Аккумулятор 18650 для шуруповерта какой выбрать

5

Какой аккумулятор 18650 купить, если в них не разбираешься

Инструменты

Собрался купить аккумулятор 18650, и не знаешь, как его выбрать? Постараюсь объяснить простыми словами. Будут вопросы, задай их в комментариях.

Главное, что нужно знать про аккумуляторы 18650, они бывают высокотоковые и нет. Высокотоковые аккумуляторы применяются там, где нужно получить большую силу тока за короткое время. Это аккумуляторы шуруповёртов, вейпов, квадрокоптеров и т.д.

Что такое токоотдача аккумулятора, и как её вычислить

Токоотдача это величина, получаемая делением тока нагрузки на ёмкость аккумулятора. Обозначается буквой “C”.

Аккумуляторы, у которых токоотдача выше 2С, называют “высокотоковыми”.

Я купил десять аккумуляторов 18650 SONY US18650VTC6 на Али Экспресс для шуруповёрта. Давайте посмотрим, подойдут ли они для него.

Кстати, если собираетесь покупать аккумуляторы для шуруповёрта или ещё каких-то сборок, то берите аккумуляторы с приваренной шиной. Lit-ion аккумуляторы боятся высокой температуры и могут взорваться, когда их паяешь. А так шины спаял, аккумулятор даже нагреться не успеет.

Я знаю, что у аккумулятора US18650VTC6 ток разряда 15 ампер или 15 000 миллиампер. Ёмкость 3120 mAh.

Ток разряда делим на емкость: 15 000 / 3 120 = 4,8С.

Значит, этот аккумулятор высокотоковый. Он подойдёт для переделки аккумулятора шуруповёрта на 18650.

Часть поставлю в аккумулятор от шуруповёрта HILTI. А то он у меня умер через три года. Родной аккумулятор стоит невменяемых денег.

Ещё часть аккумуляторов поставлю в шуруповёрт MAKITA. Родные аккумуляторы тоже сдохли, но шуруповёрт на них работал почти 10 лет.

У меня есть аккумуляторы VariCore NCR 18650B, ёмкостью 3 400 mAh. Давайте посмотрим, подойдут ли они на шуруповёрт.

Продавец на Али Экспресс пишет, что максимальный ток разряда у них 4 ампера или 4 000 миллиампер.

Ток разряда делим на емкость: 4000 / 3400 = 1,17С.

Такие аккумуляторы подойдут для фонариков, и не подойдут для аккумуляторного шуруповёрта.

По токоотдаче я надеюсь всё понятно.

Различия и маркировка li-on аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы различаются материалом, из которого изготовлен катод:

• LiCoO2 “LCO” оксиды кобальта, маркировка ICR;
• Li(NiCoMn)O2 “NCM” оксиды никеля, марганца и кобальта, маркировка INR;
• LiMn2O4 “LMO” оксиды марганца, маркировка IMR;
• Li(NiCoAl)O2 “NCA” оксиды никеля, кобальта и алюминия, маркировка NCR;
• LiFePO4 “LFP” железо-фосфат, маркировка IFR.

От материала катода аккумулятора зависят такие параметры, как токоотдача, количество циклов заряда, температурная безопасность.

Маркировка расшифровывается так:

• первая буква (I) – литий-ионная технология;
• вторая буква (C/N/M/F) – материал, из которого сделан катод;
• третья буква (R) – (Rechargeable) перезаряжаемый аккумулятор.

Цифры в аккумуляторе 18650 расшифровываются так: 18 мм диаметр аккумулятора, 65 мм длина аккумулятора, 0 – цилиндрическая форма.

После цифр 18650 пишется собственная маркировка производителя, обозначает ёмкость аккумулятора.

Теперь вы сами можете расшифровать маркировку моего аккумулятора VariCore NCR 18650B.

Производители li-on аккумуляторов

Производят li-on аккумуляторы в основном крупные производители, такие как LG, SONY, SAMSUNG и PANASONIC. Но не продают их под своим брендом, а поставляют их как комплектующие, другим производителям.

Если смотреть маркировку аккумуляторов на АлиЭкспресс, то можно узнать производителя по буквам в маркировке. Стоит отметить, что иногда продавцы пишут производителя.

Какой аккумулятор 18650 купить, если китайские продавцы скрывают производителя, или пишут неверные параметры?

Например, аккумуляторы VariCore NCR 18650B, которые я купил на Али Экспресс, на самом деле Panasonic NCR 18650B. Продавец пишет, что у этого аккумулятора ток заряда 2 Ампера, а производитель пишет максимум 1,5 Ампера.

Продавец может приклеить свои наклейки, и указать другие характеристики. Единственное, что они не меняют, это модель. Цифры на аккумуляторах.

Например, вы увидели на аккумуляторе надпись ICR18650HB6. Это значит, что перед вами аккумулятор LG, модель LGDAHB61865, емкостью 1 500 mAh, с максимальным током разряда 30 Ампер. Катод NMC (LiNiMnCoO2). Цвет фиолетово – розовый.

Какая нужна зарядка для аккумуляторов 18650

Я пользуюсь зарядками бренда LiitoKala с Али Экспресс. Основная зарядка LiitoKala Engineer Lii-500. На этом зарядном устройстве можно одновременно вставить 4 аккумулятора, и задать свою задачу для каждого.

У этой зарядки три функции:

• CHARGE (зарядка);
• FAST TEST (быстрый тест для устранения “эффекта памяти” у Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. В этом режиме аккумулятор полностью разряжается и заряжается);
• NOR TEST (в этом режиме аккумулятор полностью разряжается и заряжается). Я его использую для определения реальной ёмкости аккумулятора.

Для каждого режима можно выбрать ток зарядки. Цифровой дисплей показывает всё, что происходит с аккумулятором. Работающую в данный момент функцию, время, ток, и внутреннее сопротивление аккумулятора.

Этой зарядкой можно заряжать не только 18650, но и кучу разных: Ni-Cd, Ni-MH и Li-Ion аккумуляторов формата AA, AAA, C, 21700, 20700, 26650, 22650, 20700, 18650, 17670, 18500, 18350, 17500, 17335, 14500, 16340, 10440 и другие, как незащищённых, так и с платой защиты.

Эту зарядку можно использовать не только для заряжания и проверки аккумуляторов, но и как повербанк. В нём есть USB выход. Вставил аккумуляторы, подсоединил USB кабель и заряжай свои устройства. В командировке выручает. На себе проверено.

10 лучших аккумуляторов 18650 для шуруповерта

Как бы вычурно и футуристично ни выглядел аккумулятор вашего шуруповерта, в большинстве случаев внутри декоративной коробки будут стоять обычные батареи формата 18650. И в этом есть свои преимущества. Если модуль полностью износился, не нужно покупать его под свой инструмент. Стоит он намного дороже, нежели купить обычные аккумуляторы и просто вставить их внутрь. Но следует понимать, что для шуруповерта подойдет не любая батарея. Она должна отвечать ряду параметров:

Выходной ток. Основной нюанс, на который нужно обращать внимание в первую очередь. Нам нужен высокотоковый аккумулятор с выходным показателем более 10 ампер. Большинство батареек имеют куда меньшее значение, и если поставить их, под нагрузкой шуруповерт будет просто останавливаться. Чем выходной ток выше, тем проще вашему инструменту будет справляться с работой.

Емкость. Конкретных рекомендаций по этому показателю нет, но следует понимать, что малоизвестные производители часто завышают параметр емкости в маркетинговых целях. К тому же в модуле стоит несколько батареек, и их показатели суммируются.

Ток заряда. Если вы покупали шуруповерт в полной комплектации, и у вас уже есть зарядное устройство, обязательно посмотрите, на каком напряжении оно работает. Топовые платформы позволяют менять зарядный ток. В противном случае необходимо подбирать батареи с соответствующими значениями.

Это основные нюансы. Помимо них на упаковке можно увидеть такое значение, как выходная мощность. Как правило, она колеблется от 3,7 до 5 вольт. Большой разницы в этом нет, и стандартный шуруповерт возьмет ровно столько, сколько ему нужно. Что же касается эффективности, определяемой в циклах заряда, то это самый сложный аспект, который практически невозможно проверить. Поэтому для составления нашего рейтинга помимо технических данных мы будем использовать отзывы реальных покупателей.

Лучшие аккумуляторы 18650 для шуруповерта малой емкости

Емкость аккумуляторов измеряется в миллиамперах, умноженных на часы работы. Устанавливая батарейку в блок шуруповерта, мы суммируем значения с небольшой потерей, то есть нет смысла сразу брать элементы с большой автономностью. Зачастую вполне хватает 2-3 тысяч. Именно находящиеся в этом диапазоне аккумуляторы мы рассмотрим в данном разделе рейтинга. Стоят они дешевле, и производители редко завышают этот показатель.

Аккумуляторы 18650 для шуруповерта — какая АКБ лучше

Электроинструменты, включая шуруповерты, работают от электросети, подключаясь кабелем, или от аккумуляторных батарей. При этом АКБ выходит из строя куда раньше остальных электротехнических и механических частей инструмента. Штатные источники питания – никель-кадмиевые или никель-металлогидридные, и хорошей заменой им будут литий-ионные батареи. Li-Ion аккумуляторы 18650 для шуруповерта – их особенности, разновидности, какую лучше модель выбрать – об этом в статье.

Преимущество Li-Ion АКБ 18650 для шуруповерта — отсутствие выделения свободного водорода.

Особенности использования аккумуляторов 18650 для шуруповерта

Устройство литий-ионного аккумулятора.

Литий-ионный источник питания в плане конструкции мало чем отличается от батарей, где применена иная химия. Разница в том, что в нем используется безводный электролит – то есть во время работы не выделяется свободный водород. Именно этим страдали конструкции, используемые ранее, что нередко становилось причиной пожара.

Анодом элемента служит пленка оксида кобальта, которая наносится на токосъемную основу из алюминия. Катод – электролит, с жидкими солями лития в составе. Рабочая среда пропитывает пористую массу, которая проводит электрический ток. Обычно электропроводным материалом служит рыхлый графит или кокс. Ток снимается с медной пластины, расположенной с тыльной стороны катода.

Чтобы аккумулятор нормально работал, его катод должен быть плотно прижат к аноду. По этой причине литиевый элемент оснащен пружиной, сжимающей анод, катод и токосъемник. Если в «тело» попадет воздух, баланс химических процессов нарушится. А проникновение влаги и вовсе вызовет пожар, а то и взрыв. Поэтому готовая АКБ предполагает тщательную герметизацию.

Встречаются плоские литиевые источники питания. Они проще в плане конструкции, при этом компактнее и дают немалые токи. Но плоские батареи проектируют для конкретных устройств, то есть они узкоспециализированные, и дороже стандартных аналогов.

Для расширения рынка сбыта выпускают АКБ универсальной формы и типоразмера. Наиболее популярный вариант – 18650. Визуально источник питания напоминает обычную пальчиковую батарейку, только увеличенную в размерах.

Для шуруповертов Li-Ion аккумуляторы собирают последовательно, делая из них единую батарею. Таким образом повышается напряжение, подаваемое на мотор. А вместе с напряжением возрастают параметры мощности и крутящего момента.

В обязательном порядке в АКБ предусмотрены датчики температуры и контроллер. У последнего несколько функций:

• контролирует, чтобы источники питания равномерно получали заряд;
• контроль зарядных токов;
• предотвращает чрезмерный разряд и перегрев.

Наряду с литий-ионными встречаются литий-полимерные батареи. Разница в материалах и оформлении электролита.

Плюсы и минусы

Среди разнообразия источников питания, Li-Ion аккумуляторы характерны следующими особенностями:

• высокая электрическая емкость. За счет этого достоинства есть возможность конструировать компактные и легкие ручные электроинструменты. Конечно, бывают тяжелые инструменты, соответственно, в них стоит батарея куда мощнее;
• литиевые элементы сравнительно быстро заряжаются. В среднем полный заряд они получают за 2 часа. Но бывают особые зарядные устройства, с которыми время, необходимое на зарядку, сокращается до получаса.

Наряду с достоинствами стоит учесть и ряд недостатков:

• не способны работать в условиях мороза. Шуруповерт проработает, но недолго, так как при холоде существенно падает емкость аккумуляторов. Конечно, электроинструмент можно отогревать, восстанавливая тем самым емкость АКБ, но это неудобно;
• срок службы, в лучшем случае составляющий 3 – 5 лет. Что бы не говорили производители, уже спустя год эксплуатации АКБ теряет до трети энергетической емкости. Нормальным считается, если Li-Ion батарея служит пару лет;
• литиевые источники питания дороже никель-кадмиевых, установленных по умолчанию.

Технические характеристики

Напряжение большинства источников питания 18650 – 3.6 В, но реально встретить модели на 3.7 В. При этом в ходе полной зарядки параметр повышается до 4.2 – 4.3 В.

Сила тока составляет 0.5 А и более.

Что до емкости, максимальная – 3600 мАч, минимальная – 1000 мАч.

Размеры элемента зависят от производителя, наличия защиты. На примере модели Robitin 3600 мАч: длина – 64.93 мм, диаметр – 18.2 мм.

Технические характеристики АКБ.

Аккумуляторы окрашивают в разные цвета. Так, популярны коричневые батареи, которые еще называют «шоколадками».

Разновидности

АКБ типоразмера 18650 бывают нескольких видов:

• литий-кобальтовые. Аккумуляторы большой емкости, используемые в приборах с небольшим потреблением энергии. Не предусматривают быстрой перезарядки, что чревато перегревом;
• литий-марганцевые. Характерны повышенной мощностью и стабильностью в работе. Долго служат даже при повышенных токах отдачи;
• литий-никель-марганец-кобальт-оксидные. Емкость и мощность таких элементов высокая. Благодаря легированию анода кремнием улучшаются характеристики, но это негативно сказывается на сроке службы;
• литий-железо-фосфатные. Особенность – устойчивость к переразряду;
• литий-никель-кобальт-алюминий-оксидные. Мощные источники питания, способные долго прослужить. В шуруповертах практически не используются, так как применимы к приборам с небольшим энергопотреблением;
• литий-титановые. Материалом анода этой разновидности служат кристаллы титана лития. Катод – графитовый. Напряжение на клеммах – 2.4 В. Преимущества: допустима ускоренная зарядка, эксплуатация в условиях холода (при температуре в -30° емкость падает на 20%). Недостатки: высокая цена, малая емкость.

Наряду с литий-ионными, популярны для применения в шуруповертах также литий-марганцевые аккумуляторы. Впрочем, технологии на месте не стоят, и сейчас доступны феррофосфатные источники питания.

Параметры выбора

Информации о том, какие лучше брать аккумуляторы для шуруповерта, много. Если это литий-ионные АКБ, в первую очередь учитывают предельные токи. В этом плане есть две разновидности:

• высокотоковые аккумуляторы 18650 для шуруповерта. Выдают более 10 А, не перенапрягаясь;
• невысокотоковые. Выдают до 10 А. Если в ходе работы инструментом сила тока поднимется более 10 А, аккумуляторы могут испортиться.

АКБ должна давать такой ток, которого будет достаточно шуруповерту. Есть различные формулы, где учитывается напряжение, крутящий момент и другие факторы. Но если речь идет о бытовом электроинструменте, проще взглянуть на токи, полученные при замерах в разных режимах работы:

• холостой ход – 1 – 2 А;
• средняя нагрузка – 4 – 6 А;
• максимальная нагрузка (операции с крепежами, сверлами) – 10 – 20 А.

При полном торможении потребляемый ток доходит до 30 А. Профессиональные модели, используемые для серьезных работ, потребляют 60 – 80 А, соответственно, им нужны высокотовые АКБ.

Далее смотрят на емкость. Конечно, чем больше – тем лучше. Но и более емкие батареи заряжать надо будет дольше. Обычно ищут компромиссное решение. Так, для шуруповерта будет достаточно емкости батарей в 1000 – 2600 мАч.

Аккумулятор с защитой и без защиты.

Следующий момент – защита АКБ. В конструкции источников питания предусматривается плата для:

• ограничения уровня зарядки (не допускает перезаряд);
• ограничения уровня разрядки (не допускает глубокого разряда);
• защиты от короткого замыкания.

Если на аккумуляторе есть защита, он длиннее стандартного на 1.5 мм. Также удобно ориентироваться на корпус, где будет маркировка «Protected». Защищенные источники питания невысокотоковые – плата отключит их, если сила тока превысит 5 – 6 А.

Лучшие модели

Рассмотрим наиболее популярные модели высокотоковых АКБ, так как именно такие обычно используются в шуруповертах.

Samsung INR18650-25R

Батарея на 2500 мАч с длительным допустимым током в 20 А. Параметр стандартного тока заряда – 1.25 А, ускоренного – 4 А. За счет доступности эта модель чаще остальных используется для переделок шуруповертов на Li-Ion АКБ. Из-за популярности часто подделывается.

Samsung INR18650-25S

Высокотоковый источник питания без защиты, используемый для питания шуруповертов профессионального класса. Модель относительно новая (вышла в 2019 году), имеет емкость в 2500 мАч. Максимально допустимый долговременный ток – 35 А, стандартный ток – 1.25 А, ускоренного заряда – 4 А.

LG HG2

Популярные «шоколадки» на 3000 мАч. Допустимый длительный ток – 20 А, стандартный – 1.5 А, ускоренного заряда – 4 А. Допустимая краткосрочная токоотдача в характеристиках не приводится, значит этот аккумулятор не способен работать при токах более 20 А. Эта модель выбирается для простых бытовых шуруповертов.

Sony US 18650 VTC5A

Элемент без защиты, допускаемый силу тока до 35 А. Параметр напряжения – 3.7 В, емкости – 2600 мАч. Весит 50 г и выдерживает до 500 циклов заряда. Допустимая температура эксплуатации достигает +80°.

Sony US 18650 VTC6

Популярный вариант для сборки аккумуляторных блоков шуруповерта. Допускаемая сила тока – до 30 А, напряжение – 3.7 В, емкость – 3000 мАч.

Panasonic NCR18650B

Мощный незащищенный аккумулятор с никелевыми клипсами на площадках – для облегчения сборки аккумуляторных блоков. Предельная сила тока – до 30 А, напряжение – 4.78 В, емкость – 3350 мАч. При напряжении 2.5 В и ниже может выйти из строя.

Заменив штатные АКБ на литиевые, можно в разы продлить «жизнь» шуруповерта на одном заряде. Подойдут разные аккумуляторы, но те, где кратковременная нагрузка токами ограничивается в 15 или 20 А, не рекомендуются. Инструмент то будет работать, но элементы питания быстро выйдут из строя. Для бытовой модели шуруповерта достаточно будет АКБ Samsung INR18650-25R. Для профессиональной – VTC5A или Samsung INR18650-25S.

Высокотоковые аккумуляторы 18650 для шуруповерта: виды батарей и какие лучше выбрать

Штатные никель-кадмиевые элементы, установленные в аккумуляторных банках для ручного инструмента, обладают пониженным ресурсом. Применение высокотоковых аккумуляторов 18650 для шуруповерта позволяет увеличить время автономной работы инструмента. Стабильные характеристики батарей позволяют поддерживать высокий крутящий момент до полного снижения заряда.

Старые аккумуляторы 18650 в качестве ячеек для батареи дрели, шуруповерта

Для привода электродвигателя шуруповерта требуется использовать 3 элемента стандарта 18650, которые объединяются в последовательную цепь. Для одновременной зарядки элементов применяется плата выравнивания емкости, которая не обеспечивает заявленного срока эксплуатации аккумуляторов. Для повышения долговечности рекомендуется использовать готовое 3-канальное зарядное устройство, которое поставляется под обозначением Imax B3.

В аккумуляторных банках для шуруповртов применяется регулятор разрядки, от которого допускается отказаться. Контроль осуществляется визуально при помощи светодиода, расположенного на боковой части корпуса инструмента.

Поскольку элементы серии 18650 имеют уменьшенные габариты, то в штатный корпус аккумулятора поместится и блок зарядки. На кожухе необходимо предусмотреть штекер для подсоединения кабеля от сети переменного тока.

Алгоритм изготовления самодельной аккумуляторной банки для шуруповерта на основе литий-ионных элементов серии 18650:

1. Разобрать заводскую батарею, установить в нижней части блок питания и припаять выводы к разъему, который устанавливается в окне на боковой части корпуса. Рекомендуется установить плавкую вставку ножевого типа, рассчитанную на ток до 10 А, элемент размещается в цепи питания 18650.
2. Вывести контрольные диоды платы зарядки в отдельные отверстия. Конструкцией предусмотрены лампы красного и зеленого цветов. При включении зеленой индикации зарядка батареи прекращается.
3. Доработать зарядную плату путем замены сопротивлений, отвечающих за силу тока в цепи зарядки, на элементы с увеличенным номиналом. Поскольку микросхемы блока при работе нагреваются, то рекомендуется предусмотреть установку алюминиевого или медного радиатора. Применение теплоотвода повышает надежность работы устройства в условиях увеличенных температур и замкнутого корпуса аккумуляторной банки.
4. Установить элементы 18650 в крышку, соединительные контакты остаются без изменений. Аккумуляторы напрямую подсоединяются к рабочим контактным пластинам банки и припаиваются кабелями к выходам блока зарядки. Для соединения используется медный многожильный провод, обеспечивающий безопасную эксплуатацию устройства.
5. Протестировать зарядку аккумуляторов и работу шуроповерта.

Допускается собирать аккумуляторную банку из элементов, оснащенных выводами под припаивание соединительных проводов. Элементы привариваются в заводских условиях, конструкция позволяет собрать банку с повышенной емкостью. Для соединения элементов используется медный кабель или перемычка с сечением не менее 1,5 мм².

18650 аккумуляторы — какие лучше

Элементы питания стандарта 18650 производит много предприятий, расположенных на территории Юго-Восточной Азии. При выборе изделий следует обращать внимание на химический состав элемента, на наличие или отсутствие встроенного электронного защитного блока. Дополнительно анализируются вольт-амперные характеристики аккумулятора, которые обеспечат заявленную производительность работы инструмента.

Защищенные и незащищенные литий-ионные аккумуляторы

Батареи с защитой имеют в обозначении приставку Protected. На отрицательном полюсе располагается металлический щиток, под которым устанавливается плата круглой конфигурации с микропроцессором. Защитный блок подключен к положительному выводу отдельным плоским шлейфом с изолятором, который проходит вдоль корпуса аккумулятора. Узел обеспечивает защиту от короткого замыкания и предотвращает подачу тока с повышенной силой при зарядке. Предусмотрена защита от чрезмерной разрядки, при падении напряжения цепь размыкается.

Некоторые производители аккумуляторов используют для обозначения защиты словосочетание Short circuit, указывающее на предохранитель от короткого замыкания. Но изготовители не всегда наносят на корпус маркировку, указывающую на установку защиты. Перед началом эксплуатации подобных изделий рекомендуется прочитать отзывы владельцев или запросить дополнительную информацию у поставщика изделий.

Для снижения стоимости изделия практикуется отказ от установки контроллера, батареи имеют на корпусе отметку Unprotected. Поскольку из цепи исключен защитный блок, то рекомендуется устанавливать элементы питания в устройства с пониженным энергопотреблением. Пользователь самостоятельно контролирует уровень зарядки аккумуляторов, для восстановления емкости используется зарядный блок с микропроцессорным управлением.

Механическая защита литий-ионных аккумуляторов

Для предотвращения взрыва батарей Li-Ion типа используется 2 метода дополнительной защиты:

1. Механический тумблер, который разрывает цепь питания при повышении температуры корпуса батареи. Устройство предотвращает дальнейший нагрев элемента, приводящий к деформации корпуса, разрыву оболочки и возгоранию.
2. Предохранительный клапан, использующийся для стравливания излишков газа, образующегося при работе аккумулятора. Вместе с газообразными продуктами выбрасывается и часть жидкого электролита, разрушающего контактные площадки и электронные компоненты оборудования. Батарею со сработавшим предохранительным клапаном рекомендуется заменить.

Емкость литий-ионных аккумуляторов

Для обозначения емкости батарей используется единица измерения А*ч (ампер в час) или мА*ч (миллиампер в час), цифровое значение наносится на этикетку на корпусе аккумулятора. Параметр определяет продолжительность работы элемента питания при нормативной нагрузке до снижения емкости до нулевого значения. Батареи отличаются сниженным проявлением «эффекта памяти», который заключается в обратимом падении емкости (наблюдается при восстановлении заряда частично севшего аккумулятора).

Стандартные устройства Li-Ion не допускают глубокого разряда, который необратимо разрушает материал анода и катода. На долговечность работы влияют режимы зарядки, при повышенном напряжении в цепи питания происходит деградация батарей с одновременным падением емкости. Превышение напряжения на 4% приводит к снижению емкости на 50%, причем при последующей зарядке с нарушением параметров емкость снова снизится в 2 раза.

Токоотдача литий-ионных аккумуляторов

Токоотдача является дополнительным параметром, характеризующим батарею, значение наносится на корпус элемента питания, измеряется в А (амперах) или мА (миллиампер). Аккумуляторы с повышенным параметром называются высокотоковыми (маркировка High drain) и отличаются сниженной емкостью. При выборе элемента питания необходимо учитывать характеристики электрического привода, повышенная нагрузка на АКБ приводит к перегреву конструкции и преждевременному выходу узла из строя.

Как узнать, какие аккумуляторы 18650 по техническим характеристикам лучше

Для определения оптимального аккумулятора серии 18650 используется расчет параметров в соответствии с законом Ома. Для определения параметров требуется знать рабочее напряжение U и сопротивление прибора R, которое измеряется тестовым прибором, переключенным в режим омметра.

Отношение U и R позволяет определить силу тока в цепи питания, на основе анализа значения производится подбор батареи, которая будет работать без перегрузки. При выборе дополнительно учитываются емкость и габариты аккумулятора, который размещается в корпусе инструмента.

Виды литий-ионных батарей

Промышленность выпускает несколько разновидностей аккумуляторов серии 18650:

1. Литий-кобальтовый элемент, предназначенный для эксплуатации в устройствах с пониженным потреблением энергии.
2. Литий-марганцевый узел, отличающийся повышенной мощностью и улучшенной стабильностью.
3. Литий-никель-марганец-кобальт-оксидный аккумулятор, имеющий повышенную мощность и энергоемкость. Для дополнительного улучшения характеристик используется легирование анода кремнием, но материал негативно влияет на долговечность аккумулятора. Устройства используются для привода электрических двигателей в инструментах или транспортных средствах.
4. Литий-железо-фосфатная батарея, устойчивая к переразряду и приспособленная к установке вместо сернокислотных аккумуляторов в тяговых приводах.
5. Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидный элемент, обладающий повышенной мощностью и расширенным сроком эксплуатации (по сравнению с изделиями литий-кобальтового типа). Устройство лучше для шуруповерта не использовать, поскольку аккумулятор сохранил основные недостатки литий-кобальтовых батарей.
6. Литий-титановый узел, оснащенный анодом из кристаллов титаната лития. Катод выполняется из графита, напряжение на клеммах составляет 2,4 В. Устройство поддерживает режимы ускоренной зарядки, допускает эксплуатацию при низких температурах. Падение емкости при охлаждении до -30°С не превышает 20%. Изделие не подвержено тепловым пробоям, но низкая энергоемкость и повышенная стоимость сдерживают распространение литий-титановых элементов.

Старение, хранение и диапазон рабочих температур

При хранении батарей литий-ионного типа происходит естественное ухудшение рабочих параметров, связанное с изменением состава анода и катода. Производители закладывают снижение емкости 10% за каждый год нахождения элемента на складе (при соблюдении условий хранения). Если АКБ находится в неподобающих условиях, то процессы деградации ускоряются. На корпус элемента наносится дата изготовления и срок годности, после которого производитель не гарантирует работоспособности аккумулятора.

Запрещается хранение изделий в условиях повышенных или пониженных температур, размещение упаковки под прямыми солнечными лучами или рядом с нагревательными приборами. При снижении температуры корпуса ниже 0°С литий-ионный аккумулятор теряет до 50% стартовой емкости. Рекомендуется хранить частично заряженные батареи (на 30-50%) с периодической подзарядкой. При складировании разряженных элементов ускоряются процессы разрушения катода и анода, последующее восстановление батареи невозможно.

Литий-кобальтовые

Устройство отличается повышенной емкостью, но не допускает режимов ускоренной зарядки (из-за интенсивного выделения газов). Катод слоистого типа изготовлен из сплава лития и оксида кобальта, для анода применен спрессованный графит. Нормальное напряжение составляет 3,6 В, использование 4 последовательно соединенных элементов для замены кислотных батарей не рекомендуется, поскольку изделия не предназначены для применения в оборудовании с повышенным потреблением энергии.

Повышение нагрузки вызывает перегрев и разрушение корпуса с вытеканием электролита в полость прибора. Изделия рассчитаны на разрядку и зарядку током, не превышающим номинальной емкости. Аккумулятор не рекомендуется заряжать до напряжения выше допустимого параметра (4,2 В). Также изделия отличаются пониженным ресурсом и сниженной термической стабильностью (температура теплового пробоя не превышает 150°С). При полной зарядке вероятность пробоя возрастает.

Для восстановления рабочих параметров рекомендуется использовать зарядные блоки с микропроцессорным управлением, позволяющим регулировать параметры зарядки. Дополнительным недостатком батареи является низкая экологичность производства, отработавшие элементы подлежат утилизации. Изделия используются в сотовых телефонах, батареях планшетов или ноутбуков, ресурс изделия составляет до 1000 циклов разрядки и зарядки (зависит от условий эксплуатации).

Литий-марганцевые элементы

Элементы построены на базе катода из композиции лития и марганца, отличаются повышенной термической устойчивостью. Анод выполнен из графита с дополнительными присадками. Батареи имеют повышенный срок службы, приспособлены к эксплуатации в цепях с пониженным сопротивлением. Напряжение на выходах составляет 3,7 В, банка из 3 последовательно соединенных элементов заменяет свинцово-кислотный источник питания.

Изделия допускают длительный ток разрядки до 30 А (пиковые кратковременные значения достигают 50 А). Для обеспечения повышенного ресурса не допускается нагрев корпуса батареи выше 80°С. Емкость батареи на основе литий-марганцевой композиции на 30% ниже, чем у аналогичного по размерам никель-кобальтового аккумулятора. Существуют изделия одного типоразмера, различающиеся емкостью и предназначенные для установки в различное оборудование.

Скорость восстановления емкости зависит от силы тока, при превышении параметра начинается выделение газов, способных разорвать кожух батареи. Конструкция аккумулятора допускает глубокую разрядку (до 2,5 В). Но при постоянном разряде или длительном хранении в таком состоянии начинается деградация активных веществ и электролита, приводящая к необратимому повреждению батарейки.

Существует комбинированный элемент литий-никель-марганец-кобальтового типа, обеспечивающий повышение энергоемкости при одновременном росте срока эксплуатации. Изделия используются для привода автомобилей (в гибридных силовых установках). За счет комбинированной схемы удалось снизить вероятность теплового пробоя (температура составляет более 250°С) и уменьшить пожароопасность батареи.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы

Батарея отличается применением для изготовления катода вещества, состоящего из лития, железа и фосфата. Материал был разработан в 1996 г. в ходе поисковых работ как альтернатива соединению лития и кобальта. Вещество отличается пониженной стоимостью при повышенной термической устойчивости (что позволило отказаться от контроллера зарядки). Технология изготовления и сам материал не наносят вреда экологии, но при этом АКБ литий-железо-фосфатного типа обладают пониженной емкостью.

Изделия отличаются повышенным ресурсом, обеспечивая при разрядке стабильное напряжение (около 3,2 В). Падение параметров начинается только при снижении емкости до нулевой отметки. Стабильность параметров позволяет упростить конструкцию регулятора напряжения, что положительно сказывается на стоимости и весе оборудования. Последовательное соединение 4 элементов в общую банку дает напряжение на выходе 12,8 Вольт, что позволяет использовать элементы вместо традиционных свинцово-кислотных аккумуляторов.

Дополнительным преимуществом батареек на основе литий-железо-фосфатной композиции является повышенное значение тока при пиковой нагрузке. Материал катода обеспечивает снижение саморазряда в широком диапазоне температур (-30…+55°С). Общие технические характеристики предопределили широкое распространение батареек для привода силовых механизмов (например, электродвигателей автомобилей или бытового оборудования). Недостатком изделий является падение напряжения и емкости при росте тока в цепи нагрузки (эффект Пойкерта).