники.
Литиевые аккумуляторы изготавливаются в виде цилиндра, призмы и таблетки. Ячейки-цилиндры содержат электроды с сепаратором, свернутые рулонным способом и находящиеся в оболочке из металлической фольги. Их отрицательный электрод соединяется с корпусом, а «+» – выходит через изолятор на крышку. Призматические элементы питания обычно состоят из совокупности прямоугольных пластин, реже – из электродной основы, свернутой эллиптической спиралью.
Наибольшее распространение получили цилиндрические аккумуляторы типоразмера 18650. Визуально они напоминают обычные батарейки типа АА, но превосходят их по емкости и выходному напряжению. В то время как батарейка АА имеет напряжение на выходе 1,5 В, у аккумулятора типоразмера 18650 этот параметр составляет 3,6–3,7 В. Емкость таких ячеек в среднем колеблется от 1600 до 3600 мАч, в зависимости от используемой химии и технологии производства.
Далее мы подробнее расскажем о классификации и существующих форматах литий-ионных аккумуляторов.
Маркировка Li-ion аккумуляторов
Для классификации размеров литиевых аккумуляторов используется простая система маркировки. Она содержит 5 цифр: начальные 2 из них обозначают диаметр элемента питания (в мм), следующие 2 – его длину (в мм), а завершающая – особенности формы (0 отображает цилиндрическую конструкцию). Перед 5-значным цифровым обозначением указывается буквенная маркировка. По ней можно расшифровать, какие химические вещества входят в состав конкретного аккумулятора:
- ICR – кобальтовые ячейки;
- IMR – модели с содержанием марганца;
- INR – ячейки с никелем и марганцем;
- NCR – аккумы с никеле-кобальтовым составом и оксидом алюминия в качестве изолятора.
Например, обозначение INR18650 на аккумуляторе означает, что мы имеем дело с цилиндрическим аккумулятором с никеле-марганцевой химией, имеющим Ø 18 мм и высоту 65 мм.
У аккумуляторов, оснащенных платой защиты, фактическая длина составляет 66,5 мм.
Таблеточные литиевые аккумуляторы маркируются обозначением CRAABB, где AA отражает диаметр (в мм), а BB – значение высоты (в десятых долях миллиметра). Например, маркировка CR123 свидетельствует о том, что данный элемент питания имеет диаметр 12 мм и высоту 3 мм. У «плоских» накопителей энергии обозначение 3R12 геометрически идентично 3-м форматам R12 (устаревшие, уже не изготавливаются). Литиевые аккумы призматической формы производятся всевозможных размеров, в соответствии со своим назначением и запросами заказчиков.
Таблица размеров Li-ion аккумуляторов
Ниже приведены распространенные форматы литий-ионных аккумуляторов:
|
Маркировка
|
Ориентировочное значение емкости, мАч
|
Особенности, похожие форматы (по геометрии, но не электротехническим параметрам)
|
|
10180
|
90
|
Геометрически равен 2/5 AAA.
|
|
10220
|
≈130
|
Половина AAA – диаметр идентичен, а длина вдвое короче.
|
|
10280
|
≈180
|
|
|
10430, 10440
|
≈250
|
Подобен ААА.
|
|
14250
|
≈250
|
1/2 AA– диаметр идентичен, а длина вдвое короче.
|
|
14270
|
≈250
|
Диаметр соответствует АА, а длина идентична CR2.
|
|
14430
|
≈500
|
По диаметру – как АА, но короче.
|
|
14500
|
≈700
|
По виду – аналог батареек АА.
|
|
14670
|
≈700
|
|
|
15266, 15270
|
750–850
|
Визуально – аналог CR2.
|
|
16340
|
750–1200
|
Соответствует CR123.
|
|
17500
|
≈1100
|
150S/300S
|
|
17670
|
≈1800
|
CR123x2 или 168S/600S.
|
|
18350, 18490
|
≈1400
|
|
|
18500
|
≈1400
|
CR123x2 или 150А/300Р.
|
|
18650
|
1600–3600
|
CR123x2 или 168А/600Р.
|
|
18700
|
1600–3700
|
|
|
21700, 22650
|
3000–4000
|
|
|
25500, 26500
|
2500–5000
|
Напоминают С.
|
|
26650, 26980
|
2300–6000
|
|
|
32600, 32650
|
3000–6500
|
По размерам близок к типоразмеру D.
|
|
33600
|
3500–6500
|
D
|
|
42120
|
≈5000
|
|
Размеры элементов питания могут немного отличаться из-за особенностей их производства. Например, толщина наружного покрытия на аккумуляторах зачастую толще, чем на батарейках, а высота платы защиты иногда достигает 3 мм.
Важно учесть, что совпадение геометрических параметров накопителей энергии еще не значит, что и электрические характеристики у них эквивалентны. Так, при замене 2-х элементов типа CR123 вместо аккумулятора типа 18650 нужно удостовериться, что возросшее напряжение не причинит вред устройству.
От чего зависит емкость аккумулятора?
Емкость ячеек одинакового размера может колебаться в значительном диапазоне.
На значение емкости и тока разряда влияют такие факторы как:
- толщина слоя нанесенной на фольгу электродной массы (при рулонной конструкции) – чем толще этот слой, тем выше удельные параметры накопителя энергии;
- толщина фольги;
- величина частиц электродной массы;
- вещества, включенные в электродную массу для наращивания разрядного тока;
- материал «+» и «-» электродов;
- их толщина.
Выводы
Несмотря на большой перечень типоразмеров аккумуляторов, неоспоримыми рекордсменами по популярности среди цилиндрических Li-ion аккумуляторов остаются ячейки формата 18650. Призматические модели бывают всевозможных размеров. Кроме геометрических параметров, при выборе подходящих источников питания нужно учитывать их емкость, номинальное напряжение, ток разрядки, внутреннее сопротивление, диапазон рабочих температур, тип химии, наличие защитной платы, ориентировочный ресурс (минимальное число циклов заряд-разряд).
Читайте в нашей предыдущей статье том, чем отличается Li-ion от Li-Pol аккумулятора, и какой вариант лучше выбрать.
В чем разница между 18650, 21700, 30700, 4680 и другими литий-ионными батареями
Существует много размеров цилиндрических литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов, и количество размеров продолжает расти. Некоторые оптимизированы для использования в простых устройствах, таких как игрушки и фонарики; другие в основном используются для питания портативной электроники и электромобилей. Этот FAQ начинается с обзора широкого ассортимента цилиндрических литий-ионных аккумуляторов, включая защищенные и незащищенные элементы для различных приложений. Затем в нем проводится более глубокое сравнение двух наиболее распространенных на сегодняшний день форматов, 18650 и 21700.
Он закрывает взгляд в будущее, включая более крупные форматы и усовершенствования методов построения ячеек и блоков, что приведет к разработке высокопроизводительных систем хранения энергии.
Элементы защиты аккумулятора
Различные цилиндрические литий-ионные аккумуляторы предлагаются в защищенной и незащищенной упаковке. Большинство электронного оборудования, электромобилей и других коммерческих приложений предпочитают незащищенные батареи из-за их более высокой емкости и более низких цен; в этих приложениях защита аккумулятора встроена в систему, а не в аккумулятор.
Потребительские батареи предлагаются как в защищенном, так и в незащищенном исполнении. Защищенные батареи безопаснее использовать в простых устройствах, таких как фонарики и игрушки (Рисунок 1) . Общие элементы защиты аккумуляторов защищают от чрезмерных токов и перегрева, высокого внутреннего давления и условий перенапряжения и включают:
- Термистор с положительным температурным коэффициентом (PTC) для защиты от перегрева и косвенного перегрузки по току. PTC автоматически сбрасываются при устранении неисправности.
- Устройство прерывания тока (CID) встроено в большинство 18650 и других больших форматов. Это клапан давления, расположенный рядом с PTC для отключения ячейки, если внутреннее давление становится слишком высоким.
- Оплавление язычка/вывода (плавкая вставка) может быть включено для разрыва цепи в условиях перенапряжения.
- Печатная плата (PCB) обеспечивает защиту от переразряда, перезаряда и перегрузки по току. Некоторые печатные платы защиты являются сбрасываемыми и сбрасываются автоматически или при помещении элемента в зарядное устройство.
PTC автоматически сбрасываются при устранении неисправности. Рисунок 1: Конструкция защищенной батареи с некоторыми основными устройствами защиты. (Изображение: lygte-info)
Стандартные размеры цилиндрических литий-ионных аккумуляторов включают:
- 14500 — меньше, но по размеру похожа на основную батарею AA. Емкость обычно не превышает 1000 мАч.
- 16340 — по размеру близок к основной батарее CR123A, но перезаряжаемый 16340 обычно немного длиннее. 16340 имеет номинальное напряжение 3,6/3,7 В, а CR123A имеет номинальное напряжение 3,0 В. Типичная емкость ячеек 16340 составляет от 700 до 800 мАч.
- 18650 – длиннее и шире в диаметре по сравнению с батарейкой АА. Хотя 18650 имеет диаметр 18 мм и длину 65 мм, между производителями могут быть незначительные различия в размерах. Аккумуляторы 18650 обычно имеют напряжение 3,6/3,7 В и емкость от 2300 до 3600 мАч.
- 21700 — были разработаны для замены аккумуляторов 18650 большей емкости и большей емкости. Как и 18650, 21700 имеет номинальное напряжение 3,6/3,7 В. 21700 был разработан для замены 18650 в аккумуляторных батареях электромобилей. Емкость этих аккумуляторов колеблется примерно от 4000 до 5000 мАч.
- 26650 — изначально были разработаны для высокоскоростных приложений, таких как фонарики. Они доступны от более ограниченного числа производителей, чем меньшие форматы, и могут иметь емкость до 10 000 мАч.
16340 имеет номинальное напряжение 3,6/3,7 В, а CR123A имеет номинальное напряжение 3,0 В. Типичная емкость ячеек 16340 составляет от 700 до 800 мАч. Сравнение конструкций цилиндрических ячеек
Цилиндрические ячейки производятся с использованием намотанных электродов.
Преимущество этого заключается в более быстром производстве по сравнению с различными форматами в стопках и пакетах. Такие ячейки, как 18650 и 21700, представляют собой намотанные рулоны желейного формата, имеющие форму спирали Архимеда. Периодическое расстояние между витками желейного вала составляет d ascs и является ключевым параметром, определяющим производительность ячеек. В этих ячейках d ascs , представляет собой сумму толщин катода и анода (оба с двусторонним покрытием) и удвоенной толщины сепаратора (рис. 2) . Сопротивление ячейки и характеристики нагрева напрямую связаны с d ascs . Более высокие значения d ascs приводят к более высоким максимальным температурам при полной разрядке.
Рис. 2: Архимедова спираль (а) и пример периодического витка (dascs) в желейной структуре цилиндрических ячеек (б). (Изображение: Журнал источников энергии)
В результате большего количества активных материалов аккумуляторы 20700 имеют увеличенную емкость более чем на 0,9 Ач, а аккумуляторы 21700 имеют увеличенную емкость примерно на 1,35 Ач по сравнению с аккумуляторами 18650.
Увеличение размера ячейки приводит к лучшему соотношению материалов, накапливающих энергию, по сравнению с материалами, не хранящими энергию. Ожидается, что использование еще более крупных форматов, таких как форматы 22700, 25700 и 30700, приведет к увеличению емкости на одну высокоэнергетическую ячейку на 1,8 Ач, 3,1 Ач и 5,8 Ач соответственно по сравнению с 18650 9.0005 (Рисунок 3) .
Рис. 3. Дополнительные обмотки в форматах от 20700 до 30700 обеспечивают более высокую мощность и плотность энергии, чем 18650. (Изображение: Journal of Power Sources)
Некоторые сходства и различия между 18650 и 21700 включают: и кривые напряжения разряда совпадают примерно до 0,5С для обоих форматов. Более сильный нагрев и более низкое сопротивление ячеек 21700, чем у 18650, приводит к более высокой поляризации у 18650 и отклонениям между кривыми напряжения для двух форматов при более высоких скоростях C.
Соображения относительно уровня упаковки
По мере того, как разработчики переходят от 21700 ячеек к более крупным 25700 или даже 30700 ячейкам, ожидается, что затраты на упаковку сократятся из-за необходимости меньшего количества ячеек для хранения заданного количества энергии. Например, увеличение количества ячеек с 18 650 до 21 700 означает, что для получения того же общего запаса энергии (рис. 4) потребуется на одну треть меньше ячеек.
Рис. 4. На один блок требуется на 33 % меньше элементов на Втч при использовании элементов 21 700 по сравнению с комплектом из 18 650 элементов. (Изображение: журнал Электрохимического общества)
Меньшее количество элементов означает, что система управления батареями (BMS) для пакета, состоящего из 21700 элементов, должна будет контролировать на треть меньше элементов, что снижает сложность и стоимость.
Процент пространства в пустотах между ячейками будет примерно одинаковым для пачки 18650 и пачки 21700 ячеек. В результате количество охлаждающей жидкости в пустотах будет одинаковым, и общий объем упаковки на Втч также будет аналогичным. Конечно, аккумулятор с использованием элементов 21700 будет как минимум на 5 мм выше по сравнению с эквивалентным накопителем энергии с использованием элементов 18650, поэтому простая модернизация обычно невозможна.
От 21700 до 4680
По словам Tesla, все еще находящаяся в разработке ячейка 4680 обещает дальнейшее повышение производительности, в том числе в 5 раз больше ватт-часов и 6 раз больше ватт, чтобы обеспечить на 16% больший запас хода, чем ячейки 21700. 4680 — это не просто ячейка большего размера; он включает новую конструкцию электрода «без стола».
По мере того, как цилиндрические ячейки становятся все больше и больше в диаметре, рассеивание тепла в ядре ухудшается. Новая конструкция «без стола» передает тепло в осевом направлении через алюминиевые и медные токосъемники на дно элемента, обеспечивая эффективное охлаждение нижней стороны аккумуляторной батареи и более равномерный температурный профиль внутри отдельных элементов (Рисунок 5) .
Ожидается, что улучшенное управление температурным режимом будет поддерживать более быструю зарядку и разрядку.
Рис. 5: Термоперенос 4680 обеспечивает более равномерный температурный профиль внутри отдельных ячеек. (Изображение: Enpower)
21700 для электроинструментов
Подобно предлагаемым элементам 4680, блоки из 21700 элементов, предназначенные для электроинструментов, имеют улучшенную упаковку для повышения производительности. Например, стандартная батарея на 18 В, использующая элементы 18650, может выдавать до 800 Вт выходной мощности. Более новые блоки на основе элементов 21700 могут производить до 1440 Вт, что на 80% больше. Как отмечалось выше, 21700 по своей природе имеет примерно на 50% большую емкость и плотность энергии, чем 18650, для скоростей разряда примерно до 3,75 ° C, так откуда берется дополнительная производительность?
Это упаковка. В блоках 21700 используются сварные соединители элементов, медные торцевые пластины и шины питания для снижения сопротивления в корпусе.
Кроме того, улучшенное управление температурным режимом отводит от ячеек примерно на 20 % больше тепла. В результате время работы увеличилось на 100 % по сравнению с аккумуляторами 18650, а мощность увеличилась на 80 %.
Сочетание элементов 21700 и усовершенствованной технологии упаковки позволяет создавать аккумуляторные блоки с превосходными характеристиками, которые позволяют использовать новые приложения помимо портативных электроинструментов. Электроэнергетическое оборудование для ландшафтного дизайна и ухода за газонами, строительное оборудование с батарейным питанием и портативные инверторы большой емкости с батарейным питанием выходят на рынок с использованием этих аккумуляторных блоков премиум-класса. А более высокая добавленная стоимость пакетов премиум-класса поддерживает добавление дополнительных функций, таких как смарт-пакеты со встроенными микропроцессорами и связью Bluetooth, которые можно использовать для обеспечения контроля паролем пакетов, повышения безопасности, пользователи могут устанавливать уведомления и удаленно проверить состояние батареи.
Резюме
Существует обширный и растущий выбор цилиндрических литий-ионных элементов, которые разработчики могут использовать для конкретных приложений. Каждый из множества вариантов обеспечивает компромисс в производительности, а некоторые доступны в защищенных и незащищенных моделях, что дает разработчикам еще более широкий выбор. Ожидается, что в будущем более крупные форматы ячеек заменят сегодняшние 18650 и 21700, чтобы обеспечить более высокую производительность. Усовершенствования в конструкции элементов и аккумуляторных батарей способствуют разработке систем хранения энергии премиум-класса.
Ссылки
Литий-ионные элементы 18650 и 21700 — прямое сравнение электрохимических, тепловых и геометрических свойств, Journal of Power Sources
Плотность энергии цилиндрических литий-ионных элементов: сравнение коммерческих 18650 и 21700 Cells, Journal of the Electrochemical Society
Ограничения безопасности, связанные с коммерческими литий-ионными элементами 18650, NASA
День батареи Tesla, Enpower
В чем разница между «защищенными» и «незащищенными» батареями 18650?, Fenix
Аккумулятор Samsung 30Q 18650 — 3000 мАч, 15 А сток
Описание
15A Высокий слив, плоская вершина 18650
Samsung 30Q — это мощный литий-ионный аккумулятор 18650, который высоко ценится на рынке аккумуляторных батарей.
В 30Q используется химия INR (LiNiMnCoO2), которая обеспечивает превосходную емкость 3000 мАч по сравнению с батареями IMR.
30Q также имеет ток непрерывного разряда 15 А, что делает его отличным выбором для питания устройств со средним и высоким потреблением. Это незащищенная ячейка с плоскими верхними клеммами, которая рекомендуется для использования производителями при создании OEM-аккумуляторов.
Перезаряжаемые и многоразовые
Инвестируйте в перезаряжаемую батарею, которая прослужит долгие годы — эту батарею можно заряжать более 250 раз.
Высокая скорость разряда
Максимальная скорость непрерывного разряда 15 А для электроники с высоким энергопотреблением, отлично подходит для изготовления аккумуляторов для устройств, требующих минимальной скорости разряда.
Срок годности 3 года
Запасайтесь и храните запасные батареи с уверенностью — литий-ионные батареи имеют срок годности более 3 лет, что гарантирует, что у вас всегда будет свежая замена, когда она вам понадобится.
Отличительные особенности
» Огромная емкость 3000 мАч обеспечивает длительную работу всех ваших устройств
» Клемма с плоским верхом идеально подходит для использования при изготовлении аккумуляторных батарей OEM
Обратите внимание, что эти аккумуляторы имеют плоские клеммы и могут быть несовместимы с некоторыми устройствами.
Технические характеристики
| Бренд | Samsung |
|---|---|
| MPN | 30Q-18650-3000-FLAT |
|
Розовый |
|
| Размер | 18650 |
| Химия | Литий-ион 9017 5 |
| INR (LiNiMnCoO2) | |
| Напряжение | 3,6 В |
| Емкость | 3000 мА·ч |
| Терминал | Плоский верх |
| Защищенный | № |
| Срок годности | |
Зарядка и разрядка
| Аккумулятор | Да |
|---|---|
| Напряжение | |
| Номинальное | |
| Максимум | 4,2 В |
| Отсечка | 2,5 В |
| Скорость разрядки | |
Макс. непрерывная |
15 А |
| Зарядка | |
| Быстрая 9 0173 | 4А |
| Стандартный | 1,5 А |
| Время зарядки | |
| Быстрый | 70 мин. |
| Стандартный | 3 часа |
| Циклы зарядки | 250+ |
Размеры
| Длина | 2,55 дюйма / 64,85 ± 0,15 мм |
|---|---|
| Диаметр | 0,72 дюйма / 18,33 ± . 07 мм |
| Вес | 1,69 унции / 48 г |
Технические характеристики
| Сертификаты | UL |
|---|---|
| В штучной упаковке | |
| Страна происхождения | Китай |
| UPC | 658921935286 |
| Гарантия | Аккумуляторная развязка 30 дней |
| Политика возврата | Аккумуляторная развязка Политика возврата |
ВНИМАНИЕ: НЕЗАЩИЩЕННЫЙ ЛИТИЙ-ИОННЫЙ АККУМУЛЯТОР
Если аккумуляторы с литий-ионными (литий-ионными) аккумуляторами не оснащены и не защищены печатной платой (модулем схемы защиты) и/или аналогичным устройством, они не рекомендуются BatteryJunction.
com, нашей материнской и ассоциированной компаниями или соответствующими производителями, поскольку самостоятельный продукт. Неправильное использование ионно-литиевых аккумуляторных батарей может привести к серьезным травмам или повреждению имущества.
Подробнее
Будьте осторожны при работе с литий-ионными аккумуляторами, так как они очень чувствительны к зарядным характеристикам и могут взорваться или сгореть при неправильном обращении. Перед использованием убедитесь, что пользователь имеет соответствующие знания о зарядке, разрядке и сборке литий-ионных аккумуляторов. Всегда заряжайте в/на огнеупорной поверхности. Никогда не оставляйте заряжающиеся аккумуляторы без присмотра. Мы не несем ответственности за ущерб в случае внесения каких-либо изменений в аккумуляторы/зарядные устройства любой формы или формы (включая, помимо прочего, изготовление упаковки). Мы не несем ответственности за любой ущерб, вызванный неправильным использованием или неправильным обращением с литий-ионными аккумуляторами и зарядными устройствами.
Добавить комментарий