Аккумулятор 18650: обзор аккумуляторной батареи

Батарейка 18650 применяется в разных устройствах. В статье представлены харктеристики, способы зарядки. Аккумулятор 18650 бывает разных типов.

18650 battery – что это

Данная батарейка относится к классу Li-ion-аккумуляторов с функцией многоразовой зарядки. Такие элементы питания используются для установки на устройства, которым мощности АКБ форматов АА и ААА не хватает. Поскольку эти батареи имеют защиту от перегрева, они надежны в эксплуатации. Еще одно преимущество: у них есть встроенный порт, обеспечивающий подзарядку от USB. Он появился сравнительно недавно и присутствует пока не во всех моделях.

КАК ПЕРЕВЕСТИ ШУРУПОВЁРТ НА ЛИТИЙ

Базовая схема защищённой аккумуляторной батареи

Подробный видеоурок по переводу шуруповёрта на литий

  • Литиевые аккумуляторы лучше никелевых по многим параметрам: выше токоотдача и ниже просадка напряжения под нагрузкой – шуруповёрт крутит одинаково хорошо как на полной зарядке, так и уже разряженный. Литиевые аккумуляторы не имеют эффекта памяти – их можно ДОзаряжать без ущерба ёмкости (в отличие от никелевых). Саморазряд литиевых аккумуляторов в разы меньше никелевых, шуруповёрт спокойно пролежит полгода и потеряет лишь пару десятков процентов зарядки, тогда как никелевый разрядится в нулину.
  • Напряжение сборки зависит от количества “банок” лития. В полностью заряженном состоянии одна банка имеет напряжение 4.2 Вольта, тогда как рабочее напряжение находится в районе 3.7 Вольта (на этом участке график разряда практически горизонтальный)
  • Количество банок для батареи выбирается следующим образом: посмотрите на ваш старый никелевый аккумулятор. Какое напряжение на нём указано? Подберите количество банок лития таким образом, чтобы их суммарное напряжение было близко к никелевой сборке, или чуть выше этого значения. Напряжение банки лития в расчёте принимаем 3.7 Вольт: 2 банки – 7.4 В, 3 банки – 11.1 В, 4 банки – 14.8 В, 5 банок – 18.5 В. Также можно считать по максимальному – посмотрите на выходное напряжение зарядника для никелевой батареи, это будет напряжение полностью заряженного шуруповёрта. Считаем банки лития как 4.2 Вольта на банку: 2 банки – 8.4 В, 3 банки – 12.6 В, 4 банки – 16.8 В, 5 банок – 21 В. Не бойтесь собирать аккумулятор на Вольт-два больше старого: крутить будет чуть шустрее, мотор от этого НЕ СГОРИТ. Если конечно не зажать его в тисках и не дать полный газ.
  • Плата защиты (BMS) выполняет сразу несколько функций: защищает аккумулятор от переразрядки (литий этого не любит) и защищает от короткого замыкания, спасая вас от взрыва банок. В обоих случаях BMS просто отключает сборку от нагрузки до устранения причин срабатывания. Некоторые модели BMS не уходят с защиты до тех пор, пока вы не подадите зарядное напряжение на плату. Модели BMS с балансировкой банок дополнительно выполняют очень важную задачу: балансируют напряжение банок в батарее во время зарядки, заряжая их до одинакового напряжения, что обеспечивает максимально эффективное и безопасное использование батареи.
  • Заряжать батарею из литиевых аккумуляторов необходимо специальным зарядником, выдающим нужное напряжение и ограничивающим ток, такие зарядники имеют в названии “CC CV”, что означает constant current constant voltage – закон зарядки литиевых аккумуляторов. ВНИМАНИЕ! Плата BMS не является зарядным устройством! Заряжать литиевую сборку необходимо отдельным специальным зарядным устройством, напряжение которого равняется максимальному напряжению сборки: 2 банки – 8.4 В, 3 банки – 12.6 В, 4 банки – 16.8 В, 5 банок – 21 В. Ссылки на китайские зарядные БП я оставлю ниже. Эти зарядники сами отключают батарею по окончанию зарядки. Очень удобно ставить на батарею гнездо стандарта 5.5х2.1 мм, потому что такой штекер стоит на всех зарядных БП.
  • Индикатор заряда батареи чуть-чуть, но разряжает аккумулятор (светодиоды жи) поэтому просто подключить его к сборке нельзя, делать это нужно через кнопку или выключатель. Также можно подключить его напрямую к мотору шурупопвёрта, но желательно через диод. Таким образом, зажав “полный вперёд” вы увидите заряд батареи на индикаторе!
  • Что купить для сборки батареи литиевых аккумуляторов для шуруповёрта?
    • Высокотоковые аккумуляторы, как посчитать количество банок я писал выше. Ссылки на разные аккумуляторы вы найдёте ниже, здесь порекомендую мощные и ёмкие аккумуляторы SONY VTC6. С приваренными полосками для удобной сборки. И обычные банки под самостоятельную сварку/пайку. Чуть дешевле и не такие мощные HG2, ссылка один, ссылка два. У нас такие аккумуляторы можно купить в вейп-шопах.
    • Плата защиты (BMS) соответственно количеству выбранных банок. Ссылки на мощные BMS с балансировкой со схемами подключения есть ниже на странице. Продублирую здесь: 3 банки, 3 банки, 4 банки, 4 банки, 5 банок, 5 банок. Для особо мощных шуруповёртов используйте мощные BMS. У продавца они на разное количество банок
    • Зарядник на соответствующее количество банок, ссылки есть ниже, продублирую здесь: 3 банки 1 ампер, 3 банки 2 ампера, 4 банки, 5 банок
    • Гнездо 5.5х2.1мм для удобной зарядки, ссылка 1, ссылка 2
    • Индикатор заряда на соответствующее количество банок: ссылка 1, ссылка 2.
  • Техника безопасности при работе с литиевыми аккумуляторами играет крайне важную роль! Литиевые аккумуляторы – мощная и очень опасная штука, при неправильно использовании литиевый аккумулятор может бахнуть/загореться. Это может произойти по трём основным причинам: слишком высокая нагрузка, перегрев и выход за пределы по напряжению. Частные случаи:
    • Перегрев – не оставляйте аккумуляторы на солнце!
    • Короткое замыкание – если паяете банки – делайте это максимально аккуратно!
    • Перезарядка – используйте только ЗУ для лития!
    • Переразрядка – не насилуйте аккумулятор!
    • Эксплуатация горячего аккумулятора
    • Механическое повреждение банки
  • Что делать, если аккумулятор всё-таки бахнул? Советы от пожарника Андрея Делона:
    • Литий не потушишь “прям совсем подручными средствами” , он пока не прогорит будет создавать неудобства и о себе громко орать.
    • Если загорелся, самое идеальное это кинуть в кастрюлю и т.п. Чтоб сильно не дымил, засыпать чем ибо (солью, песком, землей, содой).
      НИ В КОЕМ РАЗЕ нельзя тушить водой и пенными огнетушителями.
    • Для тушения лития есть спец средства , порошковые смеси ПС-11, ПС-12 и ПС-13 (обычные огнетушители не работают!)
    • Некоторые порошковые огнетушители и вовсе могут дать обратный эффект, например со смесью ПС-2.

Несколько советов по переводу шуруповёрта на литий:

  • Зарядное от никеля можно переделать в зарядное для лития при помощи того самого модуля за 70 рублей. Не забудьте настроить ток и напряжение!
  • В комментариях некоторые умельцы пишут, что им удалось переделать батарею как у меня, не отламывая родную защёлку. Дерзайте!
  • Если BMS уходит в защиту при резкой нагрузке, параллельно выходу с платы припаяйте конденсатор на 25V 1000-2200 мкФ, это решит проблему
  • Также для BMS как на видео (3S) можно уменьшить время срабатывания защиты, припаяв конденсатор на 0.47 мкФ (керамический) между S1 и B-. Можно сделать это прямо на плате! (см. фотку)

Банки с лентойУ китайцев появились высокотоковые литиевые банки с приваренными полосками никелевой ленты! Для сборки батареи полоски нужно просто спаять паяльником! Ссылки ниже.

Готовые сборкиА теперь китайцы начали продавать готовые сваренные сборки для шуруповёртов! Как читать маркировку: цифраS – количество аккумуляторов последовательно (увеличение напряжения), цифраP – количество аккумуляторов параллельно (увеличение ёмкости). Для 12V шуруповёрта брать 3S1P или 3S2P (много ёмкости), 18-20V шуруповёрт – 5S1P / 5S2P (много ёмкости). Описание моделей аккумов читайте чуть ниже

Аккумулятор 18650

Многие пользователи иногда путают этот АКБ с обычным элементом питания на 1,5 вольта. Но это неправильно, его напряжение гораздо больше. Да и габариты другие.

18650 battery что это?

Это аккумуляторная батарея с возможностью многоразовой зарядки. Некоторые виды обладают встроенным портом и возможностью получать заряд от USB разъема. Подобное решение очень удобно.

Таким образом из выше приведенного определения становится понятным что за батарейки tr18650.

Выбор контроллера
для зарядки литий-ионного аккумулятора

Можно изготовить контроллер самостоятельно, но в продаже, например, на Алиэкспресс, продаются готовые по цене 0,2-0,3 цента, собранные на микросхеме TP4056 или ее аналогах (ACE4054, BL4054, CX9058, CYT5026, EC49016, MCP73831, LTC4054, LC6000, LP4054, LN5060, TP4054, SGM4054, U4054, WPM4054, IT4504, PT6102, PT6181, Y1880, VS6102, HX6001, Q7051).

Внешний вид контроллера на микросхеме TP4056

На Алиэкспресс был куплен самый простой модуль контроллера, технические характеристики которого полностью удовлетворяют требованиям для зарядки литий-ионного аккумулятора, установленного в фонаре. Его внешний вид представлен на фотографии.

Электрическая схема контроллера на микросхеме TP4056

Контроллер собран по приведенной выше электрической схеме. Изменяя номинал резистора, идущего со второго вывода микросхемы на общий провод можно ограничить максимальный ток зарядки.

Выбор величины тока зарядки Li-ion аккумулятора определяется исходя из двух ограничений. Величина тока должна находиться в пределах 0,1-1 от емкости аккумулятора (принято обозначать буквой С). Например, для аккумулятора емкостью 600 мА×час ток не должен превышать 0,6 А. Следовательно, нужно, чтобы номинал токозадающего резистора составил 2 кОм (на резисторе должна стоять маркировка 202). И не превышать величины тока, который способно обеспечить зарядное устройство. Для данного случая ток должен быть более 0,6 А. Ток всегда указывается на этикетке ЗУ.

Стоит заметить, что если попутать полярность подключения аккумулятора к выходу контроллера, то чип сразу пробьется и на выводы аккумулятора начинает поступать подводимое к контроллеру напряжение, что может вывести его из строя.

После зарядки Li-ion аккумулятор от контроллера отключать не обязательно. В режиме сна или когда на контроллер не подается напряжение, он аккумулятор не разряжает.

В данной схеме контроллера не задействована функция отключения при нагреве аккумулятора выше допустимой температуры. Но ее можно включить, если вывод 1 микросхемы отсоединить от общего провода и подключить к выводу датчика температуры аккумулятора (такие есть в аккумуляторах всех сотовых телефонов).

Внешний вид контроллера на микросхеме TP4056 с защитой от переполюсовки

Если есть необходимость использовать контроллер, имеющий защиту от переполюсовки при подключении аккумулятора и короткого замыкания выхода, то можно применить контроллер, изображенный на фотографии.

Электрическая схема контроллера на микросхеме TP4056 с защитой от переполюсовки

В дополнение к микросхеме TP4056 установлена DW01A (схема защиты) и чип с двумя ключевыми полевыми транзисторами SF8205A. Время защиты составляет несколько минут при токе 3А. Остальные технические характеристики не изменились.

В фонаре аккумуляторы с контроллером соединяются с помощью пайки. Поэтому был выбран контроллер без схемы защиты, представленный в статье первым.

Характеристики батарейки 18650

Параметры батарейки выгодно выделяют ее из аналогов. 18650 по размерам превосходит своих конкурентов, но имеет большие преимущества в качественных показателях.

Напряжение

В момент полной зарядки максимальное напряжение достигает 4,2-4,3 В. Рабочими считаются 3,6 В, хотя существуют модификации, стабильно удерживающие 3,7 В.

Сколько ампер в аккумуляторе 18650

Сила тока влияет непосредственно на склонность АКБ к перегреву, что сказывается на продолжительности ее работы. В зависимости от модели показатель может составлять 0,5 A и выше.

Емкость батареи

Эта характеристика показывает, в течение какого времени батарейка может давать ток, равный скорости разряда. Для литиевых АКБ минимальной величиной является 150 мА.ч. Однако существуют модели с большей емкостью, достигающей 3400-3600 мА.ч. Они используются для питания энергозатратных устройств (квадрокоптеров, ноутбуков и т.п.).

Проверить емкость батарейки можно с помощью мультиметра и часов, сопоставив время разряда с расходом энергии.

002-1.jpg

Размеры

Размер батарейки зависит от производителя, но всегда находится в пределах стандартов, поскольку она должна подключаться к гнезду питания. Измеряются в миллиметрах: длина составляет 64-66 мм, а диаметр – 18-18,5 мм. Иногда аккумулятор не помещается в разъем, потому что в том установлена защита, которая добавляет до 2 мм.

На рынке представлены различные модели: и окрашенные в цвета компаний изготовителей, и необычные (например, АКБ в виде шоколадки).

Основные плюсы

К числу преимуществ батареи относятся:

  • большое количество циклов заряда-разряда;
  • широкий диапазон рабочей температуры (от -20 до +50 ºC);
  • высокая энергоемкость;
  • незначительный уровень саморазряда (2-6% в мес.);
  • отсутствие эффекта запоминания;
  • длительный срок эксплуатации (7-10 лет).

Виды аккумуляторов для фонариков

Несмотря на большое разнообразие аккумуляторов для фонариков, все их можно поделить на встроенные или съемные. Встроенные модели в данной статье не рассматриваются. А съемные аккумуляторы для фонарей разделяются на несколько видов:

  1. Литий-ионные стандартные.
  2. Литий-ионные специализированные.
  3. Никель-металл-гидридные.
  4. Свинцово-кислотные.
  • Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы обладают самыми лучшими параметрами и получают широкое использование практически во всех типах фонарей. Большинство моделей фонариков рассчитаны на работу с Li-Ion акб стандартных типоразмеров. 
  • Специализированные литий-ионные акб выпускаются для конкретной модели фонаря. 
  • Никель-металл-гидридные (а ранее никель-кадмиевые) аккумуляторные батарейки еще продолжают использоваться в некоторых моделях фонариков. 
  • Свинцово-кислотные аккумуляторы 4v применяются в больших переносных фонарях или в системах аварийного освещения.

А какие аккумуляторы купить?

Для того чтобы не переплатить и взять именно то, что нужно посмотрите характеристики вашего шуруповерта. Там должны быть указаны потребляемая мощность и напряжение. Первое нужно поделить на второе – вы получите максимальное значение потребляемого шуруповертом тока. При выборе аккумулятора нужно ориентироваться в первую очередь на его токоотдачу (посмотреть можно в его спецификации), так как если с аккумулятора будет сниматься слишком большой ток – может произойти возгорание, нагрев или высвобождение опасных для здоровья газов.

Среди аккумуляторов с высокой токоотдачей популярны следующие модели: Samsung 25R, LG HE2, LG HE4, Sony VTC5.

ПЛАТЫ ЗАЩИТЫ (BMS) БЕЗ БАЛАНСИРОВКИ

БалансировкаС балансиром только синяя плата (8А), красная без балансира, т.е. это чисто плата защиты от перезаряда/переразряда/КЗ/высокого нагрузочного тока. А также вопреки некоторым убеждениям ни одна из них не имеет контроллера заряда (CC/CV), поэтому для их работы необходима специальная платка с фиксированным напряжение и ограничением тока. ИСТОЧНИК
ЭксплуатацияЕсли у вас есть какие-то вопросы по эксплуатации, соединению и зарядке аккумуляторов (какое напряжение, ток, как пользоваться модулями), обязательно прочитайте вот эту статью, она ответит на многие вопросы и обязательно будет полезной!

Расшифровка надписей на батарее

На фото, приведенном ниже, изображена стандартная батарея типа 18650.

Маркировка, нанесенная на корпус, означает следующее:

  1. Первая буква I означает, что это ионные батарейки.
  2. Вторая буква обозначения – это тип аккумулятора (на фото изображен кобальтовый – C).
  3. Следующая за ней латинская буква “R” означает, что это аккумулятор.
  4. Цифры 18 и 65 означают диаметр и длину батарейки в мм.
  5. Последняя цифра “0” означает форму, в данном случае – цилиндрическую.

Слово “power”, которое иногда бывает в обозначениях, означает мощность.

Устройство аккумулятора 18650

Аккумулятор состоит из следующих элементов:

  • два свернутых трубкой электрода, один из которых (анод) выполнен из пористого углерода на медной фольге, а другой (катод) – из оксида лития на алюминиевой фольге;
  • между ними находится пористая прокладка-сепаратор, пропитанная электролитом;
  • катод и анод подсоединены к выводам-токосъемникам;
  • вся система помещена в герметичный металлический корпус;
  • для сброса внутреннего давления при экстренных ситуациях в батарейку встроен клапан-предохранитель.

UJ-Y7TI99I87.png

Где плюс у батарейки

Иногда у такой батареи трудно определить, где плюс и минус, т.к. не все производители маркируют выходы этими знаками. Проще всего воспользоваться тестером и получить положительное значение на экране. Черный щуп соотносится с минусом, а красный – с плюсом. Если значение отрицательное, надо поменять щупы местами.

Визуально плюс можно определить по черной полосе. Но при отсутствии цветовых обозначений следует обратить внимание, есть ли защита, канавка вокруг электрода, прорези или небольшое закругление. Все эти признаки указывают на выход положительного электрода.

Идеальная и максимальная емкость 1860

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

Ошибка №14

Однако запомните, на сегодняшний день не существует хороших аккумуляторов 18650 емкостью более 3600mAh.

не существует аккумуляторов 18650 больше 3600mah

Даже на официальном сайте от Panasonic (пруф) max емкость таких литий-ионок не превышает 3350-3450mAh.какая максимальная емкость у аккумуляторов 18650

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.подделка батареек Rakieta и Ultrafire

Ошибка №15

Если в названии вообще фигурирует слово Fire, лучше обходите стороной такую продукцию.

подделка батареек 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.

Ошибка №16

При этом последняя цифра в 3600мАh тоже у многих вызывает закономерные сомнения.

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.аккумулятор 18650 3500 или 3600mah что лучше

Это будет более выгодная и честная сделка.

Как зарядить аккумулятор 18650

Литийионные элементы должны регулярно получать энергию, поскольку разрядка ниже показателей минимального напряжения может привести к утрате заявленных характеристик. Подзаряжать их лучше всего с 0,05 В, а заканчивать зарядку после достижения показателя в 4,2 В.

При этом процесс не должен занимать более 3 часов, чтобы не пострадала химическая составляющая. Защитная плата контроллера обеспечивает прерывание заряда в нужный момент. Сила тока в таком случае не должна превышать 1 А, хотя сбалансированными считаются 0,5 A.

Как зарядить без зарядного устройства

В качестве альтернативного варианта можно рассматривать только зарядку через USB-порт, но для этого в батарее должен присутствовать специальный разъем.

Зарядное устройство для батареек

При выборе зарядного устройства необходимо помнить, что сила тока в нем должна соответствовать 1/10-й емкости батареи и не превышать 1/2-ю. В противном случае возможно повреждение химического состава аккумулятора. Устройства с одной ячейкой рассчитаны на подачу тока силой 1 А, а с двумя – на 4,2 В.

56098337353ba3b3fd96c73b9a58a105d7381546.jpg

Превышение напряжения в АКБ может вывести ее из строя: внутреннее сопротивление неспособно справиться с пиковой нагрузкой. Поэтому стоит приобретать модели, в которые входят индикаторы контроля, а также реле автоматического прерывания процесса.

При подключении элемента к зарядному устройству необходимо соблюдать полярность.

Что делать, если 18650 не заряжается

Если с электричеством все в порядке, следует проверить, не истек ли срок действия аккумулятора. Причиной может быть и неисправность зарядного устройства: повреждение провода, нарушение контакта из-за ржавчины, окисления или налета.

Как зарядить аккумулятор 18650 зарядкой от телефона

Сделать это несложно. Потребуются плата мобильной зарядки TP 4056, зарядник “Самсунг” с разъемом USB, соответствующий переходник и паяльник. Единственной сложностью может оказаться ограничение силы тока. Плата TP 4056 рассчитана на подачу 1 А, для меньшего номинала нужно освободить место от заводского резистора и поставить необходимый.

Как сделать зарядник для батареек

Зарядное устройство для литиевых АКБ можно сделать, используя микросхему LM 317.

Как разрядить аккумулятор

Сначала рекомендуется провести 5 циклов заряда-разряда батарейки для ее дальнейшей эффективной работы. Однако надо иметь в виду, что высокотоковые разряды просаживают напряжение. Чтобы АКБ разрядилась плавно и безопасно, лучше всего припаять ее с помощью проводков к лампочке 12 В. Это доступный и дешевый способ разрядки.

5936d06ec6310_P70606-1609051.jpg_1a1e17c3bb4b53b490bb74886d4131bd.jpg

Также можно использовать специальное устройство, в котором есть регуляторы силы тока и напряжения, вентилятор охлаждения и индикаторы контроля. Для разрядки требуется щадящий режим, при котором ток разряда не превышает удвоенного показателя емкости батареи. Для 3000 мА.ч это 2 А.

Как проверить батарейку 18650 на работоспособность

Для этого с помощью мультиметра надо замерить вольтаж. Рабочая АКБ 18650 в заряженном состоянии поддерживает 3,6-3,7 В. Но от эксплуатации батарейки следует отказаться, если при зарядке она ощутимо перегревается или напряжение падает ниже 2 В.

Чем заменить аккумуляторную батарейку 18650

Аналогов у данного элемента питания нет. Можно заменить на 18700, если позволит гнездо, или на несколько пальчиковых батареек (3-4). Их придется припаивать к контактам, но они не дадут необходимых показателей и прослужат недолго.

Как сделать батарею из аккумуляторов 18650

Предварительно следует определить цель. Если необходимо усиление разрядного тока, используют параллельное соединение, которое дает суммарный показатель ампеража батареек с сохранением единичного показателя напряжения. Если же хочется увеличить вольтаж, последовательно соединяют батарейки. Первый способ экономит место в ширину, второй – в длину. Закрепляют конструкцию изолентой или контейнером.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: