Что значит высокотоковый аккумулятор 18650

от admin

Маркировка и расшифровка аккумуляторов 18650

Литий-ионные аккумуляторы форм-фактора 18650 – это цилиндрические ячейки размерами 18 х 65 мм. При наличии электронной платы защиты размеры ячеек немного увеличиваются – примерно на 0,3–0,5 мм. Несмотря на одинаковые размеры и схожий внешний вид, разные Li-ion аккумуляторы типоразмера 18650 могут значительно отличаться по типу химии и рабочим параметрам. Даже продукция одного бренда и серии может отличаться – как минимум, датой производства.

Поэтому при выборе литиевых аккумуляторов нужно обращать внимание на их маркировку и уметь ее расшифровывать. Типы маркировок 18650 элементов у известных производителей схожи, но имеют некоторые отличия. И хотя на первый взгляд шифровка может казаться непонятной, по обозначениям на защитной оболочке аккума можно узнать всю необходимую информацию о нем – от типа химии до даты изготовления.

Буквенная маркировка аккумуляторов 18650

В распространенных вариантах буквенной маркировки – ICR, INR, IMR, IFR – буква I указывает на использование Li-ion технологии, а R – на то, что это не батарейка, а перезаряжаемый аккумулятор (Rechargeable). По 2-й букве такой маркировки можно определить тип химии:

  1. ICR – литий-кобальтовая технология. Обеспечивает высокую энергоемкость, но не отличается стабильностью. Часто ICR аккумуляторы применяются в ноутбуках. Для безопасного использования таких элементов необходима надежная плата защиты.
  2. IMR – литий-марганцевая технология. Такие «банки» выдерживают разрядные токи до 10С, поэтому их называют высокотоковыми. Они отличаются повышенной стабильностью и эффективностью.
  3. INR – состав с никелем и марганцем. Такое сочетание компонентов обеспечивает аккумуляторам высокую энергоемкость (благодаря никелю), химическую стабильность, безопасность применения и низкое сопротивление (благодаря марганцу). INR аккумуляторы дороже ICR и IMR моделей. Применяются они в фонариках, цифровой технике, электроинструментах.
  4. IFR – литий-железо-фосфатные модели. Отличаются рекордной стабильностью и безопасностью. Обеспечивают токоотдачу до 30С. Без проблем работают при температурах от -30 до +60 °С. В отличие от остальных моделей, имеют меньшее рабочее напряжение и редко встречаются формате 18650. Используются в АКБ для электротранспорта, солнечных электростанций, портативного электроинструмента, пуско-зарядных устройств, телекоммуникационных приборов.

Обзор высокотоковых аккумуляторов 18650

Аккумуляторы 18650 с максимальным током 15 Ампер

Наименование модели Номинальная емкость, mAh Максимальный ток разряда, А Максимальный ток разряда, А (с контролем температуры ячейки) Ток стандартного заряда, А Ток ускоренного заряда, А
Samsung INR18650-30Q 3000 15 1.5 4.0
Samsung INR18650-30QSamsung INR18650-30Q

Эта категория представлена одной моделью — Samsung INR18650-30Q. Емкость 3000 mAh, максимальный ток 15 Ампер. Для очень мощных устройств этот аккумулятор не очень подходит. А вот для устройств, в которых низкотоковых аккумуляторов уже не хватает, и нужна хорошая емкость — практически идинственный вариант. Есть еще более мощные Murata VTC6 с максимальным током до 30 Ампер, но они значительно дороже.

Аккумуляторы 18650 с максимальным током 20 Ампер

Аккумуляторы формата 18650 с максимальным током 20 Ампер применяются в батареях аккумуляторного электроинструмента средней мощности, аккумуляторных пылесосах, электронных сигаретах и т.д.

Наименование модели Номинальная емкость, mAh Максимальный ток разряда, А Максимальный ток разряда, А (с контролем температуры ячейки) Ток стандартного заряда, А Ток ускоренного заряда, А
LG INR18650HG2 3000 20 1.5 4.0
LG INR18650HJ2 3000 20
LG INR18650HE4 2500 20 1.25 4.0
Samsung INR18650-25R 2500 20 1.25 4.0
Sanyo UR18650NSX 2500 20 1.75 5.0

Высокотоковый аккумулятор 18650 LG HG2LG INR18650HG2

Хорошо известный аккумулятор с емкостью 3000 mAh. В народе его прозвали «шоколадка» за характерный коричневый цвет термоусадки. Внутреннее сопротивление 14 — 16 мОм. Но сейчас эта модель очень дорогая и по цене практически сравнялась с Murata VTC6, у которой характеристики значительно лучше. Поэтому использование LG HG2 очень часто не оправдано.

Высокотоковый аккумулятор LG INR18650-HJ2LG INR18650HJ2

Это новая модель. В продаже появилась в 2022 году и судя по всму является дальнейшем развитием LG HG2. Основные параметры все те же — емкость 3000 mAh и максимальный ток 20 Ампер. Внутреннее сопротивление по сравнению с HG2 стало меньше, на уровне 11 — 13 мОм. Данных по значениям тока заряда LG HJ2 у нас пока нет. Но судя по меньшему внутреннему сопротивлению, допустимые токи заряда должны быть чуть выше, чем у LG HG2.

Высокотоковый аккумулятор 18650 LG HE4LG INR18650HE4

Довольно старая модель с емкостью 2500 mAh. Внутреннее сопротивление обычно 12 — 14 мОм. Аккумуляторы LG HE4 относительно дешевы, поэтому применяются достаточно широко до сих пор.

Высокотоковый аккумулятор Samsung INR18650-25RSamsung INR18650-25R

Samsung INR18650-25R, наверное, самая распространенная высокотоковая модель в формате 18650. Емкость 2500mAh, максимальный ток 20 Ампер, внутреннее сопротивление 12 — 14 мОм. Характеристики средние, но этот аккумулятор стоит очень недорого, из-за чего и обрел широкую популярность.

Высокотоковый аккумулятор Sanyo UR18650NSXSanyo UR18650NSX

Этот аккумулятор не очень распространен, но вполне используется даже именитыми производителями. Например, в батареях аккумуляторного электроинструмента. Емкость Sanyo UR18650NSX 2500 mAhБ максимальный ток 20 Ампер, внутреннее сопротивление 12 — 15 мОм. Максимальный ток заряда 5 Ампер, что выше, чем почти у всех моделей в этой категории.

Аккумуляторы 18650 с максимальным током 30 Ампер

Еще более мощные аккумуляторы. 30 Ампер — это примерно 100 Ватт мощности! Li-ion аккумуляторы такой высокой мощности применяются в батареях мощного аккумуляторного электроинструмента, электронных сигаретах, некоторых моделях аккумуляторных пылесосах типа Dyson (без Турбо-режима) и т.д.

Наименование модели Номинальная емкость, mAh Максимальный ток разряда, А Максимальный ток разряда, А (с контролем температуры ячейки) Ток стандартного заряда, А Ток ускоренного заряда, А
Murata VTC6 3000 15 30 3.0 5.0
Murata VTC5 2600 20 30 2.5 4.0
Murata VTC4 2100 30 4.0
Samsung INR21700-20S 2000 30 1.0 4.0
Высокотоковый аккумулятор 18650 Murata VTC6Murata VTC6

VTC6 — единственный аккумулятор с емкостью 3000 mAh и максимальным током до 30 Ампер (15 Ампер — максимальный ток без контроля температуры ячейки и 30 Ампер — с контролем температуры ячейки, не выше 80 градусов). Murata VTC6 — очень распространенная модель, но стоит недешево. Поэтому ее применение оправдано там, где нужны одновременно хорошая емкость при высокой мощности без оглядки на цену. Это электронные сигареты, батареи для квадрокоптеров, очень мощные ручные фонари и т.д. Применение аккумуляторов VTC6 в батареях аккумуляторного электроинструмента не очень оправдано.

Высокотоковый аккумулятор 18650 Murata VTC5Murata VTC5

Аккумулятор Murata VTC5 имеет емкость 2600 mAh и максимальный ток 20 Ампер без контроля температуры ячейки и 30 Ампер — с контролем температуры ячейки (не выше 80 градусов). Внутреннее сопротивление 12 — 14 мОм. Максимальный ток заряда — 4 Ампера.

Высокотоковый аккумулятор 18650 Murata VTC4Murata VTC4

Еще одна модель от Murata в этой категории, но уже с емкостью поменьше, сем у VTC5. Емкость VTC4 составляет 2100 mAh, максимальный ток — 30 Ампер. Максимальный ток заряда — 4 Ампера. В силу не оченьв ысокой емкости используется нечасто, но стоит относительно недорого.

Высокотоковый аккумулятор Samsung INR18650-20SSamsung INR18650-20S

Модель от Samsung. Емкость 2000 mAh, максимальный ток 30 Ампер. Внутреннее сопротивление очень низкое, 7 — 9 мОм. Максимальный ток заряда 4 Ампера. Ввиду очень низкого внутреннеего сопротивления применение этого аккумудятора иногда имеет смысла, даже если ради этого приходится пожертвовать емкостью. Например, батареи очень мощного аккумуляторного электроинструмента.

Аккумуляторы 18650 с максимальным током 35 Ампер

В этой категории представлены самые мощные li-ion аккумуляторы. Сильно высокой емкости вы тут не увидите, т.к. пришлось ей пожертвовать в угоду мощности. 35 Ампер с одной ячейки — это выше 100 Ватт!

Эти аккумуляторы используются в основном в батареях аккумуляторного электроинструмента большой мощности, батареях аккумуляторных пылесосов типа Dyson с очень мощным Турбо-режимом.

Наименование модели Номинальная емкость, mAh Максимальный ток разряда, А Максимальный ток разряда, А (с контролем температуры ячейки) Ток стандартного заряда, А Ток ускоренного заряда, А
Murata VTC5D 2800 35 35 2.7 6.0
Molicel INR18650-P28A 2800 35 35 2.8 8.4
Molicel INR18650-P26A 2600 35 35 2.6 6.0
Murata VTC5A 2500 30 35 2.5 6.0
Samsung INR18650-25S 2500 25 35 1.25 4.0
Высокотоковый аккумулятор 18650 Murata VTC5DMurata VTC5D

Аккумулятор Murata VTC5D имеет емкость 2800 mAh и максимальный ток 35 Ампер. Это один из наиболее емких аккумуляторов формата 18650 такой мощности. Максимальный ток заряда 6 Ампер, внутреннее сопротивление 12 — 12 мОм. Но найти эту модель в продаже сложно, т.к. в больших количествах VTC5D не выпускается.

Высокотоковый аккумулятор Molicel INR18650-P28AMolicel INR18650-P28A

Molicel IR18650-P28A аккумулятор Тайваньского производителя с емкостью тоже 2800 mAh и максимальным током 35 Ампер. Обратите внимание на максимальное значение тока заряда для этой модели — 8,4 Ампера. Внутреннее сопротивление 11 — 13 мОм.

Высокотоковый аккумулятор Molicel INR18650-P26AMolicel INR18650-P26A

Еще одна модель от Molicel в этом сегменте. Емкость немного поменьше — 2600 mAh, максимальный ток 35 Ампер. Максимальный ток заряда поменьше — 6 Ампер. Внутреннее сопротивление такое же 11 — 13 мОм.

Высокотоковый аккумулятор 18650 Murata VTC5AMurata VTC5A

Хорошо известная и зарекомендовавшая себя модель от Murata — VTC5A. Емкость 2500 mAh, максимальный ток 35 Ампер. Максимальный ток заряда 6 Ампер. Внутреннее сопротивление аккумулятора Murata VTC5A 9 — 12 мОм. Эта модель отличается очень хорошей живучестью, аккумуляторы Murata VTC5A живут по несколько лет даже при частом использовании в устройствах с оченьв ысокой нагрузкой.

Как по маркировке выбрать литий ионные 18650 для шуруповерта

Аккумуляторная батарея шуруповерта выходит из строя раньше, чем остальная электротехническая и механическая часть электроинструмента, которые при замене АКБ могут служить еще долго. Хорошей альтернативой штатным никель-кадмиевым или никель-металлогидридным элементам служат современные литий-ионные аккумуляторы. Они превосходят классические элементы по большинству параметров, а их недостатки во многих случаях существенной роли не играют.

Как по маркировке выбрать литий ионные 18650 для шуруповерта

Габариты типоразмера 18650.

На сегодняшний день для использования в аккумуляторном электроинструменте популярны Li-Ion элементы типоразмера 18650 (цифры означают габариты в миллиметрах LxD, составляющие 18х65 мм). Но даже в рамках одного типоразмера производятся аккумуляторы с разными характеристиками. Слабым местом литий-ионных АКБ является способность отдавать большой ток, поэтому для шуруповерта наиболее подходящими считаются особые, высокотоковые аккумуляторы.

Основные характеристики 18650 при выборе для шуруповерта

Выбрать литиевые аккумуляторы типоразмера 18650, можно учитывая простые правила электротехники:

  • один литий-ионный источник имеет напряжение около 3,7 вольта;
  • чтобы набрать необходимое для работы шуруповерта напряжение, надо применить последовательное соединение аккумуляторов, при этом напряжения всех элементов сложатся алгебраически (при соблюдении полярности);
  • общая емкость и токоотдача АКБ определяется емкостью единичного элемента (если батарея состоит из одинаковых аккумуляторов).

Так, при рабочем напряжении шуруповерта 18 вольт батарею можно составить из 5 литий-ионных элементов, а при 14 вольтах – из 4.

Как по маркировке выбрать литий ионные 18650 для шуруповерта

Схема полной цепи с эквивалентной схемой источника тока.

Токоотдачу характеризует такой параметр, как внутреннее сопротивление источника тока. Чем оно меньше, тем меньше падает напряжение при равном токе, тем большую мощность может отдать элемент. На схеме полной цепи можно видеть, что внутреннее сопротивление r ограничивает наибольший ток. Хорошие изделия имеют r=13..15 мОм.

Внутреннее сопротивление аккумулятора нельзя замерить, например, мультиметром в режиме омметра. Эта величина для источников тока (коим является аккумулятор) является достаточно абстрактным понятием, характеризующим ограничение элемента по токоотдаче. Ее измерения ведутся по специальной методике, при которой сравниваются напряжение и ток на разной нагрузке.

Какой ток должен быть у аккумулятора

Аккумулятор должен обеспечивать ток, при котором шуруповерт будет выполнять желаемую работу. В интернете часто можно встретить советы вычислять ток по формулам, связывающим крутящий момент, частоту вращения и напряжение. Но примеров реального расчета по фактическим данным найти практически невозможно, потому что результат получается абсурдным. Что является причиной этому – тема отдельного обзора.

Поэтому для бытового электроинструмента можно ориентироваться на токи, полученные при реальных замерах в разных режимах. Они приведены в таблице.

Режим Потребляемый ток, А
Холостой ход 1..2
Средняя нагрузка 4..6
Наибольшая нагрузка 10..12
Полное торможение Броски до 30

Поскольку при полном торможении говорить о сохранении крутящего момента смысла не имеет, и к аккумулятору предъявляется требование обеспечить необходимый ток на максимальной (или, хотя бы, на средней) нагрузке. Поэтому неплохим будет результат в 12 ампер, а минимально приемлемым – в 6 ампер.

Для профессионального электроинструмента, применяемого при строительных работах, токи будут в разы выше (кроме, может быть, тока холостого хода). Так, имеется сведения о бросках тока при полном торможении до 80 А.

Обязательно ли приобретать высокотоковые АКБ

Не обязательно приобретать высокотоковые аккумуляторы. Они стоят дороже обычных элементов. Но, как показано выше, именно уровнем токоотдачи ограничиваются возможности шуруповерта. Если электроинструмент предназначен для закручивания коротких саморезов в пластик или мягкое дерево или сверления легких материалов, можно обойтись и обычными АКБ. Если надо выполнять более серьезные работы – без высокотоковых аккумуляторов не обойтись.

В видео тестируют 8 высокотоковых акб с Aliexpress.

Какая емкость лучше подойдет

Этот вопрос регулируется здравым смыслом. С одной стороны, чем больше емкость, тем дольше работа от подзаряда до подзаряда. С другой стороны, при росте емкости растет и время пополнения энергии (при равном зарядном токе), а также увеличиваются габариты (хотя в рассматриваемом случае они заданы типоразмером) и вес батареи. Поэтому надо найти разумный компромисс. Также следует понимать, что физику не обмануть — высокотоковые аккумуляторы при равных условиях будут иметь более низкую емкость, чем обычные.

Обычно аккумуляторы 18650, подходящие для рассматриваемых целей, имеют емкость 1000-2600 мА*ч. Лучше выбрать изделия со значением этого параметра ближе к верхнему пределу – отрицательные стороны выбора при таких емкостях проблем не создадут. Заявляемые иногда производителями из Юго-Восточной Азии цифры в 15000-20000 мА*Ч являются лукавыми и заставляют усомниться и в других характеристиках аккумуляторов.

Как по маркировке выбрать литий ионные 18650 для шуруповерта

Степень защиты ячеек

Элементы могут оснащаться платой защиты. Ее задачи:

  • ограничивать уровень зарядки, не допуская сверхзаряда;
  • ораничивать уровень разрядки, не допуская глубокого разряда;
  • защита от короткого замыкания.

Такие элементы примерно на 1,5 мм длиннее обычных. Другое отличие – на корпусе может быть маркировка Protected. Такие аккумуляторы не могут быть высокотоковыми, так как они должны отдавать ток от 10 А и выше, а плата отключает элемент при 5..6 амперах. Поэтому High Drain элементы выпускаются в незащищенном виде. При эксплуатации в составе батареи надо обязательно применять плату балансировки. При одиночном использовании следить за режимом самостоятельно, не допуская перезарядки и режима глубокого разряда.

Как по маркировке выбрать литий ионные 18650 для шуруповерта

Различие в габаритах защищенных и незащищенных элементов 18650.

Советы по приобретению

При приобретении любых изделий часто возникает желание сэкономить. Но не в этом случае. Нижняя планка цены на высокотоковые элементы начинается от 3..3,5 USD. Все, что дешевле, скорее всего подделка, не соответствующая задекларированным характеристикам.

Другой момент – высокотоковые аккумуляторы по весу заметно тяжелее пальчиковых батареек, и можно выявить фейк простым сравнением. Это заметно, если подержать в руке поочередно одно и другое изделие. К сожалению, при приобретении через интернет этот способ непригоден.

Где можно покупать

Покупать можно в магазинах электротоваров и через интернет. Самый популярный путь – приобретение на АлиЭкспресс. Но там очень высок риск нарваться на подделку. Ориентироваться можно по стоимости и реальности заявленных характеристик, как указано выше.

Еще лучше покупать в известных проверенных магазинах (например, Nkon). Цены там заведомо выше, чем на АлиЭкспрессе, но риск купить фейк почти отсутствует.

Каких производителей стоит рассматривать

Список производителей, выпускающих литий-ионные элементы, невелик. В него входят:

  • LG;
  • Samsung;
  • Panasonic;
  • Sanyo;
  • Murata;
  • Litokala;
  • Sony.

Фактически перечень еще короче. Производственные мощности Sony перешли Murata. Если на корпусе аккумулятора указан иной производитель, значит, это фейк. В лучшем случае это перемаркировка изделий указанных производителей.

Примеры и маркировка достойных моделей 18650

Общепринятой маркировки литий-ионных элементов нет, поэтому производители придерживаются одного из выбранных стандартов. Многие маркируют изделия по технологии производства элементов. Высокотоковые аккумуляторы производят:

  • литий-марганцевая технология (обозначается IMR);
  • литий-никелевая (INR);
  • литий-железофосфатная (IFR).

В качестве примера приведена маркировка одного из элементов производства Samsung. После обозначения технологии указан типоразмер и наибольший ток в 25 А. В последней строке зашифрована дата выпуска с точностью до недели.

Такой маркировки придерживаются не все. Так, на достойную модель южнокорейского производства нанесено следующее буквенно-цифровое обозначение:

  • первая строка LGDBHG21865 – производитель, наименование модели HG2, форм-фактор 1865;
  • вторая строка O125EO52A2 — первые четыре символа означают дату выпуска (O-2015 год, I- 2016 и т.д, а 125 – день выпуска от начала года).

Таким образом по маркировке можно определить производителя, некоторые параметры и дату выпуска.

В завершении видео-обзор годных высокотоковыех 18650 LIITOKALA 35A.

В остальном выбрать аккумулятор 18650 для шуруповерта несложно, особенно с использованием материалов данного обзора. Замена АКБ на литиевую заметно продлевает жизнь шуруповерта и облегчает работу с ним.

Секреты качественных ячеек аккумулятора

Большинство аккумуляторов современных электровелосипедов собраны на основе литий-ионных ячеек типоразмера 18650. Это самый распространённый формат ячеек, что подтверждается также фактом их использования при сборке аккумуляторов некоторых электромобилей американской компании Tesla, в частности, для спортивного автомобиля Tesla Roadster.

Очевидно, что в составе аккумулятора для автомобиля стоимостью несколько миллионов используются самые качественные ячейки. Но как отличить оригинальные ячейки от подделок? Прежде чем попытаться ответить на этот вопрос, давайте разберёмся, откуда взялось название “18650” и что находится внутри ячейки.

1.png

Формат 18650 получил столь широкое распространение благодаря тому, что из таких ячеек можно собрать аккумулятор практически любой конфигурации, и каждая из ячеек имеет собственный жёсткий корпус.

Название типоразмера «18650» содержит в себе размеры ячейки в миллиметрах — она имеет диаметр 18 мм и длину 65 мм. Ячейка собрана в цилиндрическом металлическом корпусе, который представляет из себя минусовой контакт, и содержит набор гибких пластин — анод и катод, разделённые сеператорами и свёрнутые в рулон.

2.png

Со стороны плюсового контакта предусмотрен предохранительный клапан избыточного давления, который срабатывает в случае неполадки, например, при коротком замыкании. Это обеспечивает необходимый уровень безопасности при использовании таких ячеек.

Чтобы собрать качественную надёжную батарею, которая прослужит долго и не потеряет значительную часть ёмкости в первый год эксплуатации, нужно быть уверенным, что она собрана из качественных ячеек.

3.png

Основными показателями качества ячеек можно считать следующие:

● внутреннее сопротивление ячейки

● максимальный ток заряда и разряда

● отсутствие тока утечки

Внутреннее сопротивление ячейки определяет не только её способность отдавать высокие токи (то есть нагрузочную способность), но и то, насколько сильно она будет нагреваться при работе.

Чем ниже внутреннее сопротивление, тем лучше — тем легче она отдаёт ток и меньше греется. Ячейки с высоким внутренним сопротивлением даже при средних нагрузках достаточно сильно нагреваются, что приводит к их быстрой деградации и, как следствие, потере ёмкости.

Внутреннее сопротивление выражается в миллиомах (мОм). У качественных ячеек 18650 этот параметр находится в пределах 30 мОм. Например, в спецификации на ячейки LG HG2 указано значение “не более 20 мОм”.

4.png

Ячейки известных производителей, как правило, стоят дороже, так как обладают низким внутренним сопротивлением, отличаются высокой нагрузочной способностью и отсутствием тока утечки, а их реальная ёмкость равна или чуть больше заявленной.

Отсутствие тока утечки обеспечивает постоянство напряжения на её контактах с течением времени, а значит, ячейка при длительном хранении не разрядится ниже 2,5 В и не выйдет из строя.

В спецификациях на ячейки также указывается максимальный ток заряда и разряда, который не приведёт к ускоренной деградации ячеек.. К примеру, для ячеек LG HG2 максимальный ток разряда равен 20 А, а максимальный ток заряда — 4 А. При этом стандартным током зарядка считается ток, равный половине ёмкости ячейки (0,5 С), то есть для нашего случая это 0,5 * 3000 = 1500 мА.

Чем выше максимальный ток разряда, тем более высокую мощность может отдавать ячейка. Такие высокотоковые ячейки рассчитаны на применение в аккумуляторах шуруповёртов, электронных сигарет и электровелосипедов. Ячейки, рассчитанные на низкие токи, используются в менее мощных устройствах, например, в велосипедных фонарях.

Ёмкость современных литий-ионных ячеек типоразмера 18650 варьируется в диапазоне от 2000 до 3600 мАч. Если вам встретилось предложение более высокой ёмкости в таком корпусе, скорее всего это не соответствует действительности, и на практике она окажется значительно ниже заявленной.

Для определения ёмкости в процессе заряда производители ячеек используют схему зарядки CC-CV (Constant Current — Constant Voltage), при которой ячейка сначала заряжается постоянным током, пока напряжение не дойдёт до верхнего порога (4,2 В), а затем это напряжение поддерживается, снижая зарядный ток. Зарядка прекращается в момент снижения тока до значения тока отсечки.

Аналогичная схема зарядки применяется в зарядных устройствах для литий-ионных аккумуляторов, в этом состоит их отличие от блока питания, который не рекомендуется использовать для этих целей.

При определении ёмкости на разряде, как правило, используется ток 0,2С (20% от ёмкости). Например, при тестировании ячеек LG HG2 ёмкостью 3000 мАч разряд производится током 600 мА до достижения нижнего порога напряжения на ячейке (2,5 В), при этом поддерживается температура 23 градуса по Цельсию.

Крупнейшими производителями ячеек 18650 на сегодняшний день являются компании LG, Panasonic (Sanyo), Samsung и Sony.

Самые распространённые ячейки от компании LG носят название LG HG2. Они имеют номинальную ёмкость 3000 мАч и внутреннее сопротивление менее 20 мОм (на фото слева). Из наиболее ёмких ячеек этого производителя хорошо известны LG MJ1 ёмкостью 3500 мАч (справа).

5.png

Хорошо известная каждому японская компания Panasonic входит в десятку крупнейших в мире производителей литий-ионных аккумуляторов, и изготавливает их, в том числе, для компании Tesla.

Panasonic в 2009 году объявила о слиянии с компанией Sanyo Electric Co, однако в продаже встречаются как ячейки с маркировкой Panasonic (на фото слева), так и с маркировкой Sanyo (справа). Они маркируются как NCR18650GA и имеют ёмкость 3450 мАч.

6.png

Компания Sony была первой, выпустившей литий-ионный аккумулятор в 1991 году по патенту японского учёного-химика Акира Ёсино.

В настоящее время в продаже имеются аккумуляторы VTC4, VTC5, VTC6 этого производителя. Оригинальные ячейки VTC4 маркируются как US18650VTC4, имеют ёмкость 2100 мАч и внутреннее сопротивление по даташиту 12 мОм, они изображены на следующем фото.

7.png

Среди литий-ионных ячеек от компании Samsung в настоящее время наиболее распространены модели 25R (полное название INR18650-25R, изображена на фото слева) и 30Q (справа). Первая имеет ёмкость 2500 мАч, вторая — 3000 мАч.

8.png

Кроме перечисленных известных производителей существует множество других, преимущественно расположенных в Китае, среди которых встречаются не только те, кто производит ячейки под собственным брендом, но и те, кто подделывает ячейки известных производителей.

Качественные подделки во многих случаях довольно сложно отличить от оригинала по внешним признакам, но об этом мы более подробно поговорим чуть ниже.

При использовании батареи, собранной из некачественных ячеек, имеющих высокое внутреннее сопротивление, существует опасность её быстрой потери ёмкости. Этому могут способствовать две причины: деградация, вызванная высокой температурой, и разбалансировка батареи, то есть увеличение разброса напряжений между ячейками.

В спецификациях крупных производителей ячеек указываются диапазоны температур, в которых ячейки должны эксплуатироваться. К примеру ячейки LG HG2 должны заряжаться в диапазоне от 0 до +50 градусов, а разряжаться — в диапазоне от -20 до +75. При приближении к граничным значениям температур, скорость деградации ячеек будет увеличиваться.

9.png

При хранении ячеек, в том числе в процессе транспортировки от производителя к потребителю, также необходимо соблюдение температурного режима, причём чем больше срок хранения, тем уже допустимый температурный диапазон.

Например, в спецификациях на ячейки LG HG2 указано, что хранение в течение одного месяца допускается при температуре от -20 до +60 градусов, в течение 3 месяцев — от -20 до +45, а в течение года — от -20 до +20 градусов.

Литий-ионные ячейки работают в диапазоне от 2,5 В (иногда от 3 В) до 4,2 В. Если их разрядить ниже 2,5 В и оставить на длительное время, начнётся процесс ускоренной деградации, и соответственно, потеря ёмкости. Аналогичный результат получается и при заряде ячеек выше верхнего значения (4,2 В).

Для исключения таких ситуаций используется BMS (Battery Management System), или система управления батареей. Это плата, которая устанавливается в батарею и следит за тем, чтобы напряжения на ячейках были в нужном диапазоне.

10.png

Кроме того, BMS прекращает процесс заряда батареи как только на одной из ячеек напряжение достигло верхнего значения (4,2 В), а также отключает нагрузку при достижении нижнего порога (2,5 В или 3 В) на любой из ячеек.

Большинство современных BMS имеют функцию балансировки — выравнивания напряжения на ячейках путём шунтирования ячеек с максимальным напряжением в процессе зарядки. Это позволяет избежать значительной потери ёмкости при использовании ячеек среднего и низкого качества.

Для реализации функции включения/выключения батареи, на многих BMS предусмотрен отдельный вывод — два провода, которые подключаются к замку или кнопке на корпусе батареи.

Перед сборкой батареи необходимо определиться со схемой сборки, которая зависит от того, на какое рабочее напряжение должна быть батарея, и какую иметь ёмкость.

Схема сборки в общем смысле обозначается формулой aSbP, где a — количество блоков ячеек, соединённых последовательно (S — serial), b — количество параллельно соединённых ячеек внутри одного блока (P — parallel).

Номинальное напряжение батареи определяется как номинальное напряжение одной ячейки, умноженное на значение “а”. Ёмкость батареи определяется как ёмкость одной ячейки, умноженная на значение “b”. Например, батарея, собранная по схеме 10S5P из литий-ионных ячеек типоразмера 18650 ёмкостью 2500 мАч, будет иметь номинальное напряжение 36 В (3,6 В * 10) и ёмкость 12,5 Ач (2,5 Ач * 5).

В зависимости от схемы сборки и необходимой нагрузочной способности (мощности) батареи, подбирается соответствующая BMS. Существуют BMS с общим портом, когда заряд и разряд батареи выполняется через один и тот же разъём, и BMS с раздельным портом, когда используются разные разъёмы. Для наглядности, схемы подключения указанных видов BMS представлены на схеме.

11.png

С борка батареи выполняется в соответствии с разработанной схемой. Сначала ячейки набираются в холдеры (пластиковые разделители), а затем контакты соединяются с использованием точечной сварки, которая обеспечивает необходимое качество соединения и, в отличие от пайки, позволяет не перегреть ячейки.

К полученным блокам припаиваются балансировочные провода и силовые выводы, которые подключаются к BMS. После сборки батарея тестируется на ёмкость и упаковывается

12.png

Если заглянуть в спецификации к ячейкам 18650 крупных производителей, можно заметить, что большинство из них весит 45-50 грамм. Как ни странно, вес является одним из тех параметров, по которому можно определить подлинность ячеек.

Другим критерием может служить внешний вид — в сети довольно большое количество визуальных сравнений оригинальных ячеек с подделками и перечень выявленных отличий.

Кроме того, оригинальные ячейки в большинстве случаев стоят дороже неоригинальных, поэтому подозрительно низкая цена должна вас насторожить.

При заказе в онлайн-магазине вряд ли у Вас будет возможность проверить подлинность ячеек по внешнему виду на фотографиях, впрочем, как и по весу. В таких случаях может помочь наличие положительных отзывов людей, которые постоянно приобретают ячейки в конкретном магазине, и успели удостовериться в их качестве.

В магазине 5КИЛОВАТТ продаются аккумуляторные батареи построенные исключительно на качественных элементах питания производителей Panasonic и LG.

Используя эти аккумуляторы вы можете быть уверены в их надежности, долговечности и практичности.

Читать:
Как собрать часы diy clock

Похожие публикации