Характеристика литий-ионных аккумуляторов с маркировкой 10440

Что лучше — батарейка или аккумулятор

Необходимо учитывать условия эксплуатации изделия и собственные финансовые возможности. Так, батарейки служат недолго, а перезаряжать их нельзя, т. к. они могут потечь. Если нужно подключить сложную технику, лучше купить аккумулятор.

Батарейки подходят для установки в устройства, которые не подвергаются воздействию большого тока зарядки. Даже несмотря на низкую цену, покупка не всегда оправдана. Их придется часто менять, что приведет к увеличению расходов.

АКБ, наоборот, устанавливаются в разные приборы, что обусловлено их способностью переносить воздействие больших токов заряда и возможностью перезарядки. Однако следует учесть габариты, например, аккумуляторы не всегда вписываются в стандартные типоразмеры. Недостатком считают и высокую стоимость. Значит, нельзя однозначно утверждать, что один элемент лучше другого, т. к. при этом учитывают ряд внешних факторов.

Устройство аккумулятора 18650

Внутри и снаружи данная батарея имеет следующее строение:

1. Предохранитель.
2. Прокладку.
3. Положительный вывод.
4. Токо съемник анода.
5. Клапан для сброса давления.
6. Изоляцию как правило из целлофана.
7. Положительный электрод.
8. Сепаратор.
9. Изоляцию.
10. Отрицательный вывод.
11. Корпус.
12. Отрицательный электрод.

Обычно аккумулятор 18650 состоит из анода, выполненного из меди и катода, сделанного из алюминия. Встроенные электроды между собой разделены специальным сепаратором. Данный агрегат имеет пористую структуру. Он пропитан электролитом. Электроды тщательно упакованы в плотном цилиндрическом корпусе. Положительно заряженные ионы лития, находящиеся в сепараторе, проникают в кристаллическую решетку графита. Этот элемент присоединен к минусовому полюсу элемента питания. На плюсе образуется потенциал эл тока.

Читайте так же об устройстве источников питания здесь!

Где плюс у батарейки 18650?

Не так просто определить где находится отрицательный вывод. Очень часто по внешнему виду определить практически невозможно.

Полярность батареек 18650 определяется следующим образом:

• Визуально.
• Тестером.

Ряд подобных элементов имеет маркировку плюса и минуса. Порой положительный полюс значится там, где есть широкая черная полоса. Как на рисунке ниже.

Но когда нет никакого цветового обозначения обратите внимание на торцы li ion батарейки 18650. Защищенный конец или полюс с прорезями будет плюсовым

Соответственно противоположный будет минусом. Так же где плюс там имеется круговая канавка, с краю некая вогнутость.

Таким образом разобрались где плюс, а где минус.

Второй вариант — это взять обычный тестер и в режиме измерения напряжения проверить полярность. Красный щуп идет на плюс, черный на минус. Если на табло будет показатель с минусом просто поменяйте щупы местами.

Какой аккумулятор 18650 лучше и как его выбрать?

Если исходить из соображений безопасности, то лучшие аккумуляторы 18650 это литий железо фосфатные. Они мало токсичны и в меньшей степени могут взорваться. Когда батарея нужна для фонаря, подойдет любой вид. Но помните, если зарядное устройство не надежное, лучше элемент питания, не имеющий защиты не заряжать.

При выборе аккумулятора 18650 определитесь для каких целей он нужен. Если вы собираетесь использовать его в гаджетах, например в ноутбуке, велосипеде, накопительной батареи, то лучше отдать предпочтение не защищенному варианту. Такие виды производят Panasonic, Samsung, LG, Sony. Обычно у них плоские боковые грани.

Защищенные элементы питания имеют специальную микро плату установленную внутрь корпуса. Такой инструмент позволяет не дать батарейке перезарядится. Кроме этого защищает от короткого замыкания. В фонаре подобный тип стоит использовать, если имеется последовательное соединение из двух таких батарей.

Аккумуляторы 18650 с большой емкостью Panasonic 3600 (NCR18650G) и Sanyo 3500 mAh неплохо подойдут для ноутбуков. Самыми дешевыми и ходовыми являются Panasonic 3100 mAh.

При выборе ориентируйтесь на разновидности АКБ, указанные в разделе выше!

На что стоит еще обратить внимание?

• Номинальный ток.
• Какой может быть нагрев, как греется.
• Напряжение.
• Энергетическая емкость.

Всему свое место

Но почему же простые батарейки в таком случае до сих пор не исчезли из нашей жизни?

Не все так просто, как хотелось бы. В мире существует множество приборов, которые просто не способны нормально работать от изначального напряжения 1,2В.

Им требуется строго 1,5В.

Также не забывайте, что в некоторых устройствах одновременно стоит не одна батарейка, а сразу несколько.

Условно говоря, если их там 2 штуки, то при последовательном подключении аккумуляторных моделей вы суммарно получите 2,4В, вместо 3В на обычных экземплярах.

То есть, при первом же включении нехватка будет 0,6Вольт! или целых 20%

Яркий пример – медицинская техника. Электронные тонометры при пониженном напряжении либо начинают демонстрировать некорректные показания, либо выводят на экран надпись — «replace source » и вообще не производят измерения.

Также начинают “брехать” инфракрасные термометры.

Радиомикрофоны при недостаточном U перестают работать.

А еще есть фотоаппараты, где отсечка идет не по току, а по напряжению. Там даже вспышка еле-еле заряжается, если U падает до 1,1В.

В самый неподходящий момент фотик умирает, а с обычными он бы еще работал и работал. У особо продвинутых моделей в меню есть переключатель “батарейки-аккумы”.

Вот довольно внушительный перечень того, что “плохо” реагирует на аккумуляторы 1,2В:

Также АКБ элементы нецелесообразно использовать в устройствах с очень маленьким током потребления.

Такие, как пульты управления от бытовой техники (TV, кондиционеры, музыкальный центр), электронные часы.

Здесь батарейки меняются один раз в несколько лет и покупать сюда дорогие аккумуляторы нет никакого смысла.

Ну и не забываем про саморазряд. Аккумуляторы в них сами разряжаются до минимальных значений всего за полгода, а пульт при этом работать не перестаёт.

Казалось бы, ну и хорошо. Но дело в том, что если их периодически не подзаряжать, они «сядут» ниже критического значения.

Устройство должно контролировать напряжение источника питания и само отключать его. В пультах, естественно, такого не происходит.

Поэтому одного универсального ответа на изначально поставленный вопрос, что лучше — нет. Каждая батарейка и аккумулятор должна применяться по своему назначению.

От АКБ будут нормально работать те устройства, в которых стоит стабилизатор с достаточно низким (0,9В и менее) пределом работоспособности.

Тем не менее там, где есть возможность перейти на перезаряжаемые элементы без потери точности измерений и работоспособности прибора (фонарики, игрушки), делать это безусловно можно и нужно.

https://youtube.com/watch?v=WOJk78tkHV8%3F

Виды и формы литий-металло-фосфатных аккумуляторов

По форме корпуса и расположению контактов они делятся на 4 вида:

Аккумуляторы в форме параллелепипеда — «призматики». Расположены в сделанном из алюминия закрытом корпусе, с верхним расположением контактов и клапаном сброса давления. Могут иметь внутри две и более секций в виде пакетов.

Цилиндрические батарейки в отличие от привычных символов АА и ААА имеют собственное обозначение типоразмеров или форм-факторов, в котором первые 2 цифры обозначают диаметр, а последующие его высоту. В некоторых вариантах в конце ставится цифра 5, которая соответствует половине миллиметра при обозначении высоты аккумулятора. Самые распространенные форм-факторы: 14430, 14505, 15335, 18500, 18650, 22650, 26650, 32600, 32650, 32700, 32900, 38120, 40160, 42120, 46160.

У призматических элементов маркировка состоит из линейных размеров (ширина, длина, высота), к примеру типоразмер 27148205 имеет размеры 27×148×205.

Преимущества LiFePO4 электронакопителей

Скорее всего, вас не вдохновит показатель напряжения LiFePO4, но не стоит из-за этого сбрасывать данную разновидность литиевых источников питания со счетов. У них есть ряд преимуществ, которые могут заинтересовать очень многих юзеров.

1. В таких АКБ разработчики используют структуру оливина, высокотемпературного материала, который способен выдерживать температуру до 1900 градусов.

2. Продолжительный срок эксплуатации. Такая аппаратура может выдержать от двух до семи тысяч циклов. При этом, ёмкость снизится всего на 20%. А вот обычный литий-ион столько не потянет: его потенциал 500-1000 циклов разряда/заряда.

3. Срок хранения. По этому параметру LFP изделия также долгоиграющими являются. Хранить их можно 12-15 лет, а вот Li-ion — всего 3-5 лет, потом начинается деградация.

4. Повышенная плотность энергии и стойкость к низким температурным режимам. К примеру LiFePO4 модели ANR26650M1-B от A123 Systems, может работать при заявленном производителем температурном диапазоне -30…+55 градусов, а хранить её можно при -40…+60 градусах. У литий-ионной продукции просадки составляют порядка 3-4 V при нагрузке, а ёмкость снижается в два-три раза при минусовой температуре окружающей среды.

5. Устойчивость к переразряду. Если напряжение преодолеет допустимое значение, LFP грозят лишь несущественные повреждения, при которых девайс сохранит свою работоспособность. А вот Li-ion, при критическом уровне напряжения, становится весьма опасным предметом — происходит разгерметизация из-за которой в атмосферу выбрасывается литий. В этом случае вполне можно ожидать взрыва!

6. LFP не загораются при повреждении компонентов. Они в такой ситуации будут только нагреваться и испускать дым. Li-ion же при повреждении взрываются и могут напугать юзера появлением яркого пламени.

7. 3,2-вольтовое постоянное напряжение на выходе, даёт возможность соединить последовательно две пары аккумуляторов, для получения 12,8-вольтового номинального напряжения на выходе. Это приближено к напряжению свинцово-кислотных АКБ (SLA) с 6-ю ячейками. Данное обстоятельство, параллельно с достойной безопасностью источников питания LFP, делает их отличной возможной заменой SLA во многих отраслях. К примеру, автомобильная промышленность и солнечная энергетика. Тут возможно применение 3,2-вольтовых накопителей стандартного типоразмера 14500/10440, вместо пары гальванических элементов либо АКБ типоразмеров АА/ААА 1,5 V. Для это применяется один LFP электронакопитель, а на место второго компонента устанавливается вставка-проводник с идентичными размерами.

8. Если сравнивать LFP-батареи с другими литиевыми исполнениями, то они обладают довольно стабильным разрядным напряжением. На выходе напряжение остаётся близко к 3,2 V во время разряда, пока энергия аккумуляторной батареи не иссякнет на сто процентов. Это может существенно упростить корректировку напряжения в цепях или даже исключить надобность в ней.

9. LFP источники питания, обладают пониженной скоростью разряда, по сравнению с Li-ion и SLA электронакопителями.

10. LiFePO4 батареи можно встретить в формате , что очень удобно. Это даёт возможность пользователям собрать источник питания практически любой формы, разместив компоненты наиболее удобным способом. Однако при одном и том же напряжении, LFP изделия будут несколько тяжелее и больше по размерам, поскольку в распоряжении ячеек разное номинальное напряжение.

11. Упрощённая система управления батареей и не сложное зарядное устройство. Большой допуск перезаряда и характеристика самобалансировки LFP-батареи, дают возможность упростить защиту аккумулятора и сбалансировать печатные платы, снизив их себестоимость. Одноступенчатый процесс зарядки позволяет применять более простой, обыкновенный источник питания для зарядки LiFePO4, чего не скажешь о литий-ионном электронакопителе, для которого требуется сложное и дорогое зарядное оборудование.

Для сбережения ресурса LiFePo4 важно:

1. Применять специальные ЗУ, которые предназначены для аккумуляторов LFP с обозначением конечного напряжения. Зарядки для литиевых АКБ других типов, для LiFePo4 изделий не годятся, так как у LFP более низкое рабочее напряжение.

2. Не следует оставлять источник энергии разряженным. Если последующий саморазряд повлечёт за собой критическое снижение напряжения хотя бы на одном элементе АКБ, это отрицательно скажется на ёмкости всего электронакопителя. Поэтому, если LiFePo4 почти разрядилась, её нужно как можно быстрее установить на зарядку и довести до номинального напряжения, а это 3,2 V на компонент.

3. Не допускайте разряда аккумулятора до его отключения посредством BMS и заряжайте гаджет после каждого применения. LiFePo4 не страдают от эффекта памяти, а полные циклы разряда будут только негативным образом сказываться на ресурсе девайса.

4. Заряжайте агрегат при температуре корпуса приближённой к комнатной. Если накопитель энергии был перед зарядкой на холоде, нужно сначала нагреть его до комнатной температуры. Для этого потребуется 4-5 часов пребывания в тёплом помещении.

5. Для зарядки LiFePo4 лучшим вариантом будут «умные» ЗУ либо контроллеры. Они обеспечивают подзарядку систем напряжением 12-14,6 V, а по прошествии 10-20 минут снижают напряжение до 13,6–13,8 V, то есть, до 3,4–3,45 V на каждый отдельный элемент.

Последствия неправильного использования батарейки

Чтобы полностью осознать, насколько важно уметь определять, где минус и плюс у аккумулятора 18650, нужно понять, что произойдет, если перепутать полярность. Главное последствие ошибки — короткое замыкание, при котором образуется цепь, состоящая только из источника питания, внутри него начинается движение электрического тока, который никуда не уходит

Далее происходит следующее:

1. Аккумулятор начинает нагреваться. Скорость нагрева зависит от многих факторов, в первую очередь от напряжения элемента. Из-за этого процесс принимает более стремительный и разрушительный характер, чем в случае с солевыми батарейками.
2. Давление в электролите растет.
3. Клапан на положительном полюсе выпускает избыточное давление. При этом начинает вытекать раскаленный электролит.
4. На воздухе скорость реакции возрастает. Начинается разрушение корпуса изделия.
5. Возможно возгорание лития.

Если неправильно определить, где плюс у аккумулятора 18650, изготовленного с нарушением технологии, последствия могут быть еще серьезнее. Защитный клапан может не сработать — в таком случае давление внутри корпуса будет накапливаться, из-за чего произойдет взрыв. Не очень мощный, но выплеснувшаяся при этом горячая кислота приведет к химическим и термическим ожогам, если попадет на кожу, а также может вызвать пожар. Ожоги могут быть очень тяжелыми, если электролит продолжит кипеть на воздухе.

Важно учитывать, что взрывается аккумулятор далеко не сразу, поэтому не следует паниковать. Пока он не нагрелся, его можно спокойно извлечь из устройства, затем нужно дать изделию остыть, после чего утилизировать

Если источник питания уже раскалился или из него потек электролит, нельзя пытаться отключить его, это приведет к ожогам. Лучший вариант — отойти подальше и подождать, пока аккумулятор не перестанет кипеть.

Чтобы минимизировать риск порчи изделия, для его зарядки следует использовать качественное и современное зарядное устройство, оснащенное контролирующим чипом. Он не только защитит аккумулятор от опасного превышения напряжения, но и не будет подавать ток на элемент с перепутанной полярностью.

Отличия

Так как одноразовые и аккумуляторные батарейки внешне похожи, отличить их сложно. Из-за этого можно неправильно выбрать элемент питания. Можно сравнить цену – аккумуляторы стоят дороже, так как у них высокая емкость. Но некоторые обычные батарейки (литиевые) тоже стоят дорого. Поэтому нужно знать другие способы. Чтобы отличить батарейку от аккумуляторной батарейки, рекомендуется изучить надписи, маркировку, узнать напряжение.

Отличия аккумуляторных и обычных батареек.

Надписи на корпусе

Различить эти элементы питания можно по информации от производителя на корпусе. Для этого нужно знать английский язык или разбираться в электрических параметрах.

Разновидность	Надпись	Что обозначает
Простая	do not recharge Alkaline Zinc Chloride, Leclanche Lithium Silver Oxide дата	не перезаряжать щелочная солевая литиевая с оксидом серебра срок хранения батарейки
Аккумулятор	Rechargeable или Recharge Chargement rapide, normale или Quick Ni-Cd, Ni-Mh, Li-Ion mAч 1000 times	перезаряжаемый зарядка нормальная или быстрая тип элемента питания емкость количество циклов зарядки

Напряжение и емкость

Отличить аккумуляторные батарейки от обычных можно по обозначению емкости и напряжения. У АКБ напряжение бывает 1,2 Вт, а у батарейки – 1,5 Вт. У литиевых источников питания более высокое напряжение: 3 Вт у одноразовых и 3,7 Вт у АКБ. Если нет такой маркировки, можно измерить напряжение вольтметром самостоятельно или у продавца в магазине.

Внешний вид

Отличить батарейку от аккумулятора можно по размеру. Они стандартные. Обозначаются буквами АА – пальчиковые и ААА – мизинчиковые.

Тип	Обозначение	Ширина, мм	Высота, мм
Пальчиковая	АА (03)	14,5	50,5
Мизинчиковая	ААА (6)	10,5	44,5

Несмотря на то, что АКБ предназначены для таких же бытовых приборов, они могут отличаться формой, диаметром или длиной. Обычно на корпусе есть гнездо для зарядки – порт microUSB. Но некоторые производители выпускают аккумуляторы, которые не отличить от батареек. Для них требуется специальное зарядное устройство.

Маркировка

Еще один признак, по которому можно отличить обычную батарейку от аккумуляторной – это маркировка. Если остальные надписи на корпусе могут отсутствовать, она должна быть обязательно. Производители пользуются традиционной маркировкой, принятой в ЕС.

Узнать, что батарейка аккумуляторная, можно по таким обозначениям:

• HR – никель-металлогидридный. Заряжать нужно, когда полностью исчерпана емкость. Быстро теряют заряд, но лучше других держат на морозе.
• KR – никель-кадмиевый. Самый дешевый аккумулятор. Быстро разряжается при низкой температуре и при длительном хранении
• ZR – никель-цинковый. У них самое большое напряжение и энергоемкость среди остальных аккумуляторов. Но небольшой ресурс – мало циклов заряда.

Для одноразовых источников питания используется другая маркировка:

• R – солевая. Самые недорогие, но быстро разряжаются. Подходят для простых приборов.
• LR – щелочная. Подходят для больших нагрузок, работают на холоде.
• SR – серебряно-цинковая. Характеризуются высокой энергоемкостью и длительным сроком эксплуатации.

Маркировка батареек по типу.

Буква R в международной маркировке обозначает, что батарейка цилиндрическая. Цифры после этих символов обозначают размер или диаметр элемента питания в миллиметрах.

Вывод

Запомнив эти параметры, можно легко узнать, что батарейка аккумуляторная. На это указывают такие надписи:

Проверка напряжения батарейки мультиметром.

• Rechargeable или Recharge;
• емкость в mAч;
• количество циклов перезарядки — 1000 times;
• тип элемента питания Ni-Cd, Ni-Mh или Li-Ion;
• напряжение 1,2 Вт или 3,7 Вт;
• цена в 7-10 раз дороже одноразовых.

Разновидности батареек

Второе на что смотрим – это сокращенное обозначение эл.химической системы, которая используется внутри банки.

Одноразовая батарейка:

Alkaline (щелочные) – самые популярные

Zinc Carbon (цинк-карбоновые) – уже почти не применяются

Lithium (литиевые) – хорошие, но редкие и дорогие

Аккумуляторные:

Ni-Cd (никель-кадмиевые)

Их можно длительно хранить разряженными без ущерба для самих элементов.

Ni-Mh (никель-металлогидридные)

Наиболее “ходовые”. У них слабый эффект памяти, приемлемое соотношение цена-емкость + их можно эффективно использовать на морозе.

Самый лучший вариант это не просто Ni-MH, а LSD Ni-MH (черные Panasonic Eneloop, ранее — Sanyo), т.е. с низким саморазрядом. Они реально долго держат заряд, и очень часто попадаются с ёмкостью, выше заявленной производителем.

Просто не верится, что капиталистическая Япония разработала такой социалистический продукт Подробнее

Раньше одними из лучших считались GP (оранжево-зеленые). Они хорошо раскручивали свой бренд и держали качество в 2006-2007г.

После чего, все сильно изменилось и даже серия с низким саморазрядом RE-eco не особо спасла ситуацию.

Ni-Zn (никель-цинковые)

У этих напряжение даже выше, чем в обычных батарейках – 1,6В. Однако при этом они имеют массу недостатков:

небольшой ресурс заряд-разряд (200-300 циклов)

высокое напряжение после заряда (может достигать 1.9 вольта на один элемент, что губительно для некоторых приборов)

для заряда требуется специальное зарядное устройство и желательно не дешёвое (дешёвое быстрее сократит ресурс аккумулятора)

не любят глубокий разряд (теряют ёмкость) + не любят перезаряд (выходят из строя)

не любят подзаряд не до конца заряженного элемента (теряют ёмкость)

для максимального использования ресурсов элемента, нужно заряжать его на 90% от заявленной ёмкости

реальная ёмкость почти в два раза ниже, чем у таких же Ni-MH элементов

на практике уже через год активного использования 30% аккумуляторов выходят из строя

очень много подделок, которые проживут ещё меньше