ყველა 18650 ზომის (ფორმის ფაქტორი) ბატარეას აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. ამიტომ, ძნელია საუბარი იმაზე, თუ რომელი 18650 ბატარეა უკეთესია. ეს არის უფრო პირადი პრეფერენციების საკითხი და მოთხოვნები, რომლებსაც თქვენ აყენებთ ბატარეაზე. ბატარეის სპეციფიკაციები და მახასიათებლები დამოკიდებულია გამოყენებული ქიმიის (ელექტროლიტის) ტიპზე.
დაცული და დაუცველი ლითიუმ-იონური ბატარეები
პირველ რიგში, მოდით შევხედოთ განსხვავებას დაცულ და დაუცველ 18650 ბატარეებს შორის. ამ ორი ტიპიდან რომელია უკეთესი, გაირკვევა ამ ტერმინების გაანალიზების შემდეგ. დაცული (დაცული) ბატარეები არის აკუმულატორები, რომლებსაც აქვთ პატარა დაფა (დამუხტვის კონტროლერი) „ჩაკერებული“კეისში, რომელსაც აქვს სამი ყველაზე აუცილებელი ფუნქცია: მოკლე ჩართვის დაცვა, ღრმა გამონადენის დაცვა და დასაშვები დენის გადაჭარბება დამუხტვის დროს. დაცულებთან ერთად არის დაუცველიც.(დაუცველი) ბატარეები შიდა დაფის გარეშე. მათ დიდი სიფრთხილით უნდა მოექცეთ, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც მათ ძალიან დაბალი წინააღმდეგობით მართავთ.
დაუცველი ბატარეის ქიმიური შემადგენლობიდან გამომდინარე, ის შეიძლება მუდმივად გაფუჭდეს ან უბრალოდ აფეთქდეს. თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ, არის თუ არა ბატარეა დაცული მისი კორპუსის მცირე წარწერების წაკითხვით. მოკლე ჩართვა ინგლისურად თარგმნილი იქნება Short-Circuit, დაცვა - Protection. თუ თქვენ შეხვდით ამ ორ სიტყვას ერთ ხაზზე, მაშინ შეგიძლიათ დარწმუნებული იყოთ, რომ არსებობს დაცვა. ასევე, ცალკეული სიტყვები Protection ან Protected იგივეს იტყვის. სამწუხაროდ, ყველა ბატარეა არ წერს მასში პატარა მხსნელის არსებობის შესახებ. ალტერნატიულად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ბატარეის ინფორმაციის ძებნა გამყიდველებისგან ან ინტერნეტში. თუ ბატარეის არჩევისას პირველ რიგში უსაფრთხოებას დააყენებთ, მაშინ ცხადი გახდება პასუხი კითხვაზე, რომელია 18650 ბატარეა უკეთესი.
Li-ion ბატარეის მექანიკური დაცვა
გარდა ბატარეის ელექტრონული შიდა დაცვისა, არსებობს ასევე მექანიკური დაცვის სისტემა დაფის გამოყენების გარეშე. ასეთი დაცვის მნიშვნელობა მცირდება ბატარეის შიგნით მიკროსქემის (მექანიკური გადამრთველის მუშაობა) მექანიკურ შეწყვეტამდე, შიდა წნევის გარკვეული ზღვრის გადალახვის შედეგად, რაც, ფაქტობრივად, იწვევს აფეთქებას. ეს გამორთავს ბატარეას.თუ წნევა კვლავ აგრძელებს ზრდას, მაშინ ავტომატურად იხსნება სპეციალური სარქველი, რომელიც გამოაქვს ელექტროლიტს. თავად მექანიკური გადამრთველი საკმაოდ ფართოდ არის გავრცელებული, როგორც უსაფრთხოების დამატებითი ღონისძიება ბევრ ბატარეაში, ჩაშენებული დამუხტვის კონტროლერით (დაფით) ან მის გარეშე. ამავდროულად, მექანიკური დაცვის არსებობა შეიძლება საერთოდ არ იყოს ნახსენები არსად, არც საქმეზე და არც მაღაზიაში ტექნიკური მახასიათებლების აღწერაში. ამ შემთხვევაში, თქვენ უბრალოდ უნდა გესმოდეთ, რომ არასტაბილური ქიმიური შემადგენლობის მქონე ბატარეები არასოდეს დარჩება დაუცველი კარგი მწარმოებლის მიერ. თუნდაც ოფიციალურად ასეთი ელექტრომომარაგება დაუცველად ჩაითვალოს, მას მაინც ექნება გარკვეული მექანიკა.
Li-ion ბატარეის მოცულობა
ბატარეის სიმძლავრე გამოიხატება მილიამპერებში საათში (mAh ან mAh) და ასევე გეხმარებათ განსაზღვროთ რომელი 18650 ბატარეა არის საუკეთესოდ შეეფერება თქვენს მოწყობილობას. რაც უფრო მაღალია ეს მნიშვნელობა, მით მეტ ხანს იმუშავებს ბატარეა სრულ დაცლამდე. მილიამპერი საათში არის "ამპერ საათში" (1 Ah=1000 mAh) წარმოებული, რომელიც გამოიყენება მცირე ბატარეებისთვის. ფიზიკაში ჩასვლის გარეშე, ეს მნიშვნელობა ახასიათებს ბატარეის დენის პოტენციურ სიძლიერეს, რომელიც მან უნდა გამოსცეს ერთი საათის განმავლობაში, რათა მთლიანად განიტვირთოს. რა თქმა უნდა, შეიძლება არ გამოსცეს ასეთი ძლიერი დენი, მაგრამ ამ მნიშვნელობით ადვილად შეიძლება ვიმსჯელოთ მის შესაძლებლობებზე. მარტივი გამოთვლების დახმარებით შეგიძლიათ გაიგოთ, თუ რა დენს გამოიმუშავებს ბატარეა რამდენიმე საათის მუშაობისას.თანასწორობა - ამპერების რაოდენობა ერთ საათში. რაც უფრო მაღალია ამპერის მნიშვნელობა, მით უფრო დიდხანს შეუძლია ბატარეას მუშაობა იმავე სიმძლავრის გამოყენებით.
ლითიუმ-იონური ბატარეების მიმდინარე გამომავალი
მიმდინარე გამომავალი არის კიდევ ერთი პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს ბატარეას. ბატარეის კორპუსზე, დენის გამომავალი აღინიშნება დენის სიძლიერით - ამპერი (A). რაც მეტი ამპერია, მით უფრო ძლიერი იქნება ბატარეა "შეიწვება". მაღალი ამპერის მქონე ბატარეები ითვლება მაღალი დენით (მაღალი გადინება). ეს არის ამპერების რაოდენობა, რომელიც განსაზღვრავს, თუ რომელი მაღალი დენის 18650 ბატარეაა უკეთესი. თუმცა, ამ ბატარეებს შედარებით მცირე ტევადობა აქვთ. რაც უფრო დაბალია წინააღმდეგობა, რომლითაც ბატარეამ უნდა იმუშაოს, მით მეტი დენი მოუწევს მას. და ამ დაბრუნების ლიმიტი დამოკიდებულია აღწერილ მნიშვნელობაზე.
ბატარეის სიმძლავრე განსაზღვრავს დენის სიძლიერეს დროთა განმავლობაში და მიმდინარე გამომავალი გვიჩვენებს ამ ზღვარს. ამ ორი პარამეტრის საფუძველზე შეგიძლიათ გამოთვალოთ ბატარეის მაქსიმალური ხანგრძლივობა მისთვის მაქსიმალური შესაძლო სიმძლავრით. მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ თუ კონკრეტული მოწყობილობისთვის საჭირო დენი აღემატება ბატარეის მაქსიმალურ დენს, რომლითაც მუშაობს ეს მოწყობილობა, მაშინ ეს იქნება ბატარეის გადატვირთვა. ბატარეის მუშაობის ვადა მძიმე დატვირთვის დროს მუდმივი მუშაობისას მნიშვნელოვნად მცირდება.
ოჰმის კანონი, როგორც მეთოდი იმის გასარკვევად, თუ რომელი 18650 ბატარეა უკეთესია ტექნიკური მახასიათებლებით
დენის წყაროს ნომინალური ძაბვისა და მოწყობილობის წინააღმდეგობის გაცნობით, შეგიძლიათ გამოთვალოთ საჭირო დენის გამომავალი,Ohm-ის კანონის გამოყენებით:
I=U/R სადაც I არის დენი ამპერებში (A), U არის ძაბვა ვოლტებში (V), R არის წინააღმდეგობა ომებში (Ohm).
ანუ, თქვენ უნდა გაყოთ ბატარეის ძაბვა საბოლოო მოწყობილობის წინააღმდეგობაზე. ფორმულის გამოყენებით შეგიძლიათ დაიცვათ ბატარეა შესაძლო გადატვირთვისგან და, რა თქმა უნდა, მოკლე ჩართვისგან. წინააღმდეგობის გასაზომად გამოიყენება ომმეტრები. იმის ცოდნა, თუ როგორ უნდა გააკეთოთ ეს მარტივი გამოთვლები, დაგეხმარებათ განსაზღვროთ, რომელი 18650 ბატარეა არის ყველაზე შესაფერისი კონკრეტულ მოწყობილობასთან გამოსაყენებლად.
ყველა 18650 ფორმა ფაქტორიანი ბატარეა შეფასებულია 3,7 ვოლტზე. მაგრამ ეს მნიშვნელობა უმეტეს შემთხვევაში ცვალებადია და დამოკიდებულია ბატარეის გამონადენის დონეზე. რაც უფრო მეტია ის გამონადენი, მით ნაკლებ ვოლტს გამოიმუშავებს.
ლითიუმ-იონური ბატარეების ტიპები
რომელი 18650 ბატარეა აირჩიოს და რომელია უკეთესი - დამოკიდებულია კონკრეტულ სიტუაციაზე. ამ საკითხის გაგებაში დაგეხმარებათ ქიმიის სხვადასხვა სახეობის თავისებურებების ცოდნა. ქვემოთ მოცემულია 18650 ბატარეის ქიმიის ყველაზე პოპულარული ტიპები:
- ლითიუმის კობალტი - ICR, NCR, LiCoO2 (ლითიუმის კობალტის ოქსიდი).
- ლითიუმის მანგანუმი – IMR, INR, NMC, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2 (ლითიუმის მანგანუმის ოქსიდი).
- ლითიუმის რკინის ფოსფატი (ფეროფოსფატი) - LFP, IFR, LiFePO4 (ლითიუმის რკინის ფოსფატი).
ჩამოთვლილი ტიპის ბატარეები არის ლითიუმ-იონური ბატარეების ჯიშები, ანუ დამზადებულია ლითიუმ-იონური ტექნოლოგიის გამოყენებით.
შემდეგი ინფორმაცია ქიმიის ტიპების აღწერით დაგეხმარებათ განსაზღვროთ რომელი 18650 Li-ion ბატარეაა საუკეთესო.
ლითიუმ-იონური ბატარეების დაბერების, შენახვისა და მუშაობის ტემპერატურის დიაპაზონი
ყველა ლითიუმ-იონის კვების წყარო ასაკისაა. არ აქვს მნიშვნელობა, ისინი საერთოდ გამოიყენება თუ არა. ითვლება, რომ წარმოების დღიდან რამდენიმე წლის შემდეგ, ნებისმიერ შემთხვევაში, მათი უსაფრთხოდ გადაყრა შესაძლებელია. ყოველწლიურად ბატარეა კარგავს მისი ნომინალური სიმძლავრის დაახლოებით 10%-ს, ამიტომ რეკომენდირებულია ყიდვის წინ გაეცნოთ წარმოების თარიღს. დაძველებასთან ერთად, ლითიუმის ბატარეებს კიდევ ერთი მცირე მინუსი აქვს - მათი შენახვა დაცლილ მდგომარეობაში დიდხანს არ შეიძლება, ამან შეიძლება გააფუჭოს ისინი. ბატარეებზე ასევე მოქმედებს გარემო ტემპერატურა. ლითიუმ-იონურ უჯრედებს აქვთ შედარებით დაბალი ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონი - -20 გრადუსიდან +20 გრადუს ცელსიუსამდე. ეს ნიშნავს, რომ მათი გამოყენება ან დამუხტვა მითითებულ ზღვრებთან მიახლოებულ პირობებში უარყოფითად იმოქმედებს ელექტროლიტზე.
ლითიუმის კობალტის ბატარეები
ლითიუმის კობალტის ბატარეებს აქვთ ყველაზე მაღალი ტევადობა. ლითიუმ-კობალტის ქიმია ძალიან არასტაბილურია, ამიტომ ის სიფრთხილით უნდა იქნას გამოყენებული. სწრაფი დატენვის შესაძლებლობა არ უნდა იყოს დაშვებული Boost ან Delta V დამუხტვის მეთოდის გამოყენებისას. ამ დამუხტვით, უფრო სტაბილური ბატარეის სრულად დამუხტვა შესაძლებელია ერთ საათში. ლითიუმ-კობალტის ამ გზით დამუხტვა საშიშია. ასევე, არ გამოიყენოთ ლითიუმ-კობალტის ბატარეა ისეთი დატვირთვით, რომმისი ამოღება შესაძლებელია 30 წუთზე ნაკლებ დროში. ამ ქიმიის მქონე ბატარეისთვის დაცვის გარეშე, ორივე ანთებს ელექტროლიტს.
ლითიუმ-კობალტის ტექნოლოგიაზე დაფუძნებულმა ქიმიამ დიდი პოპულარობა მოიპოვა 18650 ელექტრონული სიგარეტის ბატარეებს შორის. რომელია ამ კატეგორიის ბატარეების საუკეთესო მწარმოებელი აირჩიოს, რეკომენდებულია მიმოხილვების ნახვა. გარკვეული არასტაბილურობის გამო, ასეთი ბატარეები ფრთხილად უნდა შეირჩეს.
ლითიუმ-კობალტის ბატარეის დამუხტვის ზღვრული მნიშვნელობა არის 4,2 ვოლტის ზღვარი. ბატარეის ძაბვის გადახტომა ამ ზღვარზე მაღლა ნიშნავს გადატვირთვას, რაც ძალიან აკრძალულია. ძალიან ძლიერი დამტენების გამოყენება უარყოფითად მოქმედებს ლითიუმ-კობალტის ქიმიაზე. ეს აზიანებს ბატარეას და ამავდროულად ზრდის ელექტროლიტის აალების და აფეთქების რისკს. უმჯობესია გამოიყენოთ მოწინავე დამტენები მიწოდებული დენის რეგულირების უნარით და დატენვისთვის სხვადასხვა პარამეტრების გამოყენების შესაძლებლობით. დატენვის საუკეთესო მეთოდი აქ იქნება CC/CV ალგორითმი - მუდმივი დენი, მუდმივი ძაბვა (მუდმივი დენი / მუდმივი ძაბვა).
კობალტის ბატარეებზე ცუდად მოქმედებს არა მხოლოდ გადატვირთვა, არამედ გადატვირთვაც. გამონადენის პიკური ბარიერი არის 3 ვოლტი. თუ ბატარეის ამ ძაბვის მიღწევის შემდეგ გააგრძელებთ კობალტზე მუშაობას, ის გააფუჭებს მას, გაზრდის აალების რისკს. იდეალურ შემთხვევაში, კობალტზე მუშაობა უნდა შეწყვიტოთ 3,5 ვოლტის შემდეგ. კავშირი ლითიუმ-კობალტის ქიმიასთანყველაზე ფრთხილად უნდა იყოს. გადატვირთვა, გადატვირთვა, ზედმეტად დაბალი ohms გამონადენის დროს, ფიზიკური დაზიანება ხელს შეუწყობს ქიმიის გაუარესებას, რაც საბოლოოდ გამოიწვევს აფეთქებას. იმ შემთხვევებში, როდესაც არის ძალიან მაღალი დენის დატენვა და ძალიან დაბალი წინააღმდეგობა, ეს შეიძლება მოხდეს დაუყოვნებლივ. ნიკელ-კობალტის ქიმია ძალიან ტოქსიკურია. ანთებისას გამოყოფს გაზებს, რომლებიც ძალიან საზიანოა ჯანმრთელობისთვის და შეიძლება ფატალური იყოს ჩასუნთქვისას.
ლითიუმის მანგანუმის ბატარეები
ლითიუმ-მანგანუმის ბატარეები ყველაზე პოპულარულია, უპირველეს ყოვლისა, მათი ქიმიის სტაბილურობის გამო კობალტის ბატარეების თითქმის მსგავსი თვისებებით. ამიტომ ბევრ მანგანუმის ბატარეას არ აქვს დამტენის კონტროლერი და ამავდროულად, მწარმოებლები ამაყად კიდებენ მათზე „უსაფრთხო“დროშას.
მანგანუმის ბატარეებს შეუძლიათ დიდხანს და ჩუმად იმუშაონ დატვირთვის ქვეშ (ძალიან დაბალი Ohm-ით). ეს, რა თქმა უნდა, არავითარ შემთხვევაში არ არის კარგი, მაგრამ კობალტის ელემენტებისგან განსხვავებით, მანგანუმიანი ამ შემთხვევაში გაცილებით დიდხანს გაძლებს. მანგანუმის ელემენტებს აქვთ ტევადობისა და სიმტკიცის კარგი ბალანსი, მაგრამ კარგავენ სიმძლავრის კობალტს. IMR ბატარეების დატენვის სიფრთხილის ზომები თითქმის იგივეა, რაც კობალტის ბატარეებისთვის. მაქსიმალური ზღვარი არის 4.2 ვოლტი. მაღალი დენის გამოყენება ერთ მუხტზე არ ააფეთქებს ელექტროლიტს, მაგრამ დიდად გააფუჭებს მას. და ეს, რა თქმა უნდა, დამოკიდებულია მიწოდებული დენის სიძლიერეზე. რაც უფრო ძლიერია ის, მით უფრო სწრაფად მოხდება დამუხტვა, მაგრამ უარესი იქნება ქიმიისთვის. დატენვის რეკომენდებული მეთოდია CC/CV. კიდევ ერთი პლუსიმანგანუმის უჯრედები იმით, რომ მათ შეუძლიათ გაუძლონ 2.5 ვოლტის ღრმა გამონადენს. როგორც არ უნდა იყოს, მანგანუმის ბატარეა ხშირად არ უნდა მიიყვანოთ ასეთ მდგომარეობაში.
ამ ტიპის ელექტროლიტი ასევე ხასიათდება ფეთქებადი ეფექტის არარსებობით. ეს გამოწვეულია გრაფიტის, როგორც ანოდის მასალის გამოყენების გამო. კრიტიკულ სამუშაო მდგომარეობაში (ძალიან დაბალი წინააღმდეგობა ან ძალიან მაღალი დენი ერთ დამუხტვაზე), დაუცველი ბატარეაც კი გამოიმუშავებს გაზს, მაგრამ არ აალდება და არ აფეთქდება.
ზოგადად, საშუალო მუშაობის გამო, 18650 ლითიუმ-მანგანუმის ბატარეები უკეთესად მუშაობენ. ამ კატეგორიის ბატარეები უნდა აირჩიოთ თითოეული მწარმოებლის ცალ-ცალკე მიმოხილვებში.
ლითიუმის რკინის ფოსფატის ბატარეები
ლითიუმის რკინის ფოსფატი (ფეროფოსფატი) ყველაზე უსაფრთხოა ლითიუმ-იონური ბატარეების ოჯახიდან. ეს არის მათი მთავარი განსხვავება. LFP ბატარეების ქიმიის სტაბილურობა კიდევ უკეთესია, ვიდრე მანგანუმის ბატარეები. ეს გამოწვეულია რკინის ფოსფატის კათოდის გამოყენებით, რომელსაც აქვს შესანიშნავი თერმული სტაბილურობა და არ აქვს ტოქსიკურობა. თითქმის ყველა რკინის ფოსფატის ბატარეა არ არის აღჭურვილი დამტენის კონტროლერით და დიდი ძალისხმევა სჭირდება მათ აფეთქებამდე ან ხანძარს ფიზიკური დაზიანების გარეშე. მათ შეუძლიათ კარგად გაუმკლავდნენ ძალადობას, როგორიცაა ძალიან დაბალი წინააღმდეგობა.
ფეროფოსფატის უჯრედებს აქვთ ყველაზე მაღალი მომსახურების ვადა (2000 დამუხტვა-განმუხტვის ციკლი) ლითიუმ-იონებს შორის. დანმინუსები - დაბალი სიმძლავრე, დაახლოებით 50%-ით დაბალი ვიდრე კობალტის ბატარეები და დაახლოებით 15%-ით დაბალი ვიდრე მანგანუმის ბატარეები. ამ ბატარეების კიდევ ერთი მახასიათებელია ძაბვის სტაბილურობა გამოყენების დროს, რომელიც ცვალებადობს 3.2 ვოლტის საზღვრის მახლობლად გამონადენამდე. ეს თვისება ფეროფოსფატის ბატარეებს უფრო მეტ უპირატესობას ანიჭებს მათ სერიულ კავშირში გამოყენებისთვის (თუ ბატარეები აწყობილია წრედში, ანუ ბატარეაში). რკინა-ფოსფატის ბატარეებს აქვთ უფრო დაბალი დენის გამომავალი, ვიდრე მათი კოლეგები ქიმიაში, მაგრამ მათ შორის შეიძლება მოიძებნოს მაღალი დენის ბატარეებიც. რკინის ფოსფატის ბატარეები ოდნავ უფრო ნელა ბერდება, ვიდრე სხვა ლითიუმ-იონური ბატარეები, მაგრამ როგორც ზემოთ იყო აღწერილი, ისინი არ უნდა ინახებოდეს ცარიელი.
როდესაც ეძებთ ინფორმაციას იმის შესახებ, თუ რომელი 18650 ბატარეა არის საუკეთესო ფანრის ან რადიო კონტროლირებადი მოდელისთვის, რეკომენდირებულია აირჩიოთ ამ ქიმიის ბატარეები. ზემოთ აღწერილი თვისებების გამო, ისინი შესანიშნავია ამ მოწყობილობების ბატარეებში გამოსაყენებლად.
ამ ელექტრომომარაგების ქიმია საშუალებას გაძლევთ უსაფრთხოდ დატენოთ ისინი დაჩქარებული მეთოდით. ფეროფოსფატის ბატარეები ძალიან მდგრადია გადატვირთვის მიმართ. რაც შეეხება გამონადენს, მისი მაქსიმალური დასაშვები ზღვარი 2 ვოლტია. მუშაობის დასასრულს, ბატარეის სტაბილური ძაბვა მკვეთრად დაეცემა. ამ ლიმიტის ქვემოთ ხშირი გამონადენი სწრაფად აზიანებს ბატარეას.
საბოლოოდ
ასე მთავრდება ბატარეის მარკირების, 18650 წლის ტექნიკური მახასიათებლების, რომელია უკეთესი და სხვადასხვა სახის ქიმიის აღწერა. ვიმედოვნებთ, რომ ეს ინფორმაცია დაგვეხმარებაგანსაზღვრეთ რომელი ბატარეა შესაფერისია კონკრეტული მოწყობილობისთვის. აქ მოცემული რეკომენდაციები და მახასიათებლები მოცემულია ძალიან ლაკონურად. მთელი ფორუმი, ვებსაიტები და წიგნებიც კი ეძღვნება ბატარეებს. მათ შესახებ ყველაზე სრულყოფილი ინფორმაცია ერთ სტატიაში ვერ განთავსდება. ჩვენ არ ვსაუბრობთ იმაზე, რომ მათ შესასწავლად საჭიროა ბევრი სპეციალური ტერმინის ცოდნა და ზოგადად ელექტროქიმია.
