Icr inr imr ncr в чем разница

26

Литиевые аккумуляторы — что нужно знать пользователю?

Циллиндрические Li-ion аккумуляторы сейчас становятся все более популярны. Они используются в фонарях, игрушках, страйкбольном оборудовании и электронных сигаретах. В статье мы раскроем наиболее частые вопросы, которые задают покупатели и пользователи техническим специалистам ТМ ROBITON.

Разнообразие литиевых аккумуляторов

На данный момент популярны и широко применяются 5 типов литиевых аккумуляторов. Различаются они катодным материалом – это оксиды кобальта, марганца, никель-марганец-кобальта, железо-фосфата, алюминия. В зависимости от катодного состава аккумуляторы имеют различные характеристики, основные из которых приведены в сравнительной таблице:

В ассортименте торговой марки ROBITON представлены литиевые аккумуляторы всех 5 типов.

Плата защиты: защищенные и незащищенные аккумуляторы

Li-ion аккумуляторы чувствительны к глубокому разряду, а также к перезаряду и максимальному току, значения которых не стоит превышать. Пользователю достаточно проблематично соблюсти все условия. Например, если аккумулятор используется в фонаре, аккумулятор легко испортить, забыв выключить фонарь и подвергнув аккумулятор глубокому разряду. Крайне чувствительны они и к конечному напряжению заряда. Поэтому существуют аккумуляторы с защитной платой. Она сама отключит банку от потребителя при достижении минимального напряжения, при превышении максимального тока или при достижении максимального напряжения. Наличие защитной платы актуально для никель-кобальтовых аккумуляторов, никель-марганцевые IMR аккумуляторы в защитной плате не нуждаются.

Важные параметры – токоотдача, напряжение и количество циклов.

Токоотдачу, а также ток заряда принято выражать через «С» — емкость аккумулятора. Например, если аккумулятор имеет максимальную токоотдачу 2С, то для аккумулятора емкостью 2500мАч это составляет 5А (2*2500).

Высокотоковые IMR аккумуляторы

Аккумуляторы, которые могут отдавать токи 2С и более, обычно называют «высокотоковыми». Высокотоковые IMR аккумуляторы могут не только отдавать большие токи при сохранении стабильного напряжения, но и как правило имеют «безопасную химию», что означает их взрыво- и пожаробезопасность при значительном нагреве*. Такие аккумуляторы имеют меньшую емкость и меньший ресурс, чем аккумуляторы с «традиционной» химией и обычно не снабжаются защитной платой. Если из высокотоковых IMR аккумуляторов собирается сборка, то на сборку устанавливается общая плата защиты, которая защищает аккумуляторы от глубокого разряда и перезаряда.

*Температурная безопасность — это максимальная температура, при которой не происходит взрыва, возгорания или деформации аккумулятора.

Температура эксплуатации, при которой аккумулятор сохраняет свои характеристики, как правило, значительно ниже и в среднем составляет 60*С.

Номинальное напряжение 3,6В и 3,7В.

Номинальное напряжение для литиевых аккумуляторов — это напряжение в средней точке разряда при 20-ти часовом разряде (см. график). У большинства аккумуляторов это напряжение составляет 3,6В или 3,7В. Существенной разницы между аккумуляторами с напряжением 3,6В и 3,7В при работе в большинстве устройств не наблюдается.

Количество циклов

Другой важной характеристикой является количество циклов заряд/разряд. Чаще всего под «количеством циклов» подразумевается количество, через которое емкость аккумулятора падает ниже 80% от начальное емкости. После этого аккумулятор конечно не «умирает», а продолжает работать, но емкость и максимальный ток у него снижают свои значения.

Количество циклов обычно указывается для определенных условий: ток заряда 0,2С, ток разряда 0,2С, комнатная температура. Если аккумулятор эксплуатируется при токах 1С и выше (что не редкость), либо при отличной от комнатной температуре, то количество жизненных циклов будет ниже.

Заряд

Литиевые аккумуляторы необходимо заряжать методом CC-CV — сначала постоянным током, затем постоянным напряжением. Если на стадии заряда постоянным напряжением превысить его всего на 4%, то аккумуляторы будут вдвое быстрее терять ёмкость от цикла к циклу. Поэтому важно использовать специальные автоматические зарядные устройства для литиевых аккумуляторов.

Хранение

Аккумуляторы имеют саморазряд — это означает, что при хранении они с некоторой скоростью теряют свой заряд. Оптимальными условиями хранения являются: температура 0*C и уровень заряженности 40%.

Именно поэтому с производства аккумуляторы выходят заряженными на 40%, напряжение аккумулятора без нагрузки при этом находится на уровне 3,7-4,0В.

Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Через 2 года хранения аккумулятор безвозвратно (не путать с саморазрядом) теряет примерно 20% своей ёмкости.

Из этого следует, что нет необходимости покупать аккумулятор «про запас» или чрезмерно увлекаться экономией.

Производители аккумуляторов

Крупные мировые производители аккумуляторов, такие как Panasonic, Samsung, LG и Sony не выпускают их как готовый продукт для розничной торговли, а поставляют их как комплектующие другим производителям. Некоторые из этих производителей добавляют свою защитную плату, некоторые только наклеивают поверх пленку со своим брендом и продают как свой товар — аккумулятор.

Добросовестные производители готовых аккумуляторов, такие как ROBITON использую банки от проверенных производителей, а также перед сборкой аккумулятора или его перепаковкой проверяют все параметры — отбраковывают старые аккумуляторы и на своей этикетке указывают реальную измеренную емкость.

Про разницу imr inr icr ncr

Разнообразная бытовая техника чаще всего приводится в работу посредством батареек. Более всего в этом случае подходит аккумулятор типа 18650. Это уникальные изделия, обладающие рядом преимуществ. Зачастую их используют в электронных сигаретах, светодиодных фонариках. Какие виды бывают и их особенности, можно узнать в данной статье.

Аккумулятор 18650: что это и его виды

Аккумулятор типа 18650

18650 – это аккумулятор литий-ионного типа, формой и размерами напоминающая батарейку пальчикового типа. Емкость этого вида колеблется в пределах 1600-3600 мАч, напряжение на выходе составляет 3,7 В. Чтобы лучше понять особенности такого аккумулятора, следует сравнить его со стандартной батарейкой ААА или АА. Ее напряжение составляет 1,2 или 1,5 В.

Батареи описываемого типа применяются для приведения в работу техники, требующей элементов с большой емкостью. Например, это электрический велосипед, портативная зарядка для телефона, ноутбук, фонарик и так далее.

Обратите внимание! Срок хранения батареи довольно большой. Чтобы устройство не испортилось, его заряд должен составлять 50%. Именно в таком виде изделие может пролежать приблизительно месяц. Хранить батарейку следует в помещении с умеренной температурой (слишком большие или маленькие показатели пагубно влияют на устройство). Оптимальными являются +15 – +17 градусов.

Многие задаются вопросом о том, что означают цифры 18650. На самом деле все очень просто. Первые две цифры – это диаметр, 65 – длина батарейки в миллиметрах.

Существуют следующие типы батареек 18650 в зависимости от химического показателя:

1. Литий-марганцевые (Lithium Manganese Oxide). К ним относятся LiMn2O4, IMR, LiNiMnCoO2, NMC, INR, LiMnO2.

2. Литий-кобальтовые (Lithium Cobalt Oxide). Это батарейки NCR, ICR, LiCoO2.

3. Литий-железо-фосфатные (Lithium Iron Phosphate или феррофосфатные). Здесь можно назвать LFP, LiFePO4, IFR.

Все эти виды относятся к литий-ионным аккумуляторам. Поэтому можно с точностью сказать, что технология их производства одинакова.

Литий-кобальтовые типы

Этот вид батарей отличается наибольшей емкостью. Но, несмотря на это, с такими батареями нужно вести себя довольно осторожно, ведь литий-кобальтовая система довольно опасна и непредсказуема. Подобные аккумуляторы запрещается заряжать путем быстрой зарядки. Для других же типов вполне безопасно использовать ускоренный способ.

Литий-кобальтовые батареи нельзя применять в приборах, оказывающих большую нагрузку на аккумулятор. Если вы знаете, что техника может посадить батарею за полчаса, откажитесь от использования в нем литий-кобальтовых изделий. В противном случае вам нужно будет быстро устранять возгорание электролита.

Данный вид сейчас широко используется для работы электронных сигарет. При этом, подойдите к вопросу выбора с особой ответственностью, ведь очень часто встречаются подделки. Верхним граничным показателем напряжения, которое можно использовать для зарядки батареи типа 18650 считается напряжение в 4,2 В. При более высоком показателе напряжения батарея может перезарядиться, чего лучше не допускать. Запрещается использовать слишком мощные зарядки, ведь их работа негативно отражается на химическом аспекте аккумулятора. Устройство не только портится, оно может взорваться или сгореть, поэтому лучше не допускать нарушений.

Поэтому перед тем как зарядить аккумулятор, лучше приобрести «умное» зарядное устройство. Оно имеет различные параметры, а также регулировку силы тока.

Литий-марганцевые аккумуляторы

Этот лучшие аккумуляторы типа 18650, которые довольно востребованы среди пользователей. Они отличаются стабильной работой по сравнению с предыдущим, описанным нами видом. Большинство литий-марганцевых батарей не оснащается контроллером зарядки, а производители пишут на изделиях, что они безопасны.

Преимуществом данного типа батарей является свойство спокойно и долго работать с низким сопротивлением. На самом деле это тоже не слишком хорошо, однако, сравнив их с кобальтовыми, можно сказать, что марганцевые батареи отличаются более длительным сроком службы. Литий-марганцевые аккумуляторы созданы с отличным соотношением емкости и силы. Но несмотря на это их объем меньше, чем у аналогичных кобальтовых. Ограничения, связанные с зарядкой. Максимальным напряжением будет 4,2 вольта. Силу тока также следует регулировать: высокая подача в разы ухудшает состояние батареи, а также может привести к взрыву аккумулятора. Сила тока прямо влияет на скорость зарядки.

Совет! Лучше всего покупать зарядное устройство для 18650 li ion аккумуляторов CV или CC.

Что касается марганцевых батарей, то они считаются надежными, по сравнению с кобальтовыми, поскольку они выдерживают большой разряд (2,5 вольт). Однако, до такого состояния батарейки лучше не доводить.

Для анода такой батарейки используется графит. В случае несоблюдения правил применения детали (например, создание очень высокого тока зарядки или маленького сопротивления) на поверхности может начать появляться газ. Описанные выше свойства марганцевых батарей свидетельствуют о высоком качестве и эксплуатационных свойств, поэтому они выигрывают у кобальтовых.

Литий-железо-фосфатные виды

Второе их название – феррофосфатные. Этот вид по праву считается наиболее безопасным в сравнении с другими видами литий-ионных батарей. Они обладают стабильностью работы химии относительно других типов. В конструкции батареек используется железо-фосфатный катод. Он нетоксичен и является устойчивым к высоким температурам. Феррофосфатные виды не имеют контроллера заряда. Взорваться или воспламениться они способны лишь если возникнут сильные повреждения корпуса, и то, это маловероятно. Описанные аккумуляторы невосприимчивы к различным проявления некорректной работы (создание низких данных сопротивления).

Правила зарядки аккумулятора 18650

Зарядка аккумулятора 18650

Эксплуатируя 18650, возникает вопрос о правильности его зарядки. Процедура очень простая, но ее нужно производить ответственно, избегая халатности и нарушений технологии. Правильная зарядка является залогом длительного срока службы батареи.

Обратите внимание! Полная разрядка и зарядка до конца пагубно влияет на состояние батареи. Заряжать аккумулятор лучше до 90%.

Владельцы бытовой техники, когда приходит время подзаряжать аккумулятор, интересуются, как же правильно это делать. Лучше воспользоваться специальным прибором. Зарядное устройство начинает процесс при установленном напряжении в 0,05 В, постепенно увеличивая его до 4,2. Значение не должно подниматься выше, ведь это вредит эксплуатационным свойствам батареи.

Сила тока, допустимая для зарядки, должна колебаться в районе 0,5 – 1 А. Данные показатели прямо влияют на скорость заряда. Если вам не требуется использовать батарейку срочно, лучше процесс заряда не ускорять.

Для того чтобы полностью восполнить изделие, потребуется около 3 часов. По истечении этого времени батарея самостоятельно отключается от устройства. Таким образом можно не переживать за перегрев аккумулятора и его порчу. Если же ваше зарядное устройство не обладает функцией контроля зарядки, придется самому следить за процессом и выключить, когда это нужно. Лучше всего послушать специалистов и приобретать многофункциональные устройства с конроллером. Так процесс зарядки будет наиболее безопасным.

В настоящее время приобретение зарядного устройства не является проблемой. В ассортименте магазинов и торговых точек имеется в наличии большое количество приборов разных производителей и разной ценовой категории. Специалисты советуют не брать цену за основу выбора, а особое внимание уделить характеристикам.

Виды зарядных устройств:

1. Зарядка с одним гнездом и силой тока не более 1 А. Это самые недорогие устройства, отлично выручат тех пользователей, которые заряжают батареи всего несколько раз в год.
2. Зарядка с двумя гнездами, создает напряжение до 4,2 В. Эти приборы имеют специальный индикатор, следящий за временем работы.
3. Универсальные зарядки, используемые для батарей разной химии. Они могут применяться не только для литиевых, но и никелевых видов.

Стоимость также является важным показателем при выборе качественного аккумулятора. Приборы большей стоимости, как правило, имеют реле, контроллеры и индикаторы. Те, кто чувствует свои силы и обладает определенными техническими и химическими знаниями, могут сделать зарядные устройства своими силами. В этом случае важно иметь знания относительно функционирования электрической цепи и параметров аккумулятора.

Популярные модели аккумуляторов типа 18650

Среди множества вариантов, которые представлены на рынке, только некоторые пользуются хорошим спросом. Такие изделия отличаются длительным периодом эксплуатации и надежностью.

Аккумуляторы Panasonic NCR18650B

Рассмотрим самые популярные модели батарей и их основные характеристики:

• Panasonic NCR18650B – обладает емкостью 3400mah. Еще недавно эта батарея удерживала лидерские позиции по показателям объема среди других литиевых видов, имеющихся в свободной продаже. Возникновение среднетоковых и более емких аккумуляторов вытеснило Panasonic с первого места. Однако и сейчас на этот товар есть покупатели. Что касается конструкции данной батарейки, то внутри нее находится анод, скрученный в рулон, а также катод. Между ними производитель расположил сепаратор. Все эти элементы помещены в корпус в форме цилиндра.
• Samsung INR18650-25R. Емкость элемента составляет 2500mah. Данная батарея предназначена для работы с большой мощностью тока. Если нагрузка непрерывная, то сила тока равняется 20 А, если же она периодичная, то показатель увеличивается до 100 А. Данная батарея прекрасно подойдет в электронную сигарету. Производители рекомендуют применять аккумуляторы Samsung INR18650-25R в приборах, которые имеют встроенную систему защиты, поскольку сами они не обладают этой функцией. В фонарики подобные изделия не подходят, поскольку могут чрезмерно разрядиться, что для них неблагоприятно.

Аккумулятор Samsung INR18650-25R

• LG 18650 HE2, емкость 2500 mAh. Эта батарея является высокотоковой. При своей емкости выдерживает нагрузку в 8 С и предоставляет силу тока 20 А. За счет таких характеристик и эксплуатационных показателей модель аккумулятора является популярной и востребованной. Кроме этого батарея также обладает массой достоинств. Важнейшим передовым показателем устройства считается новейший химический состав. Он называется NCR или Hybr >

Аккумулятор Samsung ICR18650

• KeepPower, емкость 3500mah. Еще одна качественная батарея типа 18650. Японский производитель использовал для создания такого изделия плату, предназначенную для защиты батареи от короткого замыкания и перезаряда. Наибольшая сила тока составляет 5 А, напряжение – 3,7 В.

Заряжать аккумуляторы без вреда для них и сохранения в дальнейшем эксплуатационных свойств вполне реально, зная характеристики и допустимые показатели напряжения и силы тока. Аккумулятор прослужит дольше, если бережно к нему относиться.

В настоящее время элементы питания на основе лития являются самыми эффективными. Производители постоянно совершенствует химический техпроцесс и такие важные параметры, как емкость, ток разряда, безопасность использования и, конечно, габариты батареи. На сегодняшний день существует несколько основных химических техпроцессов цилиндрических батарей, отличающихся материалом катода: ICR – на основе кобальта, INR – на основе никеля и марганца, IMR – на основе марганца, NCR – на основе никеля и кобальта c оксидом алюминия в качестве изолятора. IMR и NCR считаются самыми безопасными. В аккумулятор может быть установлена плата защиты (PCB), защищающая от короткого замыкания, перезаряда, переразряда, неправильной полярности. Максимальный ток разряда является важной характеристикой, измеряется в амперах и соотносится с емкостью: например 5А, 2С для аккумулятора емкостью 2500 мАч, или 10А, 4С при той же емкости.

Современную жизнь невозможно представить без электронных устройств. Для их работы требуются автономные источники питания. Аккумулятор – прибор способный под действием электрического тока накапливать энергию, а затем и отдавать ее в виде того же электрического тока. Рассмотрим различные виды аккумуляторов, их строение, особенности, сильные и слабые стороны.

Один из самых старых и широко распространенных видов аккумуляторных батарей. Был изобретен аж в 1859 году. Обычно представляют собой именно батарею из трех-шести секций соединенных последовательно. Каждая секция содержит положительный и отрицательный электроды в виде решеток из сплава свинца с добавлением сурьмы и различных примесей. Решетки погружены в электролит – серную кислоту разбавленную дистиллированной водой. В аккумуляторах для бытовых источников бесперебойного питания электролит сгущен раствором силикатов натрия до состояния пасты. На фото батарея для ИБП.

Одна секция в полностью заряженном состоянии выдает 2.11-2.17 вольт, что в сумме, при трех-шести секциях обеспечивает напряжение 6-12 В.

Применяются в автомобилях, источниках бесперебойного питания, аварийном электроснабжении. Можно встретить в ручных галогеновых прожекторах, в некоторых фонарях с раздельным расположением лампы и аккумуляторного блока.

Достоинства. Способны отдавать большой ток, широкий диапазон рабочих температур, относительно малая потеря емкости при отрицательных температурах, не имеют «эффекта памяти», долгий срок службы в благоприятных условиях и при правильном обслуживании.

Недостатки. Большой вес и размеры, подвержены саморазряду при хранении, при глубоком разряде теряют емкость или вообще выходят из строя, некоторые модели требуют обслуживания.

Никель-кадмиевые аккумуляторы были изобретены всего на 40 лет позже свинцово-кислотных, но распространения не получили из-за высокой стоимости компонентов для их производства. Первые промышленные изделия появились лишь в середине 20 века.

Широко распространены в виде источников питания для портативной электроники, ручного инструмента. Имеют очень низкое внутреннее сопротивление, за счет чего могут быстро заряжаться и отдавать большие токи. Лучше всего подходят для устройств с непродолжительным высоким потреблением тока. Рабочее напряжение одного элемента – около 1.37 В. Ниже показаны некогда распространенные модели аккумуляторов для портативной электроники.

Это единственный вид аккумуляторов, который рекомендуется хранить в полностью разряженном состоянии. Несколько «тренировочных» циклов – глубокий разряд и полный заряд приводят батарею в работоспособное состояние после длительного хранения.

В области портативной электроники последнее время уступают свои позиции никель-металлгидридным аккумуляторам.

Достоинства. Способность отдавать большие токи и быстро заряжаться, работать при низких температурах, удобство при хранении, долгий срок службы (для промышленных моделей может исчисляться десятилетиями).

Недостатки. Присутствует «эффект памяти», относительно малая емкость, высокий саморазряд при хранении (около 10% в месяц).

Были разработаны в 80х годах двадцатого века в качестве замены никель-кадмиевых аккумуляторов и успешно их заменяют во многих областях применения. При равных габаритах имеют примерно на треть большую емкость, но меньший срок службы и больший в 1.5-2 раза саморазряд. При разряде держат стабильное напряжение и резко снижают его при полном истощении элемента. Почти лишены «эффекта памяти», напряжение одного элемента около 1.2 В. Оптимальный режим работы – разряд током не более 0.5 С (где С – номинальная емкость элемента. То есть, при емкости аккумулятора 2000 мАч максимально допустимый ток нагрузки не должен превышать 1 А).Хранить никель-металлгидридные аккумуляторы следует полностью заряженными, при низкой, но не ниже 0 градусов, температуре.

Основное применение – замена батарейкам формата АА или ААА. По внешнему виду и размерам полностью соответствуют никель-кадмиевым.

Достоинства. Отсутствие эффекта памяти, высокая емкость сразу после заряда, стабильное выходное напряжение.

Недостатки. Высокий саморазряд при хранении, значительная (до 30%) потеря емкости при низких температурах, малый срок службы (300-500 циклов заряд-разряд).

LSD (LowSelfDischarge) или аккумуляторы с низким саморазрядом появились гораздо позже и имеют ряд преимуществ в сравнении с обычными NiMH. Если традиционный аккумулятор за первый месяц хранения может потерять до 20% заряда, то для LSD гарантируется остаток более 75% заряда после трех лет хранения. Способность отдавать гораздо большие токи, до 2С. Более устойчивы к низкой температуре. Увеличенный в 2-3 раза срок службы. И всего пару недостатков – меньшая емкость и более высокая цена. Рекомендуются как для устройств с высоким потреблением тока: фотовспышки, мощные фонари, так и для длительного использования в малопотребляющих устройствах: пульты дистанционного управления, часы.

Достоинства. Низкий саморазряд, отсутствие эффекта памяти, сохранение емкости при низких температурах, способность отдавать большой ток, долгий срок службы (1000-1500 циклов).

Недостатки. Сравнительно малая емкость и высокая цена.

Традиционные литий-ионные аккумуляторы. Широко применяются для питания цифровых фотокамер, видеокамер, в батареях для ноутбуков, радиоуправляемых моделей, фонарей, на транспорте. В качестве катода в настоящее время используется графит, анод – оксид лития с кобальтом. Диапазон рабочих напряжений – от 2.5 до 4.2 В. Как и все литиевые аккумуляторы, имеют очень малый вес. Способны отдавать ток до 2С, но рекомендуемый длительный ток разряда не должен превышать 1С. Хранить рекомендуется при температуре около 5 градусов Цельсия заряженными до 40%. Подвержены старению с потерей емкости даже когда не используются. Средний срок хранения и использования составляет 5 лет.

При низких отрицательных температурах (ниже -20) могут невосстановимо терять емкость. Представляют опасность возгорания или взрыва при перезаряде или перегреве, поэтому всегда снабжаются устройствами защиты. Глубокий разряд приводит к полной неработоспособности аккумулятора. На фото показана серия литий ионных аккумуляторов AW размерами от 15266 (RCR2) до 18650.

Набор цифр написанный на литий-ионных аккумуляторах не что иное как обозначение геометрических размеров модели в миллиметрах. Расшифровывается следующим образом:

Первые две цифры – диаметр. 18 миллиметров.

Оставшиеся три – длина элемента с точностью до одной десятой доли мм. 650 – 65,0 мм.

Это правило применимо и для других моделей литиевых элементов.

Достоинства. Малый вес, высокая емкость, большой срок службы (500-1000 циклов), отсутствие «эффекта памяти», низкий саморазряд.

Недостатки. Чувствительны к перезаряду/переразряду, подвержены старению, опасны при перегреве, теряют емкость при низких температурах.

В аноде аккумуляторов IMR используется марганец, а ионы лития расположены более плотно друг к другу. За счет этих особенностей, IMR более безопасны, устойчивы к быстрому заряду большими токами и способны отдавать токи до 5С. Используются в устройствах потребляющих большой ток: мощные фонари, радиоуправляемые модели. Выходное напряжение соответствует литий-кобальтовым моделям – от 2.5 до 4.2 В.

За счет низкого внутреннего сопротивления меньше нагреваются при использовании, более безопасны. Обычно не оснащаются встроенной защитной электроникой и лучше защищенных собратьев подходят для сборки батарей. При перезаряде элемент «потечет» или он просто испортится, без дополнительных пиротехнических эффектов. Обязательно наличие защитной электроники в зарядном устройстве.

Емкость IMR несколько ниже обычных литий-кобальтовых аккумуляторов, но, в тех условиях для которых они предназначены, LiNiCo значительно быстрее потеряют емкость либо вообще не смогут работать, отключившись из-за перегрузки. Срок службы и прочие характеристики схожи с литий-кобальтовыми элементами. IMR аккумуляторы AW отличаются от других моделей даже внешне.

Достоинства. Способность переносить большие токи заряда/разряда, безопасность, большой срок службы (более 500 циклов), удобны для сборки батарей из нескольких элементов.

Недостатки. Относительно низкая емкость, еще большая чувствительность к низким температурам (охлаждать ниже -10 не рекомендуется).

Еще более молодые аккумуляторы, начали массово производиться лишь после 2003 года. По своим свойствам очень похожи на IMR, имеют схожие области применения. Отличие в сниженной емкости, способности работать под еще большими нагрузками (до 10С), более низкой стоимости комплектующих. Так же улучшены безопасность и срок службы. Химия этих элементов устроена таким образом что даже при критических нагрузках не происходит образования кислорода, следовательно, не растет давление внутри элемента. Срок службы может превышать 3000 циклов.

Литий-железофосфатные аккумуляторы настолько безопасны, что могут переносить даже такое обращение как на фото ниже. Аккумулятор питает светодиод, будучи полностью погруженным в емкость с водой.

Рабочее напряжение – от 2.0 до 3.3 В. Переразряд ниже 2 В губителен, небольшой перезаряд не вредит аккумулятору. Почти не чувствительны к отрицательным температурам.

Достоинства. Устойчивость к низким температурам, безопасность, долгий срок службы, неприхотливость, способность переносить большие токи заряда/разряда.

Недостатки. Малая емкость.

Литий-полимерные аккумуляторы уже почти полностью вытеснили литий-ионные из сотовых телефонов, нашли широкое применение в радиоуправляемых моделях. В качестве электролита используется полимерный материал. Обычно литий-ионные аккумуляторы имеют цилиндрическую форму, литий-полимерные же дают инженерам большую свободу выбора. Минимальная толщина достигает 1 мм. Можно изготавливать миниатюрные модели различной формы. Обычно бытовые аккумуляторы предназначены для устройств с низким энергопотреблением, но существуют промышленные модели и модели для моделистов способные отдавать ток до 45С. Остальные характеристики сходны с обычными литий-кобальтовыми моделями. Срок службы 300-500 циклов, чувствительность к низким температурам, стареют, взрывоопасны при перегрузках, часто имеют встроенную электронику защиты.

Ниже показан аккумулятор сотового телефона без корпуса.

Достоинства. Существуют различных форм и размеров, в том числе гибкие модели. Некоторые модификации способны отдавать очень большой ток. Малый вес, большая плотность запасенной энергии, отсутствие «эффекта памяти», низкий саморазряд.

Недостатки. Потеря емкости при низких температурах, взрывоопасность при перезаряде/превышении допустимой нагрузки, подвержены старению.

Аккумуляторы для светодиодных фонарей — все что нужно знать

В современных светодиодных фонарях используются преимущественно литиевые цилиндрические аккумуляторы. По сравнению с другими типами элементов питания, литиевые, отличаются меньшей массой, большей токоотдачей, относительно высоким рабочим напряжением (до 4.35В), малым саморазрядом. В статье мы раскажем об основных характеристиках и особенностях литиевых аккумуляторов для фонарей.

Содержание

Типоразмеры аккумуляторов для светодиодных фонарей

Из всего многообразия типоразмеров литиевых аккумуляторов самыми востребованными являются следующие размеры — 18650, 16340, 14500, 26650. При этом 18650 самый распространненый, он применяется в подавляющем числе моделей фонарей. Первые две цифры указывают на диаметр изделия, вторая пара – на длину. Последний «0» ставится, если батарейки имеют цилиндрическую форму. На рисунок ниже приведен пример для 18650.

Емкость литиевых аккумуляторов зависит от их размеров и химического состава. В таблице ниже приведены средние показатели емкости для самых популярных Li-ion батарей. Важно отметить, что некоторые производители могут указывать на своих батареях завышенную в разы емкость, что не соответсвует действительности! НЕ СУЩЕСТВУЕТ аккумуляторов 18650 ёмкостью выше 3600мА/ч в типоразмере 18650 !

Таблица. Наиболее востребованные размеры литиевых цилиндрических аккумуляторов и их емкость.

Разнообразие литиевых аккумуляторов ICR, IMR, INR, IFR

В настоящее время элементы питания на основе лития являются самыми эффективными. Производители постоянно совершенствует химический техпроцесс и такие важные параметры, как емкость, ток разряда, безопасность использования и, конечно, габариты батареи. На сегодняшний день существует несколько основных химических техпроцессов цилиндрических батарей, отличающихся материалом катода: ICR — на основе кобальта, INR — на основе никеля и марганца, IMR — на основе марганца, NCR — на основе никеля и кобальта c оксидом алюминия в качестве изолятора. IMR и NCR считаются самыми безопасными. Максимальный ток разряда является важной характеристикой, он измеряется в амперах и соотносится с емкостью: например если для аккумулятора емкостью 2500 мАч, написан его максимальный разрядный ток, как 2С, это означает что его максимальный разрядный ток равен 2 *2500 = 5000мА или 5А. В зависимости от катодного состава аккумуляторы имеют различные характеристики, основные из которых приведены в сравнительной таблице:

Таблица. Основные характеристики литиевых аккумуляторов с разным химическим составом.

Защищенные и незащищенные литий-ионные аккумуляторы

Li-ion аккумуляторы чувствительны к глубокому разряду, а также к перезаряду и максимальному току, значения которых не стоит превышать. Для того, чтобы в процессе работы указанные параметры не выходили за пределы на минусовой контакт незащищенного Li-Ion АКБ (их еще называют «ячейка») ставят небольшую электронную плату защиты (зачастую, она именуется просто «защита»). Именно эта плата обеспечивает работу ячейки в допустимом диапазоне напряжений, предохраняет от перегрузки по току и от короткого замыкания.

Какой аккумулятор выбрать?

Если вы хотите собрать собственную сборку из нескольких литий-ионных аккумуляторов или заменить аккумулятор в готовой сборке электроустройства (например, шуруповерта), то вам необходим незащищенный литий-ионный аккумулятор. В остальных случаях — необходимо использовать защищенные литий-ионные аккумуляторы.

При выборе защищенного аккумулятора для своего устройства следует учитывать один очень важный момент. Из-за приваренной платы защиты и упаковки в пленку размер аккумулятора становится чуть больше заявленного, изначального размера незащищенного аккумулятора.

Зарядка литий-ионных аккумуляторов

Заряжать литий-ионные аккумуляторы можно только специальными зарядными устройствами. Ассортимент зарядных устройств для Li-Ion очень велик. При выборе зарядного устройства необходимо обратить внимание на его параметры заряда-разряда, размер слотов и соотнести их с используемыми литий-ионными аккумуляторами для правильной эксплуатации и сохранения работоспособности. Подробнее о выборе зарядного устройства читайте в нашей статье выбираем зарядное устройство для светодиодного фонаря за 4 шага.

Аккумуляторы со встроенной зарядкой

Последнее время стали популярны аккумуляторы 18650 со встроенной непосредственно в них зарядкой с micro-USB портом. Такое решение вполне жизнеспособно, если учитывать ограничение: аккумулятор несколько длинней, ввиду наличия платы защиты и не подойдет для самых мощных фонарей, в которых используются незащищенные аккумуляторы.

Хранение

Аккумуляторы имеют саморазряд — это означает, что при хранении они с некоторой скоростью теряют свой заряд. Оптимальными условиями хранения являются: температура 0°C -20°C и уровень заряженности 40%. Именно поэтому с производства аккумуляторы выходят заряженными на 40%, напряжение аккумулятора без нагрузки при этом находится на уровне 3,7-4,0В.

Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Через 2 года хранения аккумулятор безвозвратно (не путать с саморазрядом) теряет до 20% своей ёмкости. Из этого следует, что нет необходимости покупать аккумулятор "про запас" или чрезмерно увлекаться экономией.

Утилизация литий ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы содержат опасные для здоровья вещества, поэтому ни в коем случае не следует их разбирать в домашних условиях. После того как батарея выработает свой ресурс её необходимо сдать для дальнейшей переработки. В специализированных приёмных пунктах можно получить денежную компенсацию за старый литиевый аккумулятор, ведь такие изделия содержат дорогостоящие элементы, которые могут быть использованы повторно.

Как выбрать хороший аккумулятор 18650 — лучшие модели батареек.

18650 – это аккумулятор, навсегда изменивший наше представление об аккумуляторах.

Именно такая батарейка позволила появиться на свет мощным беспроводным болгаркам, дрелям, электросамокатам, эл.велосипедам и даже электромобилям.

В той же Tesla их стоит более 7000 штук.

Не зря 18650 многие заслужено называют бензином XXI-го века. У этих Li-Ion батареек очень высокая удельная энергоемкость – до 250Втч/кг.

То есть, при одинаковом весе они отдают в несколько раз больше энергии по сравнению со всеми остальными АКБ.

В цифрах 18650 запрятаны габаритные размеры аккумулятора.

• 18мм – это его диаметр

• 65мм – длина

Нолик (0) используется для обозначения модификации или форм-фактора.

• 0 – форма сечения круг (цилиндр)

Выпускаются они на напряжение 3,6В или 3,7В. Емкость самой популярной модели – 2600мАh.

Разряд у них не должен превышать 2,75-2,8В. Хотя идеальными параметрами для разрядки и долгой службы батареи считается величина 3,2В.

У Panasonic и некоторых других фирм есть батарейки емкостью 3400mAh. Они могут “безопасно” разряжаться до 2,5В.

Такой АКБ просто не сможет отдать всю свою емкость. Вы переплатите за батарейку, а фонарик от этого не станет светить намного дольше.

Но остальные почему-то не получили такого широкого распространения.

А что обозначают другие цифры и буковки нарисованные на бортах бочонка?

Каждая марка может содержать свой индивидуальный код. Вот например, надпись на самсунговском АКБ – ICR 18650 – 24E.

Первая буква говорит по какой технологии изготовлена батарейка

• I – литий-ионная

Далее идет разновидность химии внутри банки. Есть три типа:

• C – кобальтовая (самая распространенная)

• М – диоксид литий марганцевая (чаще всего высокотоковые модели)

На сегодняшний день они не особо распространены среди известных брендов и в основном производятся китайскими OEM заводами.

• F – железо-фосфатная (самые морозостойкие)

Третья буква R – это, собственно говоря, аккумулятор (Rechargeable), т.е. перезаряжаемый.

После тире нарисованы две цифры обозначающие номинальную емкость (24E = 2400мАh).

Емкость еще обозначают буквой “С — capacity”=“емкость”. Через нее в характеристиках выражается зависимость таких параметров как токоотдача и максимальные токи заряда.

Вот сводная табличка по разным маркам аккумуляторов:

У моделей от Panasonic первые буквы немного отличаются. Там вместо ICR чаще всего можно встретить надпись NCR.

Это разновидность кобальтовой химии, куда входит никель и оксид алюминия в качестве изолятора.

Они имеют большее количество циклов заряда (800 против 500) и низкие пороги напряжения разряда (до 2,5В).

Есть еще разновидность INR – сюда входят в равных долях кобальт, никель и марганец.

Отличаются они еще большей плотностью энергии, хорошей отдачей и более долгим сроком жизни (до 1500 циклов).

У марки Sanyo первые буквы вообще могут не иметь ничего общего со всем вышеприведенным. Этот производитель больше был “заточен” на промышленное, а не розничное производство банок.

Поэтому особо не заморачивался с принятыми стандартами от других фирм. В 2008г Sony и Sanyo объединились в одну компанию.

Остальные букво-цифровые надписи отвечают за дату выпуска. И тут опять же у каждого производителя зашифрована целая абракадабра.

Чтобы правильно узнать, когда же была изготовлена ваша батарейка, лучше всего зайти на известный ресурс batterybro.com.

Выбираете там марку, заносите данные и моментально получаете готовый результат.

Проблема в том, что большинство аналогов вообще не заморачиваются с вышеприведенными стандартами.

Они закупают голые элементы у заводов изготовителей, одевают в термоусадку, на которую наносят свои названия и собственный шифр.

Истинные значения можно увидеть только на металлическом корпусе элемента, содрав защитную оболочку.

Сводная таблица по всем ведущим маркам 18650 от LG, Samsung, Panasonic, Sanyo и Sony/Murata с указание емкости и максимального тока (+ высокотоковые модели) приведена ниже (нажмите на название марки, чтобы просмотреть все данные):

Высокотоковые LG 18650Градация по цветам

Высокотоковые Samsung 18650

Высокотоковые Sony / Murata 18650

Как же выбрать качественный и самое главное безопасный аккумулятор 18650? Не секрет, что при перегреве они зачастую возгораются.

На ютубе полным-полно подобных роликов.

Дело в том, что Li-Ion батарейки бывают защищенные и не защищенные. Последние – это обычная банка без каких-либо встроенных элементов защиты.

Такие банки имеют “плоский” носик.

В защищённых, в конструкцию батарейки встроена плата PCB, контролирующая перезаряд + обеспечивающая защиту от КЗ. Плата припаяна к одному из контактов.

Обычно это “минус”. На плюсовом идет специальная насадка.

При этом сама батарейка оборачивается в термоусадку. Иногда на бочонок наносится надпись “Protected”.

Если первая только защищает аккумулятор, то вторая полностью управляет процессом заряда АКБ (ограничение тока, контроль температуры и т.д.).

С “пипкой” чаще всего используются в брендовых дорогих фонариках. Плоскоголовые там при последовательном соединении могут попросту не дать контакта.

Как вы понимаете, габариты защищенных аккумуляторов получаются немного больше обычных. Многие производители их даже называют иначе – не 18650, а 18700.

На самом деле нет. Более того, не многие знают, но большинство ведущих производителей даже не производят таких батареек!

Защитные платы выпускаются совсем другими брендами, после чего они соединяются с обычными аккумуляторами известных марок и их перемаркируют.

Все дело в том, что защищенные АКБ требуются далеко не всегда. Выбирайте их только в том случае, если у вас вызывает сомнение зарядное устройство.

В первую очередь то, которое автоматически не останавливает заряд.

Также незащищенные модели можно встретить в больших сборках, где последовательно соединено сразу несколько 18650.

Если вам попался большой аккумулятор на элементах 18650 в закрытом корпусе, то обратите внимание на соответствующие надписи. Например, вот такие буквы “6S5P” расшифровываются как:

• 6 последовательно соединенных ячеек

• каждая из которых содержит 5 параллельных банок

Дело в том, что не существует двух абсолютно одинаковых банок.

Их внутреннее сопротивление всегда отличается, и в случае разброса напряжения на банках, некоторые из них будут нагреваться значительно больше остальных и деградировать.

Но и здесь опять же все зависит от качественной зарядки. А они в последнее время стали очень доступны и максимально безопасны. Подробнее

На электро-велосипедах все решается элементарными платами балансира.

Поэтому обычные Li-ion батарейки и получили гораздо большее распространение, нежели защищенные.

Их габаритные размеры не всегда позволяют это сделать.

Помимо преимуществ литий-ионные батареи имеют и недостатки.

Во-первых, как говорилось выше — это деградация и выход из строя при перезарядке или перегреве.

Чаще всего это делается контактной сваркой.

При сварке образуется незначительный кратковременный нагрев, который целиком поглощается проводником (никелевая лента).

Во-вторых, литий-ионные акб не любят полной разрядки.

Именно с таким зарядом они как правило и продаются в магазинах. Идеальная температура хранения +5С.

Поэтому держать батарейки в холодильнике (не в морозилке!), не такая уж и плохая идея.

Иначе при попадании в тепло случится непоправимое.

Широко известна проблема быстрого разряда всех Li-ion батареек 18650 при отрицательных температурах воздуха. Что делать в этом случае?

Они спокойно держат заряд и переносят температуру до -30С. У них очень стабильное напряжение разряда и они более безопасны.

При частом использовании средний срок службы 18650 – около 36 месяцев (три года). Но даже если вы ими не пользуетесь, они все равно деградируют!

Какую емкость можно считать идеальной? Казалось бы, ответ тут очевиден – чем больше, тем лучше.

Даже на официальном сайте от Panasonic (пруф) max емкость таких литий-ионок не превышает 3350-3450mAh.

Если вы на китайских моделях увидите значительно большие цифры (12000mAh или 15000mAh) – это однозначно подделка.

Максимум, что способны выдать подобные экземпляры 1000-1200mAh. Их еще называют тестовыми. Среди таких “высокоёмких брендов” отличаются Rakieta и UltraFire.

Эти аккумы как будто специально сделаны для пироманов. Заряжаешь по максимуму, бросаешь, и петарда готова к взрыву ��

Современная химия пока что не научилась помещать в маленькую банку более чем 3500-3600mAh.

Почему-то на экранах электронных зарядных устройств при 100% подзарядке такой батарейки, зачастую высвечивается максимальное значение всего лишь в 3500.

Поэтому, когда перед вами будет стоять выбор 3500mAh или 3600mAh по более дорогой цене, покупайте первую.

Это будет более выгодная и честная сделка.

А как в “полевых” условиях без спецзарядок и долгих ожиданий разряда, отличить хороший аккумулятор от хлама (в плане емкости)?

Для этого достаточно взвесить две одинаковые батарейки разной фирмы с одной и той же нарисованной емкостью.

Вес нормального аккумулятора 18650 составляет 45-50 грамм.

Если конечно ушлые китайцы не насыпали в него песка ��

Самое главное — это внутреннее сопротивление аккумулятора (импеданс) и максимальный ток.

По поводу токоотдачи. Это самый важный параметр для применения в мощных аккумуляторных устройствах (дрели, эл.велосипеды, вейпы, самокаты).

С подавляющего большинства подделок Panasonic, Samsung, LG и т.п., можно “безболезненно” снимать ток не более 5А (4800mA).

Батарейки будут сильно греться и быстро деградировать. Поэтому для мощных устройств всегда выбирайте только высокотоковые аккумуляторы 18650 (маркировка — high drain).

Они так называются, потому что их можно безопасно разряжать токами в несколько раз превышающих собственную емкость.

Их там практически нет. В подавляющем большинстве случаев вам подсовывают среднетоковый аккумулятор с усредненной мощностью.

Это конечно же не откровенный хлам, но и до высокопроизводительных батареек от Samsung, Panasonic, LG им очень далеко.

Вот например, наглядное сравнение сопротивления оригинального LG и псевдо LG от Liito-Kala.

Как видите, оно отличается более чем в два раза. Поэтому способность отдавать высокий ток при разряде у LiitoKala ограничена, а LG будет соответствовать своим характеристикам.

Самый проверенный магазин — это ru.nkon.nl Все люди разбирающиеся в теме давным-давно в курсе этого.

Но цены (акк за 5-6 ойро и выше) + платная доставка отпугивают большинство пользователей.

Хорошие, качественные батарейки должны иметь сопротивление <20мОм. Все что выше 25мОм – изделия для фонариков.

Исходя из фактических тестов и замеров аккумуляторов форм фактора 18650, можно вывести для них следующую формулу:

• высокотоковые – Imax. разряда >5C (5 емкостей) IR<17мОм

• среднетоковые – Imax. разряда 3С или 4С; IR=17-23мОм

• низкотоковые – Imax. разряда 2С; IR>23мОм

Оно должно замеряться методом переменного тока с частотой 1kHz. Самый доступный прибор для замера YR-1035.

А вот наглядное видео о том, как “хороший аналог” бренда LG (шоколадка HG2) умер прямо во время испытаний током в 20А.

Так где же найти хорошие батарейки 18650? Например, качественные модели можно купить не на Али, а в магазине Banggood.

Вот только с ценой и способами доставки могут возникнуть проблемы.

Среди ведущих производителей 18650 стоит выделить такие фирмы как Samsung, Sony (сейчас уже muRata), Panasonic, LG, Sanyo.

Один из самых удачных вариантов при переделке и ремонте аккумуляторного инструмента на высокотоковых батарейках 18650 — это Sony VTC6 или LG “шоколадки”.

Фактически это не производители, а перепаковщики. Если отодрать наклейку, то внутри вы увидите все ту же банку от Samsung, Panasonic или LG.

Если же речь идет о хороших батарейках 18650 (не высокотоковых), то зарекомендовавшим себя с положительной стороны магазином у китайцев считается, тот самый LiitoKala – ТЫЦ.

Для аккумуляторного инструмента один из лучших элементов питания — это LiitoKala Lii-40A 21700. Однако как видите, форм фактор у него немного другой (не 18650).

Зато фактический разрядный ток такого элемента доходит до 20А. 21700 считается вообще сильно недооцененным форм-фактором. Подробнее

В плане емкости предел для них в районе 5000mAh.

Эпичная битва шуруповертов на разных аккумуляторах. Кто кого, Bosch или Makita ��

Главная проблема LiitoKala или всяких Варикоров в том, что зачастую попадаются батарейки с очень большим разбросом параметров. Вот типичный отзыв рядового пользователя.

Все может закончится перегревом, взрывом и травматизацией курильщика.

Покупайте для этих устройств только оригиналы от Murata (Sony), Samsung (серия 25R — “зеленые огурчики”) или LG (серия «HE» — “желтые бананы”).

Вот еще один магазин Aliya’s Battery Store по продаже некоторых оригинальных марок 18650 – ТЫЦ. Цены здесь существенно отличаются от всех предыдущих.

Что касается электротранспорта (самокат, велосипеды), то при сборке батареи АКБ, элементы аналогов нужно подбирать с таким запасом, чтобы максимальный разрядный ток, протекающий через каждый аккумулятор, не превышал 50% от значения его максимального продолжительного тока.

Помимо батареек не забывайте про безопасные и многофункциональные зарядные устройства к ним (ссылка на подобные уже была выше).