جميع بطاريات حجم 18650 (عامل الشكل) لها مزاياها وعيوبها. لذلك ، من الصعب التحدث عن 18650 بطارية أفضل. إنها بالأحرى مسألة تفضيل شخصي ومتطلبات تضعها على البطارية. تعتمد مواصفات ومميزات البطارية على نوع الكيمياء (المنحل بالكهرباء) المستخدم.
بطاريات ليثيوم أيون محمية وغير محمية
أولاً ، دعونا نلقي نظرة على الفرق بين البطاريات المحمية وغير المحمية 18650. أي من هذين النوعين أفضل سوف يتضح بعد تحليل هذه المصطلحات. البطاريات المحمية (المحمية) عبارة عن بطاريات مزودة بلوحة صغيرة (جهاز التحكم في الشحن) "مُخيط" في العلبة ، والتي تحتوي على ثلاث وظائف ضرورية: حماية ماس كهربائى ، وحماية من التفريغ العميق ، وتجاوز التيار المسموح به أثناء الشحن. جنبا إلى جنب مع المحمية ، هناك أيضا غير محمية.بطاريات (غير محمية) بدون لوحة داخلية. يجب التعامل مع هذه بعناية شديدة ، خاصة عند تشغيلها بمقاومة منخفضة للغاية.
اعتمادًا على التركيب الكيميائي للبطارية غير المحمية ، يمكن أن تتدهور بشكل دائم أو تنفجر ببساطة. يمكنك معرفة ما إذا كانت البطارية محمية بقراءة النقوش الصغيرة الموجودة على غلافها. ماس كهربائى مترجم إلى اللغة الإنجليزية سيكون ماس كهربائى ، حماية - حماية. إذا قابلت هاتين الكلمتين على نفس السطر ، فيمكنك التأكد من وجود حماية. أيضًا ، ستقول الكلمات الفردية "حماية" أو "محمية" نفس الشيء. لسوء الحظ ، لا تكتب كل البطاريات عن وجود القليل من المنقذ فيها. بدلاً من ذلك ، يمكنك استخدام البحث عن معلومات البطارية من البائعين أو عبر الإنترنت. إذا وضعت السلامة في المقدمة عند اختيار بطارية ، فإن الإجابة على السؤال الذي هو أفضل بطارية 18650 تصبح واضحة.
حماية ميكانيكية لبطارية Li-ion
بالإضافة إلى الحماية الإلكترونية الداخلية للبطارية ، يوجد أيضًا نظام حماية ميكانيكي بدون استخدام لوحة. يتم تقليل معنى هذه الحماية إلى انقطاع ميكانيكي في الدائرة (تشغيل مفتاح ميكانيكي) داخل البطارية نتيجة لتجاوز عتبة معينة من الضغط الداخلي ، مما يؤدي في الواقع إلى حدوث انفجار. يؤدي ذلك إلى فصل طاقة البطارية.إذا استمر الضغط في النمو ، فسيتم فتح صمام خاص تلقائيًا ، والذي يستخرج المنحل بالكهرباء. المفتاح الميكانيكي نفسه واسع الانتشار كإجراء أمان إضافي في العديد من البطاريات ، مدمج مع أو بدون جهاز التحكم بالشحن (اللوحة). في الوقت نفسه ، لا يجوز ذكر وجود الحماية الميكانيكية في أي مكان على الإطلاق ، لا في الحالة ولا في وصف الخصائص التقنية في المتجر. في هذه الحالة ، تحتاج فقط إلى فهم أن البطاريات ذات التركيب الكيميائي غير المستقر لن تترك أبدًا بدون حماية من قبل مُصنِّع جيد. حتى لو تم اعتبار مصدر الطاقة هذا رسميًا غير محمي ، فسيحتوي على أي حال على بعض الميكانيكا على الأقل.
سعة بطارية Li-ion
يتم التعبير عن سعة البطارية بالمللي أمبير في الساعة (mAh أو mAh) ويساعدك أيضًا على تحديد بطارية 18650 الأنسب للاستخدام مع جهازك. كلما زادت هذه القيمة ، كلما طال عمر البطارية حتى نفاد شحنها بالكامل. الميلي أمبير في الساعة هو مشتق من "أمبير في الساعة" (1 آه=1000 مللي أمبير في الساعة) يستخدم للبطاريات الصغيرة. بدون الخوض في الفيزياء ، تحدد هذه القيمة القوة المحتملة لتيار البطارية ، والتي يجب أن تنفجر لمدة ساعة واحدة حتى يتم تفريغها تمامًا. بالطبع ، قد لا يعطي مثل هذا التيار القوي ، ولكن بهذه القيمة يمكن للمرء أن يحكم بسهولة على قدرته. بمساعدة الحسابات البسيطة ، يمكنك معرفة التيار الذي ستنتجه البطارية لعدة ساعات من التشغيل ، بناءً علىالمساواة - عدد الأمبيرات في ساعة واحدة. كلما زادت قيمة الأمبير ، كلما طالت مدة عمل البطارية بنفس الطاقة.
الإخراج الحالي لبطاريات الليثيوم أيون
الإخراج الحالي هو معلمة أخرى تميز البطارية. في علبة البطارية ، يتم تمييز الإخراج الحالي من خلال القوة الحالية - أمبير (A). كلما زاد عدد الأمبيرات ، زادت قوة البطارية. تعتبر البطاريات ذات الأمبيرات العالية تيارًا عاليًا (استنزاف مرتفع). إن عدد الأمبيرات هو الذي يحدد بطارية 18650 عالية التيار الأفضل. ومع ذلك ، فإن هذه البطاريات ذات سعة صغيرة نسبيًا. كلما قلت المقاومة التي يجب أن تعمل بها البطارية ، زاد التيار الذي يجب أن تقدمه. وحد هذا العائد يعتمد على القيمة الموصوفة
تحدد سعة البطارية قوة التيار بمرور الوقت ، ويظهر الإخراج الحالي هذا الحد. بناءً على هاتين المعلمتين ، يمكنك حساب الحد الأقصى لعمر البطارية بأقصى طاقة ممكنة لها. من المهم أن نفهم أنه إذا كان التيار المطلوب لجهاز معين أكبر من الحد الأقصى للإخراج الحالي للبطارية التي يعمل بها هذا الجهاز ، فسيكون هذا عبئًا زائدًا على البطارية. تم تقليل العمر التشغيلي للبطارية مع العمل المستمر في الحمل الثقيل إلى حد كبير.
قانون أوم كطريقة لمعرفة أي 18650 بطارية أفضل من حيث الخصائص التقنية
معرفة الفولتية المقدرة لمصدر الطاقة ومقاومة الجهاز ، يمكنك حساب الناتج الحالي المطلوب ،باستخدام قانون أوم:
I=U / R حيث أنا موجود حاليًا بالأمبير (A) ، U هي الجهد بالفولت (V) ، R هي المقاومة بالأوم (أوم).
أي أنك تحتاج إلى تقسيم جهد البطارية على مقاومة الجهاز النهائي. باستخدام الصيغة ، يمكنك حماية البطارية من الحمل الزائد المحتمل أثناء التشغيل ، وبالتأكيد من حدوث ماس كهربائي. تستخدم مقاييس الأوم لقياس المقاومة. ستساعدك معرفة كيفية إجراء هذه الحسابات البسيطة على تحديد بطارية 18650 الأنسب للاستخدام مع جهاز معين.
تم تصنيف جميع بطاريات عامل الشكل 18650 عند 3.7 فولت. لكن هذه القيمة في معظم الحالات متغيرة وتعتمد على مستوى تفريغ البطارية. كلما زاد تفريغها ، قل إنتاجها من الفولت.
أنواع بطاريات الليثيوم أيون
أي بطارية 18650 تختار ، وأيها أفضل - يعتمد على الموقف المحدد. ستساعد معرفة ميزات الأنواع المختلفة من الكيمياء في فهم هذه المشكلة. فيما يلي الأنواع الأكثر شيوعًا من كيمياء بطارية 18650:
- ليثيوم كوبالت - ICR ، NCR ، LiCoO2(ليثيوم أكسيد الكوبالت).
- منغنيز الليثيوم - IMR ، INR ، NMC ، LiMnO2، LiMn2O4 ، LiNiMnCoO2(ليثيوم أكسيد المنغنيز).
- فوسفات الحديد الليثيوم (الفوسفات) - LFP ، IFR ، LiFePO4(فوسفات الحديد الليثيوم).
أنواع البطاريات المدرجة هي أنواع مختلفة من بطاريات الليثيوم أيون ، أي مصنوعة باستخدام تقنية الليثيوم أيون.
ستساعدك المعلومات التالية مع أوصاف أنواع الكيمياء في تحديد بطارية Li-ion الأفضل 18650.
الشيخوخة والتخزين ونطاق درجة حرارة التشغيل لبطاريات الليثيوم أيون
عمر كل إمدادات طاقة الليثيوم أيون. لا يهم إذا تم استخدامها على الإطلاق. يُعتقد أنه بعد عدة سنوات من تاريخ الإنتاج ، على أي حال ، يمكن التخلص منها بأمان. تفقد البطارية كل عام ما يقارب 10٪ من سعتها الاسمية ، لذلك يوصى بمعرفة تاريخ الصنع قبل الشراء. إلى جانب الشيخوخة ، فإن بطاريات الليثيوم لها عيب صغير آخر - لا يمكن تخزينها في حالة تفريغها لفترة طويلة ، وهذا يمكن أن يفسدها. تتأثر البطاريات أيضًا بدرجة الحرارة المحيطة. تتمتع خلايا ليثيوم أيون بنطاق درجة حرارة تشغيل منخفض نسبيًا - من -20 درجة إلى +20 درجة مئوية. هذا يعني أن استخدامها أو شحنها في ظروف قريبة من الحدود المشار إليها سيؤثر سلبًا على المنحل بالكهرباء.
بطاريات الليثيوم الكوبالت
بطاريات الليثيوم كوبالت لديها أعلى سعة. إن كيمياء الليثيوم - الكوبالت غير مستقرة للغاية ، لذا يجب استخدامها بحذر. لا ينبغي السماح بإمكانية الشحن السريع عند استخدام طريقة الشحن دفعة أو دلتا V. باستخدام هذا الشحن ، يمكن شحن بطارية أكثر استقرارًا بالكامل في غضون ساعة واحدة. من الخطورة شحن الكوبالت الليثيوم بهذه الطريقة. أيضا ، لا تستخدم بطارية الليثيوم الكوبالت مع مثل هذا الحمليمكن تفريغها في أقل من 30 دقيقة. بالنسبة لبطارية بهذه الكيمياء بدون حماية ، كلاهما سيشعل المنحل بالكهرباء.
الكيمياء القائمة على تقنية الليثيوم الكوبالت لاقت شعبية كبيرة بين 18650 بطارية للسجائر الإلكترونية. ما هو أفضل مصنع للبطاريات في هذه الفئة للاختيار ، يوصى بإلقاء نظرة على المراجعات. بسبب عدم استقرار معين ، يجب اختيار هذه البطاريات بعناية.
القيمة الحدية لشحن بطارية الليثيوم الكوبالت هي حدود 4.2 فولت. سيؤدي تجاوز جهد البطارية فوق هذا الحد إلى زيادة الشحن ، وهو أمر محبط للغاية. يؤثر استخدام شواحن قوية للغاية سلبًا على كيمياء الليثيوم والكوبالت. يؤدي هذا إلى إتلاف البطارية وفي نفس الوقت يزيد من خطر اشتعال وانفجار الإلكتروليت. من الأفضل استخدام أجهزة الشحن المتقدمة مع القدرة على ضبط التيار المزود وتطبيق إعدادات مختلفة للشحن. أفضل طريقة شحن هنا ستكون خوارزمية CC / CV - تيار ثابت ، جهد ثابت (تيار ثابت / جهد ثابت).
تتأثر بطاريات الكوبالت بشدة ليس فقط من خلال الشحن الزائد ، ولكن أيضًا بسبب الإفراط في التفريغ. عتبة الذروة للتصريف هي 3 فولت. إذا واصلت العمل على الكوبالت بعد الوصول إلى هذا الجهد للبطارية ، فسوف يفسده ، مما يزيد من خطر الاشتعال. من الناحية المثالية ، يجب التوقف عن العمل على الكوبالت بعد 3.5 فولت. علاقتها بكيمياء الليثيوم والكوبالتيجب أن تكون الأكثر حذرا. سوف يساهم الشحن الزائد ، والإفراط في التفريغ ، والانخفاض المفرط للأوم عند التفريغ ، والضرر المادي في تدهور الكيمياء ، مما سيؤدي في النهاية إلى حدوث انفجار. في الحالات التي يكون فيها التيار مرتفعًا جدًا لكل شحنة ومقاومة منخفضة جدًا ، يمكن أن يحدث ذلك على الفور. تعتبر كيمياء النيكل والكوبالت شديدة السمية. عند الاشتعال ، تطلق غازات ضارة جدًا بالصحة ويمكن أن تكون قاتلة إذا تم استنشاقها.
بطاريات الليثيوم والمنغنيز
بطاريات الليثيوم والمنغنيز هي الأكثر شيوعًا ، ويرجع ذلك أساسًا إلى استقرار كيميائها مع خصائص مشابهة تقريبًا لبطاريات الكوبالت. لذلك ، لا تحتوي العديد من بطاريات المنجنيز على جهاز تحكم في الشحن ، وفي الوقت نفسه ، يعلق المصنعون بفخر علم "آمن" عليها.
بطاريات المنغنيز قادرة على العمل لفترة طويلة وبهدوء تحت الحمل (مع أوم منخفضة جدًا). هذا ، بالطبع ، ليس جيدًا على أي حال ، ولكن على عكس عناصر الكوبالت ، فإن عناصر المنجنيز ستستمر لفترة أطول في هذه الحالة. تتمتع عناصر المنغنيز بتوازن جيد بين السعة والقوة ، ولكنها تفقد الكوبالت في السعة. تكاد الاحتياطات الخاصة بشحن بطاريات IMR هي نفسها المستخدمة في بطاريات الكوبالت. الحد الأقصى 4.2 فولت. لن يؤدي استخدام التيارات العالية لكل شحنة إلى انفجار المنحل بالكهرباء ، ولكنه سيفسده بشكل كبير. وهذا ، بالطبع ، يعتمد على قوة التيار المزود. كلما كانت أقوى ، كلما كان الشحن أسرع ، لكن كان الأمر أسوأ بالنسبة للكيمياء. طريقة الشحن الموصى بها هي CC / CV. ميزة أخرىخلايا المنغنيز من حيث قدرتها على تحمل تصريف عميق يبلغ 2.5 فولت. مهما كان الأمر ، لا يجب عليك في كثير من الأحيان إحضار بطارية منجنيز إلى مثل هذه الحالة.
يتميز هذا النوع من الإلكتروليت أيضًا بعدم وجود تأثير متفجر. هذا يرجع إلى استخدام الجرافيت كمادة الأنود. في ظروف التشغيل الحرجة (مقاومة منخفضة جدًا أو تيار مرتفع جدًا لكل شحنة) ، حتى البطارية غير المحمية ستنتج غازًا ، لكنها لن تشتعل أو تنفجر.
بشكل عام ، نظرًا لمتوسط أدائها ، تعد بطاريات الليثيوم والمنغنيز 18650 أفضل في الأداء. ما هي البطاريات التي تختارها من هذه الفئة ، يجب أن تبحث في المراجعات بشكل منفصل لكل من الشركات المصنعة.
بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم
فوسفات الحديد الليثيوم (الفوسفات) هو الأكثر أمانًا في عائلة بطاريات الليثيوم أيون. هذا هو الاختلاف الرئيسي بينهما. يعد استقرار كيمياء بطاريات LFP أفضل من استقرار بطاريات المنغنيز. ويرجع ذلك إلى استخدام كاثود فوسفات الحديد ، الذي يتمتع باستقرار حراري ممتاز ولا يوجد سمية. تقريبًا جميع بطاريات فوسفات الحديد غير مزودة بجهاز تحكم في الشحن ، ويستغرق الأمر الكثير من الجهد لإحداث انفجار أو حريق دون حدوث أضرار مادية. يمكنهم التعامل مع الإساءة بشكل جيد ، مثل مقاومة منخفضة للغاية.
تتمتع خلايا الفوسفات بأعلى عمر خدمة (2000 دورة شحن-تفريغ) بين أيونات الليثيوم. منالسلبيات - سعة منخفضة ، أقل بحوالي 50٪ من بطاريات الكوبالت ، وحوالي 15٪ أقل من بطاريات المنجنيز. ميزة أخرى لهذه البطاريات هي استقرار الجهد أثناء الاستخدام ، والذي يتقلب بالقرب من حدود 3.2 فولت حتى التفريغ. تمنح هذه الخاصية بطاريات الفوسفات المزيد من المزايا لاستخدامها في توصيل متسلسل (إذا تم تجميع البطاريات في دائرة ، أي في بطارية). تتمتع بطاريات فوسفات الحديد بإنتاج تيار أقل من نظيراتها في الكيمياء ، ولكن يمكن أيضًا العثور على بطاريات عالية التيار بينها. عمر بطاريات فوسفات الحديد أبطأ قليلاً من بطاريات الليثيوم أيون الأخرى ، ولكن كما هو موضح أعلاه ، لا ينبغي تخزينها فارغة.
عند البحث عن معلومات حول أفضل بطارية 18650 لمصباح يدوي أو نموذج يتم التحكم فيه عن طريق الراديو ، يوصى باختيار البطاريات بهذه الكيمياء. نظرًا للخصائص الموضحة أعلاه ، فهي مثالية للاستخدام في بطاريات هذه الأجهزة.
تسمح لك كيمياء مصادر الطاقة هذه بشحنها بأمان باستخدام طريقة متسارعة. بطاريات الفوسفات شديدة المقاومة للشحن الزائد. بالنسبة للتصريف ، فإن الحد الأقصى المسموح به هو 2 فولت. قرب نهاية العملية ، سينخفض جهد البطارية المستقر بشكل حاد. سيؤدي التفريغ المتكرر أقل من هذا الحد إلى إتلاف البطارية بسرعة.
أخيرًا
هذه هي نهاية وصف علامات البطارية ، والخصائص التقنية لـ 18650 ، أيها أفضل ، وأنواع مختلفة من الكيمياء. نأمل أن تساعد هذه المعلوماتتحديد البطارية المناسبة لجهاز معين. يتم تقديم التوصيات والخصائص الواردة هنا بطريقة موجزة للغاية. المنتديات الكاملة والمواقع الإلكترونية وحتى الكتب مخصصة للبطاريات. لا يمكن وضع المعلومات الأكثر اكتمالا عنها في مقال واحد. نحن لا نتحدث عن حقيقة أنه لدراستها تحتاج إلى معرفة الكثير من المصطلحات الخاصة والكيمياء الكهربية بشكل عام.
