Sve baterije veličine 18650 (form faktor) imaju svoje prednosti i nedostatke. Stoga je teško govoriti o tome koje su 18650 baterije bolje. To je prije stvar ličnih preferencija i zahtjeva koje postavljate bateriji. Specifikacije i karakteristike baterije zavise od vrste hemije (elektrolita) koja se koristi.
Zaštićene i nezaštićene litijum-jonske baterije
Prvo, pogledajmo razliku između zaštićenih i nezaštićenih baterija 18650. Koji je od ova dva tipa bolji, bit će jasno nakon raščlanjivanja ovih pojmova. Zaštićene (Protected) baterije su baterije sa malom pločom (kontrolorom punjenja) „ušivenom“u kućište, koja ima tri najpotrebnije funkcije: zaštitu od kratkog spoja, zaštitu od dubokog pražnjenja i prekoračenje dozvoljene struje tokom punjenja. Uz zaštićene, postoje i nezaštićene.(Nezaštićene) baterije bez unutrašnje ploče. Njima treba rukovati sa velikom pažnjom, posebno kada ih pokrećete sa vrlo malim otporom.
U zavisnosti od hemijskog sastava nezaštićene baterije, može se trajno pokvariti ili jednostavno eksplodirati. Da li je baterija zaštićena možete saznati čitajući male natpise na njenom kućištu. Kratki spoj preveden na engleski će biti Kratki spoj, zaštita - Zaštita. Ako ste sreli ove dvije riječi u istoj liniji, onda možete biti sigurni da postoji zaštita. Također, pojedinačne riječi Protection ili Protected će reći istu stvar. Nažalost, ne pišu sve baterije o prisutnosti malog spasitelja u sebi. Alternativno, možete koristiti pretragu informacija o bateriji od prodavača ili na internetu. Ako sigurnost stavite u prvi plan prilikom odabira baterije, onda postaje očigledan odgovor na pitanje koja je baterija 18650 bolja.
mehanička zaštita Li-ion baterije
Pored elektronske unutrašnje zaštite baterije, postoji i mehanički zaštitni sistem bez upotrebe ploče. Značenje takve zaštite svodi se na mehanički prekid u strujnom krugu (rad mehaničkog prekidača) unutar baterije kao rezultat prekoračenja određenog praga unutrašnjeg pritiska, što, zapravo, dovodi do eksplozije. Ovo isključuje napajanje baterije. Ako pritisak i dalje raste, automatski se otvara poseban ventil koji izvlači elektrolit. Sam mehanički prekidač prilično je rasprostranjen kao dodatna mjera sigurnosti u mnogim baterijama, ugrađenim sa ili bez kontrolera punjenja (ploče). Istovremeno, prisustvo mehaničke zaštite ne može se nigdje pominjati, ni na kućištu, ni u opisu tehničkih karakteristika u prodavnici. U ovom slučaju, samo trebate shvatiti da baterije s nestabilnim kemijskim sastavom nikada neće ostati nezaštićene od strane dobrog proizvođača. Čak i ako se zvanično takvo napajanje smatra nezaštićenim, ono će u svakom slučaju imati barem nešto mehanike.
Kapacitet Li-ion baterije
Kapacitet baterije izražen je u miliamperima po satu (mAh ili mAh) i takođe vam pomaže da odredite koja je baterija 18650 najprikladnija za upotrebu sa vašim uređajem. Što je ova vrijednost veća, baterija će trajati duže dok se potpuno ne isprazni. Miliamper na sat je derivat "ampera na sat" (1 Ah=1000 mAh) koji se koristi za male baterije. Ne ulazeći u fiziku, ova vrijednost karakterizira potencijalnu snagu struje baterije koju mora ispuštati jedan sat da bi se potpuno ispraznila. Naravno, možda neće odavati tako jaku struju, ali po ovoj vrijednosti lako se može procijeniti njegov kapacitet. Uz pomoć jednostavnih proračuna možete saznati koju će struju baterija proizvoditi za nekoliko sati rada na osnovujednakost - broj ampera u jednom satu. Što je veća vrijednost ampera, to duže baterija može raditi sa istom snagom.
Strujni izlaz litijum-jonskih baterija
Izlaz struje je još jedan parametar koji karakteriše bateriju. Na kućištu baterije, strujni izlaz je označen jačinom struje - amper (A). Što je više ampera, to će se baterija jače "pržiti". Baterije sa visokim amperima smatraju se visokostrujnim (High drain). To je broj ampera koji određuje koja je visokostrujna baterija 18650 bolja. Međutim, ove baterije imaju relativno mali kapacitet. Što je manji otpor s kojim baterija mora raditi, to će morati dati veću struju. A granica ovog povrata zavisi od opisane vrijednosti.
Kapacitet baterije određuje jačinu struje tokom vremena, a strujni izlaz pokazuje ovu granicu. Na osnovu ova dva parametra možete izračunati maksimalno trajanje baterije sa maksimalnom mogućom snagom za nju. Važno je razumjeti da ako je struja potrebna za određeni uređaj veća od maksimalne izlazne struje baterije s kojom ovaj uređaj radi, onda će to biti preopterećenje baterije. Radni vek baterije uz konstantan rad pri velikom opterećenju je znatno smanjen.
Ohmov zakon kao metoda da saznate koje su baterije 18650 bolje u pogledu tehničkih karakteristika
Znajući nazivni napon izvora napajanja i otpor uređaja, možete izračunati potrebnu izlaznu struju,koristeći Ohmov zakon:
I=U/R gdje je I struja u amperima (A), U je napon u voltima (V), R je otpor u omima (Ohm).
To jest, trebate podijeliti napon baterije sa otporom konačnog uređaja. Koristeći formulu, možete zaštititi bateriju od mogućeg preopterećenja u radu, a svakako i od kratkog spoja. Ohmmetri se koriste za mjerenje otpora. Poznavanje kako napraviti ove jednostavne proračune pomoći će vam da odredite koja je baterija 18650 najprikladnija za korištenje s određenim uređajem.
Sve 18650 baterije su ocijenjene na 3,7 volti. Ali ova vrijednost je u većini slučajeva promjenjiva i ovisi o nivou pražnjenja baterije. Što se više prazni, proizvodi manje volta.
Vrste litijum-jonskih baterija
Koju 18650 bateriju odabrati, a koja je bolja - zavisi od konkretne situacije. Poznavanje karakteristika različitih vrsta hemije pomoći će u razumijevanju ovog pitanja. Ispod su najpopularniji tipovi 18650 hemijske baterije:
- Lithium Cob alt - ICR, NCR, LiCoO2 (Lithium Cob alt Oxide).
- litijum mangan – IMR, INR, NMC, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2 (litijum-mangan oksid).
- Litijum gvožđe fosfat (ferofosfat) - LFP, IFR, LiFePO4 (litijum gvožđe fosfat).
Navedene vrste baterija su varijante litijum-jonskih baterija, odnosno napravljene litijum-jonskom tehnologijom.
Sljedeće informacije sa opisima vrsta hemije pomoći će vam da odredite koja je 18650 Li-ion baterija najbolja.
Oseg starenja, skladištenja i radne temperature litijum-jonskih baterija
Svi litijum-jonski izvori napajanja su stari. Nije bitno da li se uopšte koriste. Vjeruje se da se nakon nekoliko godina od datuma proizvodnje, u svakom slučaju, mogu sigurno baciti. Svake godine baterija gubi otprilike 10% svog nominalnog kapaciteta, pa je preporučljivo prije kupovine saznati datum proizvodnje. Uz starenje, litijumske baterije imaju još jedan mali nedostatak - ne mogu se dugo čuvati u ispražnjenom stanju, to ih može uništiti. Na baterije takođe utiče temperatura okoline. Litijum-jonske ćelije imaju relativno nizak opseg radnih temperatura - od -20 stepeni do +20 stepeni Celzijusa. To znači da će njihovo korištenje ili punjenje u uvjetima bliskim naznačenim granicama negativno utjecati na elektrolit.
Litijum-kob altne baterije
Litijum-kob alt baterije imaju najveći kapacitet. Litijum-kob alt hemija je veoma nestabilna, pa se mora pažljivo koristiti. Mogućnost brzog punjenja ne bi trebala biti dopuštena kada se koristi boost ili delta V metoda punjenja. Sa ovim punjenjem, stabilnija baterija se može potpuno napuniti u roku od jednog sata. Litijum-kob alt je opasno puniti na ovaj način. Također, nemojte koristiti litijum-kob altnu bateriju s takvim opterećenjemmože se isprazniti za manje od 30 minuta. Za bateriju sa ovom hemijom bez zaštite, oba će zapaliti elektrolit.
Hemija zasnovana na litijum-kob alt tehnologiji pronašla je veliku popularnost među 18650 baterija za e-cigarete. Koji je najbolji proizvođač baterija u ovoj kategoriji odabrati, preporučljivo je pogledati recenzije. Zbog određene nestabilnosti, takve baterije se moraju pažljivo birati.
Vrijednost praga za punjenje litijum-kob alt baterije je granica od 4,2 volta. Skok napona baterije iznad ove granice će značiti prekomjerno punjenje, što je vrlo obeshrabreno. Upotreba previše snažnih punjača negativno utiče na hemiju litijum-kob alta. To oštećuje bateriju i istovremeno povećava rizik od paljenja i eksplozije elektrolita. Najbolje je koristiti napredne punjače sa mogućnošću podešavanja dovedene struje i primjene različitih postavki za punjenje. Najbolji način punjenja ovdje bi bio CC/CV algoritam - konstantna struja, konstantni napon (Konstantna struja / konstantni napon).
Kob altne baterije su loše pogođene ne samo prekomjernim punjenjem, već i prekomjernim pražnjenjem. Maksimalni prag za pražnjenje je 3 volta. Ako nastavite da radite na kob altu nakon dostizanja ovog napona baterije, to će ga pokvariti, povećavajući rizik od paljenja. U idealnom slučaju, trebali biste prestati raditi na kob altu nakon 3,5 volti. Odnos prema hemiji litij-kob altatreba biti najpažljiviji. Prekomjerno punjenje, prekomjerno pražnjenje, pretjerano niski omi pri pražnjenju, fizička oštećenja će doprinijeti pogoršanju kemije, što će na kraju dovesti do eksplozije. U slučajevima sa vrlo velikom strujom po punjenju i vrlo malim otporom, to se može dogoditi odmah. Nikl-kob alt hemija je vrlo toksična. Kada se zapali, oslobađa gasove koji su veoma štetni po zdravlje i mogu biti smrtonosni ako se udiše.
Litijum-manganske baterije
Litijum-manganske baterije su najpopularnije, prvenstveno zbog stabilnosti njihove hemije sa skoro sličnim svojstvima kao kod kob alt baterija. Stoga mnoge manganske baterije nemaju kontroler punjenja, a u isto vrijeme proizvođači na njih ponosno vješaju „sigurnu“zastavu.
Manganske baterije mogu raditi dugo i tiho pod opterećenjem (sa vrlo niskim ohmom). To, naravno, ni u kom slučaju nije dobro, ali za razliku od kob altnih elemenata, manganski će u ovom slučaju trajati mnogo duže. Elementi mangana imaju dobar balans kapaciteta i snage, ali gube u odnosu na kob alt u kapacitetu. Mjere opreza za punjenje IMR baterija su gotovo iste kao i za kob altne baterije. Maksimalno ograničenje je 4,2 volta. Upotreba velikih struja po punjenju neće eksplodirati elektrolit, ali će ga jako pokvariti. A to, naravno, ovisi o jačini dovedene struje. Što je jači, brže će doći do punjenja, ali će to biti gore za hemiju. Preporučeni način punjenja je CC/CV. Još jedan plusćelije mangana jer su u stanju da izdrže duboko pražnjenje od 2,5 volti. Kako god bilo, ne biste trebali često dovoditi mangansku bateriju u takvo stanje.
Ovu vrstu elektrolita karakteriše i odsustvo eksplozivnog efekta. To je zbog upotrebe grafita kao anodnog materijala. U kritičnom radnom stanju (veoma nizak otpor ili vrlo visoka struja po punjenju), čak i nezaštićena baterija će proizvoditi plin, ali se neće zapaliti ili eksplodirati.
Uglavnom, zbog svojih prosječnih performansi, 18650 litijum-manganske baterije imaju bolje performanse. Koje baterije ove kategorije odabrati, treba pogledati u recenzijama posebno za svakog od proizvođača.
Litijum-gvožđe-fosfatne baterije
Litijum gvožđe fosfat (ferofosfat) je najsigurniji u porodici litijum-jonskih baterija. Ovo je njihova glavna razlika. Stabilnost hemije LFP baterija je čak bolja od one kod manganskih baterija. To je zbog upotrebe željezofosfatne katode, koja ima odličnu termičku stabilnost i nema toksičnost. Gotovo sve željezne fosfatne baterije nisu opremljene kontrolerom punjenja i potrebno je mnogo truda da se dovedu do eksplozije ili požara bez fizičkog oštećenja. Mogu dobro da podnesu zlostavljanje, kao što je veoma mali otpor.
Ferofosfatne ćelije imaju najveći vijek trajanja (2000 ciklusa punjenja-pražnjenja) među litijum-jonskim. Odnedostaci - mali kapacitet, oko 50% manji od kob altnih baterija i oko 15% manji od manganskih baterija. Još jedna karakteristika ovih baterija je stabilnost napona tokom upotrebe, koji fluktuira blizu granice od 3,2 volta do pražnjenja. Ovo svojstvo daje ferofosfatnim baterijama više prednosti za korištenje u serijskoj vezi (ako su baterije sastavljene u strujnom krugu, odnosno u bateriji). Gvozdeno-fosfatne baterije imaju nižu izlaznu snagu od svojih kolega u hemiji, ali se među njima mogu naći i one sa visokom strujom. Gvozdeno-fosfatne baterije stare nešto sporije od ostalih litijum-jonskih baterija, ali kao što je gore opisano, ne treba ih čuvati prazne.
Kada tražite informacije o tome koja je 18650 baterija najbolja za baterijsku lampu ili radio-kontrolisani model, preporučuje se da se odlučite za baterije sa ovom hemijom. Zbog gore opisanih svojstava savršeni su za upotrebu u baterijama ovih uređaja.
Hemija ovih izvora napajanja omogućava vam da ih bezbedno punite ubrzanom metodom. Ferofosfatne baterije su vrlo otporne na prekomjerno punjenje. Što se tiče pražnjenja, njegova maksimalna dozvoljena granica je 2 volta. Pred kraj rada, stabilni napon baterije će naglo pasti. Često pražnjenje ispod ove granice će brzo oštetiti bateriju.
Konačno
Ovo je kraj opisa oznaka baterija, tehničkih karakteristika 18650, koje su bolje i različitih vrsta hemije. Nadamo se da će ove informacije pomoćiodredite koja baterija je prikladna za određeni uređaj. Ovdje date preporuke i karakteristike su date na vrlo sažet način. Čitavi forumi, web stranice, pa čak i knjige posvećeni su baterijama. Najpotpunije informacije o njima ne mogu se staviti u jedan članak. Ne govorimo o tome da za njihovo proučavanje morate znati mnogo posebnih pojmova i elektrohemije općenito.
