Vse baterije velikosti 18650 (faktor oblike) imajo svoje prednosti in slabosti. Zato je težko govoriti o tem, katere baterije 18650 so boljše. Prej je stvar osebnih preferenc in zahtev, ki jih postavljate do baterije. Specifikacije in funkcije baterije so odvisne od vrste uporabljene kemije (elektrolita).
Zaščitene in nezaščitene litij-ionske baterije
Najprej poglejmo razliko med zaščitenimi in nezaščitenimi baterijami 18650. Katera od teh dveh vrst je boljša, bo jasno po razčlenjevanju teh izrazov. Zaščitene (Protected) baterije so baterije z majhno ploščo (krmilnik polnjenja), "prišito" v ohišje, ki ima tri najnujnejše funkcije: zaščito pred kratkim stikom, zaščito pred globokim praznjenjem in preseganje dovoljenega toka med polnjenjem. Poleg zaščitenih so tudi nezaščitene.(Nezaščitene) baterije brez notranje plošče. Z njimi je treba ravnati zelo previdno, še posebej, če jih uporabljate z zelo nizkim uporom.
Odvisno od kemične sestave nezaščitene baterije se lahko trajno pokvari ali preprosto eksplodira. Ali je baterija zaščitena, lahko ugotovite, če preberete majhne napise na njenem ohišju. Kratek stik, preveden v angleščino, bo Kratek stik, zaščita - Zaščita. Če ste ti dve besedi srečali v isti vrstici, ste lahko prepričani, da obstaja zaščita. Tudi posamezne besede Protection ali Protected bodo povedale isto. Žal vse baterije ne pišejo o prisotnosti malega rešitelja v njej. Lahko pa uporabite iskanje informacij o bateriji pri prodajalcih ali na internetu. Če pri izbiri baterije postavite varnost v ospredje, potem postane očiten odgovor na vprašanje, katera baterija 18650 je boljša.
Li-ion baterija mehanska zaščita
Poleg elektronske notranje zaščite baterije je na voljo tudi mehanski zaščitni sistem brez uporabe plošče. Pomen takšne zaščite je zmanjšan na mehanski prekinitev tokokroga (delovanje mehanskega stikala) v notranjosti baterije zaradi preseganja določenega praga notranjega tlaka, kar dejansko vodi do eksplozije. To izprazni baterijo. Če tlak še vedno raste, se samodejno odpre poseben ventil, ki izvleče elektrolit. Samo mehansko stikalo je precej razširjeno kot dodaten varnostni ukrep v številnih baterijah, vgrajenih z ali brez krmilnika polnjenja (plošča). Hkrati pa prisotnost mehanske zaščite sploh ni omenjena nikjer, niti na ohišju niti v opisu tehničnih lastnosti v trgovini. V tem primeru morate le razumeti, da baterije z nestabilno kemično sestavo ne bodo nikoli ostale nezaščitene s strani dobrega proizvajalca. Tudi če se uradno tak napajalnik šteje za nezaščiten, bo imel v vsakem primeru vsaj nekaj mehanike.
zmogljivost litij-ionske baterije
Zmogljivost baterije je izražena v miliamperih na uro (mAh ali mAh) in vam pomaga določiti, katera baterija 18650 je najbolj primerna za uporabo z vašo napravo. Višja kot je ta vrednost, dlje bo baterija zdržala, dokler se popolnoma ne izprazni. Miliamper na uro je izpeljanka "amperov na uro" (1 Ah=1000 mAh), ki se uporablja za majhne baterije. Ne da bi se spuščali v fiziko, ta vrednost označuje potencialno moč toka baterije, ki jo mora oddati eno uro, da se popolnoma izprazni. Seveda morda ne oddaja tako močnega toka, toda po tej vrednosti je mogoče zlahka oceniti njegovo zmogljivost. S pomočjo preprostih izračunov lahko ugotovite, kakšen tok bo baterija proizvajala za več ur delovanja, na podlagienakost - število amperov v eni uri. Višja kot je vrednost ampera, dlje lahko baterija deluje z enako močjo.
Tokovna moč litij-ionskih baterij
Tokovni izhod je še en parameter, ki označuje baterijo. Na ohišju baterije je izhodni tok označen s trenutno močjo - amper (A). Več kot je amperov, močnejša bo baterija "cvrela". Baterije z visokimi amperi veljajo za visokotokovne (High drain). Število amperov določa, katera visokotokovna baterija 18650 je boljša. Vendar imajo te baterije relativno majhno kapaciteto. Nižji kot je upor, s katerim mora baterija delovati, več toka bo morala dati. In meja tega donosa je odvisna od opisane vrednosti.
Zmogljivost baterije določa jakost toka skozi čas in tokovni izhod prikazuje to mejo. Na podlagi teh dveh parametrov lahko izračunate maksimalno življenjsko dobo baterije z največjo možno močjo zanjo. Pomembno je razumeti, da če je tok, potreben za določeno napravo, večji od največjega tokovnega izhoda baterije, s katero ta naprava deluje, bo to preobremenitev baterije. Življenjska doba baterije pri nenehnem delu pri težki obremenitvi se močno zmanjša.
Ohmov zakon kot metoda za ugotavljanje, katere baterije 18650 so boljše glede tehničnih lastnosti
Če poznate nazivno napetost vira napajanja in upornost naprave, lahko izračunate zahtevani izhodni tok,z uporabo Ohmovega zakona:
I=U/R, kjer je I tok v amperih (A), U napetost v voltih (V), R je upor v ohmih (Ohm).
To pomeni, da morate napetost baterije deliti z uporom končne naprave. S formulo lahko zaščitite baterijo pred morebitno preobremenitvijo med delovanjem in zagotovo pred kratkim stikom. Ohmmetri se uporabljajo za merjenje upora. Poznavanje teh preprostih izračunov vam bo pomagalo ugotoviti, katera baterija 18650 je najbolj primerna za uporabo z določeno napravo.
Vse baterije faktorja oblike 18650 so ocenjene na 3,7 voltov. Toda ta vrednost je v večini primerov spremenljiva in je odvisna od stopnje praznjenja baterije. Bolj ko se izprazni, manj voltov proizvede.
Vrste litij-ionskih baterij
Katero baterijo 18650 izbrati in katera je boljša - odvisno od konkretne situacije. Poznavanje značilnosti različnih vrst kemije bo pomagalo razumeti to vprašanje. Spodaj so najbolj priljubljene vrste kemije baterije 18650:
- Litijev kob alt - ICR, NCR, LiCoO2 (litijev kob altov oksid).
- Litijev mangan – IMR, INR, NMC, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2 (litijev manganov oksid).
- Litijev železov fosfat (ferofosfat) - LFP, IFR, LiFePO4 (litijev železov fosfat).
Navedene vrste baterij so sorte litij-ionskih baterij, torej izdelane z litij-ionsko tehnologijo.
Naslednje informacije z opisi vrst kemije vam bodo pomagale ugotoviti, katera Li-ion baterija 18650 je najboljša.
Staranje, shranjevanje in delovno temperaturno območje litij-ionskih baterij
Vsi litij-ionski napajalniki so stari. Ni pomembno, ali se sploh uporabljajo. Menijo, da jih je po nekaj letih od datuma proizvodnje v vsakem primeru mogoče varno zavreči. Vsako leto baterija izgubi približno 10 % svoje nazivne kapacitete, zato je priporočljivo, da se pred nakupom pozanimate o datumu izdelave. Poleg staranja imajo litijeve baterije še eno majhno pomanjkljivost - ne morejo jih dolgo hraniti v izpraznjenem stanju, to jih lahko uniči. Na baterije vpliva tudi temperatura okolice. Litij-ionske celice imajo relativno nizko delovno temperaturno območje - od -20 stopinj do +20 stopinj Celzija. To pomeni, da bo njihova uporaba ali polnjenje v pogojih blizu navedenih mej negativno vplivala na elektrolit.
Litij-kob altne baterije
Litij kob altne baterije imajo največjo zmogljivost. Litij-kob altova kemija je zelo nestabilna, zato jo je treba uporabljati previdno. Možnost hitrega polnjenja ne sme biti dovoljena pri uporabi metode polnjenja boost ali delta V. S tem polnjenjem se lahko stabilnejša baterija popolnoma napolni v eni uri. Litij-kob alt je nevaren za polnjenje na ta način. Prav tako ne uporabljajte litij-kob altnih baterij s tako obremenitvijolahko se izprazni v manj kot 30 minutah. Za baterijo s to kemijo brez zaščite bosta oba vžgala elektrolit.
Kemija, ki temelji na tehnologiji litij-kob alt, je našla veliko popularnost med 18650 baterijami za e-cigarete. Katerega najboljšega proizvajalca baterij v tej kategoriji izbrati, je priporočljivo pogledati ocene. Zaradi določene nestabilnosti je treba takšne baterije izbrati previdno.
Mejna vrednost za polnjenje litij-kob altnih baterij je meja 4,2 volta. Preskok napetosti akumulatorja nad to mejo bo pomenil prekomerno polnjenje, kar je zelo odsvetovano. Uporaba premočnih polnilnikov negativno vpliva na kemijo litij-kob alta. To poškoduje baterijo in hkrati poveča nevarnost vžiga in eksplozije elektrolita. Najbolje je uporabiti napredne polnilnike z možnostjo prilagajanja dobavljenega toka in uporabe različnih nastavitev za polnjenje. Najboljši način polnjenja bi bil tukaj algoritem CC / CV - konstantni tok, konstantna napetost (Konstantni tok / konstantna napetost).
Kob altove baterije ne prizadenejo le prekomerno polnjenje, ampak tudi prekomerno praznjenje. Najvišji prag za praznjenje je 3 volte. Če nadaljujete z delom na kob altu, potem ko dosežete to napetost baterije, jo bo pokvaril, kar bo povečalo nevarnost vžiga. V idealnem primeru bi morali prenehati delati na kob altu po 3,5 voltov. Povezava s kemijo litij-kob altabi morali biti najbolj previdni. Prekomerno polnjenje, prekomerno praznjenje, pretirano nizki ohmi pri praznjenju, fizične poškodbe bodo prispevale k poslabšanju kemije, kar bo sčasoma povzročilo eksplozijo. V primerih z zelo visokim tokom na polnjenje in zelo nizkim uporom se lahko zgodi takoj. Kemija nikelj-kob alta je zelo strupena. Ob vžigu sprošča pline, ki so zelo škodljivi za zdravje in so lahko smrtni pri vdihavanju.
Litij-manganove baterije
Litij-manganove baterije so najbolj priljubljene, predvsem zaradi stabilnosti njihove kemije s skoraj podobnimi lastnostmi kot kob altove baterije. Zato številne manganove baterije nimajo krmilnika polnjenja, hkrati pa proizvajalci nanje ponosno izobesijo zastavo "varno".
Manganske baterije lahko delujejo dolgo in tiho pod obremenitvijo (z zelo nizkim ohmom). To seveda v nobenem primeru ni dobro, a za razliko od kob altovih elementov bodo manganovi v tem primeru zdržali veliko dlje. Manganovi elementi imajo dobro ravnotežje med kapaciteto in močjo, vendar izgubijo zmogljivost pred kob altom. Previdnostni ukrepi pri polnjenju baterij IMR so skoraj enaki kot pri kob altovih baterijah. Največja omejitev je 4,2 volta. Uporaba visokih tokov na polnjenje ne bo eksplodirala elektrolita, vendar ga bo močno pokvarila. In to je seveda odvisno od moči dobavljenega toka. Močnejši kot je, hitrejše bo polnjenje, slabše pa bo za kemijo. Priporočen način polnjenja je CC/CV. Še en plusmanganove celice, saj lahko prenesejo globoko praznjenje 2,5 voltov. Kakor koli že, manganove baterije ne bi smeli pogosto pripeljati v takšno stanje.
Za to vrsto elektrolita je značilna tudi odsotnost eksplozivnega učinka. To je posledica uporabe grafita kot anode. V kritičnem delovnem stanju (zelo nizek upor ali zelo visok tok na polnjenje) tudi nezaščitena baterija proizvaja plin, vendar se ne bo vžgala ali eksplodirala.
Na splošno so litij-manganske baterije 18650 zaradi svoje povprečne zmogljivosti boljše. Katere baterije te kategorije izbrati, si oglejte v ocenah za vsakega od proizvajalcev posebej.
Litij-železo-fosfatne baterije
Litij-železov fosfat (ferofosfat) je najvarnejši v družini litij-ionskih baterij. To je njihova glavna razlika. Stabilnost kemije LFP baterij je celo boljša kot pri manganskih baterijah. To je posledica uporabe železove fosfatne katode, ki ima odlično toplotno stabilnost in ni toksična. Skoraj vse železofosfatne baterije niso opremljene s krmilnikom polnjenja, zato je potrebno veliko truda, da jih pripeljemo do eksplozije ali požara brez fizičnih poškodb. Dobro prenašajo zlorabe, kot je zelo nizka odpornost.
Ferofosfatne celice imajo najdaljšo življenjsko dobo (2000 ciklov polnjenja-praznjenja) med litij-ionskimi. Odslabosti - nizka zmogljivost, približno 50 % nižja kot pri kob altovih baterijah in približno 15 % nižja kot pri manganskih baterijah. Druga značilnost teh baterij je stabilnost napetosti med uporabo, ki niha blizu meje 3,2 volta do praznjenja. Ta lastnost daje ferofosfatnim baterijam več prednosti za njihovo uporabo v serijski povezavi (če so baterije sestavljene v vezju, torej v bateriji). Železo-fosfatne baterije imajo nižji izhodni tok kot njihovi kolegi v kemiji, vendar je med njimi mogoče najti tudi visokotokovne. Železove fosfatne baterije se starajo nekoliko počasneje kot druge litij-ionske baterije, vendar jih, kot je opisano zgoraj, ne smete shranjevati prazne.
Ko iščete informacije o tem, katera baterija 18650 je najboljša za svetilko ali radijsko voden model, je priporočljivo, da se odločite za baterije s to kemijo. Zaradi zgoraj opisanih lastnosti so kot nalašč za uporabo v baterijah teh naprav.
Kemija teh napajalnikov vam omogoča, da jih varno polnite s pospešeno metodo. Ferofosfatne baterije so zelo odporne na prekomerno polnjenje. Kar zadeva praznjenje, je njegova največja dovoljena meja 2 volta. Proti koncu delovanja bo stabilna napetost baterije močno padla. Pogosto praznjenje pod to mejo hitro poškoduje baterijo.
Končno
To je konec opisa oznak baterije, tehničnih lastnosti 18650, katere so boljše in različnih vrst kemije. Upamo, da bodo te informacije pomagaledoločiti, katera baterija je primerna za določeno napravo. Priporočila in značilnosti, podane tukaj, so podane na zelo jedrnat način. Celotni forumi, spletne strani in celo knjige so posvečeni baterijam. Najbolj popolnih informacij o njih ni mogoče dati v en članek. Ne govorimo o tem, da morate za njihovo preučevanje poznati veliko posebnih izrazov in elektrokemije na splošno.
