Форматы литиевых аккумуляторов
Задач, для которых может понадобиться аккумулятор, огромное множество. Невыгодно для каждого вида оборудования делать проприетарную аккумуляторную батарею, которой потом тяжело будет найти замену. Благодаря стандартизации, к примеру, мы имеем ряд разновидностей литиевых батарей, из которых собираются аккумуляторы под конкретную задачу.
Рассмотрим форматы литиевых аккумуляторов, на основе которых создаются сборки для автономной работы современной техники. С базовыми знаниями в данной теме Вы сможете без какого-либо труда находить замену старому аккумулятору или элементам, из которых он состоит.
Сперва о разновидностях
Литиевые аккумуляторы характеризуются не только своим типоразмером, но и применяемыми активными компонентами, что прямым образом влияет на технико-эксплуатационные характеристики. Поэтому начнем статью с того, что рассмотрим разновидности литиевых аккумуляторов с точки зрения их устройства.
Основное отличие различных типов литиевых аккумуляторов заключается в покрытии катода. О том, какой катодный материал используется в той или иной батарее говорит маркировка, нанесенная на корпус. Разумеется, самой популярной разновидностью литиевых аккумуляторов являются литий-ионные (Li-ion), которые также подразделяются на типы. Приведем некоторые из них:
- ICR: литий-ионный с кобальтовым катодом LiCoO2;
- IMR: литий-ионный с марганцевым катодом;
- INR: литий-ионный с марганцево-никелевым катодом;
- NCR: литий-ионный с никель-кобальтовым катодом. Данный тип наиболее сбалансирован и, соответственно, востребован. К примеру, более 7 тысяч ячеек такого типа установлены в электрическом автомобиле Tesla.
Нельзя не упомянуть такие разновидности литиевых АКБ, как литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4). Ячейки этого типа радикально отличаются по многим параметрам, предлагая более длительный циклический ресурс, морозостойкость, стабильность напряжения и другие преимущества. Минусы тоже имеются. Например, данные феррофосфатные батареи имеют более низкую энергоемкость, из-за чего в одинаковом объеме они способны накопить меньше энергии. Напряжение одной ячейки составляет нестандартные 3,2В
Самым же перспективным видом литиевых батарей являются литий-титанатные аккумуляторы (LTO). Производимый по новейшим технологиям, титанатный аккумулятор имеет впечатляющий ресурс в более чем 2 тысячи циклов, а также поддерживает зарядку с огромной скоростью. Некоторые модели способны пополнять заряд до 90% за несколько минут. LTO аккумуляторам светит интересная перспектива в сфере электрических автомобилей.
Прямое сравнение вышеперечисленных разновидностей литиевых аккумуляторов зачастую не имеет смысла из-за их применения в разных сферах.
Типоразмеры литиевых АКБ
Теперь поговорим о более приземленном — о форме и размерах литиевых аккумуляторов. Иначе говоря, об их форматах. Любая АКБ, доступный на рынке, является представителем одного из стандартных форматов, благодаря чему мы имеем отличную взаимозаменяемость в случае выхода элемента из строя. Рассмотрим наиболее распространенные форматы современных литиевых аккумуляторов.
Цилиндрические элементы
Популярный формат литиевых аккумуляторов, который используется буквально повсюду. Цилиндрические АКБ установлены как в ручном или налобном фонарике, так и в электрокарах. Выше мы уже говорили о том, что в автомобиле Tesla силовой агрегат состоит из более чем 7000 элементов типа NCR. Если быть конкретнее, то речь идет о цилиндрических элементах Panasonic NCR18650B на 3,7В 3400мАч.
На корпус цилиндрических АКБ наносят маркировку, обозначающую габариты. Две первые цифры — это диаметр в миллиметрах, а остальные — длина. Таким образом, ячейка типоразмера 18650 имеет диаметр 18 мм, а длину — 65 миллиметров (нуль в конце опускается). А вот аккумуляторы 32650 вдвое шире при той же длине.
Призматические элементы
Призматические литиевые АКБ используются не так часто, как цилиндрические, особенно с учетом того, что иногда их применение неявно. К примеру, если Вы покупаете 12-вольтовый литиевый корпусный аккумулятор, являющийся по форме и размерам прямой заменой свинцово-кислотных аналогов, то внутри он почти наверняка будет представлять собой сборку соединенных призматических элементов.
Литиевые аккумуляторы призматического формата могут иметь различные типы контактов (винтовые борны, контактные площадки) и являются очень хорошим вариантом для создания аккумуляторной сборки высокой емкости или напряжения. Обычно такие элементы относятся к литий-железо-фосфатному типу.
Элементы в ламинированной фольге
Рядовой пользователь, наверное, меньше всего встречается с литиевыми АКБ, собранными в ламинированной фольге. Именно такой формат имеют литий-ионные и полимерные аккумуляторы, установленные в смартфонах. Разумеется, смартфонами сфера применения не ограничивается. Данный формат часто используется там, где необходим как раз-таки не универсальный источник питания, а проприетарный с нетипичными формой и габаритами.
Литиевые АКБ в фольге популярны также среди радиолюбителей, собирающих автономные электронные приспособления. За счет своей компактности данные батареи обеспечивают значительную автономность при малом занимаемом объеме. Минусом можно считать хрупкость элемента. Ярким примером может стать частая проблема, с которой приходится иметь дело при замене дисплея в смартфоне. На этапе разборки надо удалить приклеенную АКБ. Сделать это, не согнув ее, очень трудно. После деформации “выгнуть” назад аккумулятор без последствий не выйдет: с высокой долей вероятности он вскоре вздуется и потеряет свои характеристики.
Различия 18650-аккумуляторов по маркировке и химическому составу
На первый взгляд все Li-ion аккумуляторы 18650 ничем не отличаются. Источники питания схожи внешне: имеют одинаковые габариты (диаметр 18 мм и длина 65 мм). Также все аккумуляторы изолированы оболочкой, с одним отрицательным и положительным разъёмом. На самом деле данный вид источника питания имеет множество отличий, включающих маркировку и химический состав.
Отличия 18650 аккумуляторов по характеристикам
Перед тем, как находить различия в технических характеристиках, важно узнать, что находится внутри изделий. Аккумуляторы состоят из:
• Анода – в роли которого выступает кремний или графит;
• Сепаратора – пористый пропилен с электролитом;
• Электролит – смесь из различных химических веществ;
• Катод – основной отличающийся элемент изделия, который имеет разные маркировки.
После разбора элементов аккумулятора, выделим основные характеристики, которыми отличаются источники питания.
Напряжение
Данный тип аккумуляторов использует номинальное напряжение 3,2, 3,6, 3,7 В. Наиболее распространены 2 последних вида. 3,2 В используется только в литий-железо-фосфатных батареях.
Ёмкость
Под ёмкостью понимают количество энергии, которое батарея может удерживать и расходовать на работу устройства. Является одной из главных отличительных характеристик. Показатель измеряется в мАч (mAh). Источники питания 18650 имеют ёмкость 1000-3400 мАч.
Ток разряда
Данный показатель обычно указывается в паспорте при покупке источника питания. Имеет разные значения в зависимости от типа аккумулятора и химического состава. Ток разряда – это показатель, отвечающий за скорость тока, при котором источник питания достигает нижнего значения напряжения. Чем выше этот показатель, тем меньше ёмкость аккумулятора.
Внутренне сопротивление
Сопротивление – показатель, который описывает скорость быстроты расхода заряда батареи. Обычно в паспортах указывается маркировкой «Ом». Реже измеряется в миллиомах. В источниках питания 18650 при большом сопротивлении увеличивается время на зарядку.
Маркировка и химический состав аккумуляторов 18650
Химический состав 18650 батарей всегда содержит литий. В зависимости от ёмкости и тока саморазряда, определяют другие компоненты.
IMR (литий-марганец)
Часто используемый источник питания, который не требует особой системы защиты. Не подвержены нагреву из-за внешних источников тепла. Работает при низких температурах с минимальным током саморазряда. Имеет номинальное напряжение 3.6-3.8 В. Данные аккумуляторы таже называют высокотовые.
ICR (литий-кобальт)
Наиболее распространенный тип Li-ion аккумуляторов благодаря своей низкой стоимости. Обладают неустойчивой химической системой, чувствительной к избыточному заряду и сильному разряду. Поэтому желательно использовать данный вид аккумуляторов с защитной платой PCB. Используется в производственной технике, ноутбуках и персональных компьютерах, а также фонарях и детских игрушках.
INR (литий-марганец-никель)
Безопасный аккумулятор, за основу которого взята IMR составляющая. Дополнительным элементом является никель, который увеличивает эффективность батареи, её ёмкость и повышает ток саморазряда. Применяется во многих электроинструментах: источники света, мобильные гаджеты. Более дорогие по сравнения с ICR аккумуляторами.
IFR (литий-фосфат)
Данный вид батареи редко применяется для питания устройств. Низкая популярность связана с высокой скоростью саморазряда и низким напряжением 3.2В. Средний показатель ёмкости составляет 1200-1500 мАч.
NCA/NCR (литий-алюминий)
Принцип работы и химический состав похожи на источники питания INR. Отличие заключается в изоляторе, на котором применяется алюминий. Из-за этого элемента уменьшается токоотдача, но увеличивается ёмкость и сроки эксплуатации. Наиболее популярные и востребованные представители этого типа аккумулятора – Panasonic NCR18650B, на базе которого сделаны аккумуляторы GoPower емкостью 3400мАч.
Смотрите также
Компания АБ-Бэттэрис, ведущий дистрибьютор элементов питания и аксессуаров в РФ, принимает участие в выставке РадЭл 2023, которая пройдёт с 26 по 28 сентября в Санкт-Петербурге.
Наша компания принимает участие в международной промышленной выставке ИННОПРОМ 2023, которая проходит с 10 по 13 июля в городе Екатеринбурге.
Автомобильные зарядные устройства с 1 и 2 USB-выходами в корпусе из премиальных огнеустойчивых
материалов. Обладают повышенной надежностью и обеспечивают быстрый заряд энергоемких устройств.
Маркировка и расшифровка аккумуляторов 18650
Аккумуляторная батарея формата 18650 – это изделие с цилиндрическим корпусом длиной 65 мм и диаметром 18 мм. Если в устройстве предусмотрена защитная плата, его размеры увеличиваются на 0,3–0,5 мм. Производители предлагают сегодня несколько видов аккумуляторных батарей форм-фактора 18650, которые, несмотря на внешнее сходство, имеют целый ряд различий. Разобраться в характеристиках, свойствах, химическом составе той или иной модели поможет расшифровка его наименования.
Виды изделий и их маркировка
В буквенных наименованиях АБ маркировки 18650 литера I говорит об использовании литий-ионной технологии при создании изделия. Буква R (Rechargeable) указывает на принадлежность модели к перезаряжаемым устройствам, а не простым батарейкам. Вторая буква в маркировке – это тип химии (материал катода). ICR. Это аккумуляторы, работающие на основе литий-кобальтовой технологии. Для этих изделий характерна высокая плотность энергии при низком уровне стабильности. Чаще всего ICR-модели используются в ноутбуках. Для надежной и безопасной работы устройства, как правило, необходима BMS-плата. IMR. Тип химии этих аккумуляторов – литий-марганец. IMR-батареи относятся к категории высокотоковых, т. к. их ячейки способны выдерживать токи до 10 С. Это одни из наиболее стабильных и эффективных АБ, для которых не требуются сложные схемы защиты. INR. В состав катода этого аккумулятора входят никель и марганец. Химическая стабильность, безопасность и высокая эффективность АБ достигаются за счет низкого сопротивления марганца и высокой удельной энергии никеля. INR-модели отличаются более высокой ценой по сравнению с ICR и IMR и применяются, как правило, в фонариках, электроинструментах, цифровой технике. IFP. Литий-железо-фосфатные АБ превосходят большинство других типов по таким показателям, как безопасность, стабильность, циклический ресурс. Устройства не воспламеняются и не взрываются при механических повреждениях, выдерживают более 2 000 циклов заряда/разряда и работают без потери свойств при температурах от –30 до +50 °С. IFP-модели применяют в компьютерной технике, бытовых приборах, медицинском оборудовании, персональном городском транспорте. Другие модификации. Существуют также АБ формата 18650 с маркировкой NCA или NCR. Это менее распространенные модели, которые по типу химии имеют сходство с INR, но с применением алюминия вместо марганца на изоляторах. Использование NCA- и NCR-батарей может быть выгодным, если потребителю не требуется большой ток, но важны емкость и долговечность.
Как определить емкость и дату изготовления аккумулятора 18650 по маркировке
В маркировке батареи формата 18650 могут быть зашифрованы и другие важные показатели. Так, в наименовании АБ Panasonic NCR 18650B буква B указывает, что емкость составляет 3 400 мАч. Этот же параметр модели NCR 18650A равен 3 000 мАч: об этом говорит литера А в названии. Дата производства зашифрована в виде четырех символов возле минусового контакта. Первый из них означает год, второй – месяц, третий – число выпуска. Октябрь, ноябрь и декабрь обозначаются буквами X, Y и Z.
Как расшифровать маркировку даты выхода аккумуляторов 18650 и других? Оставить комментарий
Так как единых стандартов маркировки Li-ion аккумуляторов не существует, каждый производитель имеет свои особенности маркирования продукции. Рассмотрим какие виды маркировок существуют и что они обозначают.
В большинстве Li-ion аккумуляторов маркировка начинается с буквенной и обозначает технологию и химический состав элемента, к примеру самый распостраненный INR:
- первая буква I обозначает литий-ионную технологию производства
- вторая буква N это обозначение никель-марганцевого химического состава элемента
- третья буква R означает, что это перезаряжаемый аккумулятор (Rechargeable).
Самыми распостраненными химическими соединениями которые используются в аккумуляторах есть технологии на основе кобальта, никеля, железо-фосфата, никель-марганца с обозначением в названии C/N/F/N соответственно.
Наиболее распространённые маркировки Li-ion аккумуляторов:
- ICR – аккумулятор на основе кобальта
- INR – аккумулятор на основе никеля и марганца
- IMR – аккумулятор на основе марганца
- LiFePo4 – аккумулятор на основе железо-фосфата
- NCR – аккумулятор на основе никеля и кобальта c оксидом алюминия в качестве изолятора.
Размер аккумуляторов обозначается цифрами, к примеру 18650: первые 2 цифры обозначают диаметр 18мм, следующие 2 цифры – длину аккумулятора 65мм.
Как определить дату производства Li-ion аккумуляторов?
Каждый производитель аккумуляторов маркирует их по разному и у каждого есть свои особенности в расшифровке кода. Давайте разберемся по каждому из производителей.
Маркировка и дата выпуска аккумуляторов Panasonic и Sanyo (LiitoKala).
В даный момент обозначение даты производства аккумуляторов Panasonic и Sanyo одинакова так как компании обьеденились. В аккумуляторах форм-фактора 18650 маркировка с датой производства аккумуляторов располагается в нижней части корпуса около минусового контакта.
Расшифровывает она следующие значения – первый символ обозначает ГОД, второй – МЕСЯЦ, третий и четвертый – ДЕНЬ МЕСЯЦА. Выглядит все это слудующим образом.
| Первый символ | Второй символ | Третий и четвертый символы |
| ГОД | МЕСЯЦ | ЧИСЛО |
| 5 – 2015 год | 1 – январь | 01 – 1 число |
| 6 – 2016 год | 2 – февраль | 02 – 2 число |
| 7 – 2017 год | 3 – март | 03 – 3 число |
| 8 – 2018 год | 4 – апрель | 04 |
| 9 – 2019 год | 5 – май | 05 |
| 0 – 2020 год | 6 – июнь | 06 |
| 1 – 2021 год | 7 – июль | 07 |
| 2 – 2022 год | 8 – август | 08 |
| 3 – 2023 год | 9 – сентябрь | 09 |
| 4 – 2024 год | X -октябрь | 10 |
| | Y – ноябрь | … |
| | Z – декабрь | 31 |
Примеры: 8Y28 - 8 ноября 2018 года 7915 - 15 сентября 2017 года 0528 - 28 мая 2020 года
Особенности маркировки аккумуляторов Samsung.
Компания Samsung маркирует свои Li-ion аккумуляторы 18650 тремя строками. В первой строке содержится информация о моделе, ее химическом составе и размерах, вторая содержат информацию о заводе производителе Samsung SDI (Корея), SDIEM (Малазия). Сама дата выпуска зашифрована в третьей нижней строке.
Так как производятся Samsung SDI и SDIEM на разніх заводах они имеют разную расшифровку даты производства.
Аккумуляторы Samsung SDI (Корея).
У аккумуляторов Samsung с обозначением SDI в третей строке справа находится дата производства которая нанесена на термоусадке. Маркировка содержит четыре символа, до 2019 года второй символ обозначал а с 2019 года первый символ обозначает ГОД, второй – МЕСЯЦ, третий – НЕДЕЛЯ МЕСЯЦА.
| Первый символ | Второй символ | Третий и четвертый символы |
| ГОД | МЕСЯЦ | НЕДЕЛЯ |
| F – 2015 год | D – январь | 1 – 1 неделя |
| G – 2016 год | E – февраль | 2 – 2 неделя |
| H – 2017 год | F – март | 3 – 3 неделя |
| I – 2018 год | G – апрель | 4 – 4 неделя |
| J – 2019 год | H – май | |
| K – 2020 год | I – июнь | |
| L – 2021 год | G – июль | |
| M – 2022 год | K – август | |
| N – 2023 год | L – сентябрь | |
| O – 2024 год | M -октябрь | |
| | N – ноябрь | |
| | O – декабрь |
Примеры: HG4 - 4 неделя апреля 2017 года KK1 – 1 неделя август 2020 года NG3 – 3 неделя апреля 2023 года
Аккумуляторы Samsung SDIEM (Малазия). У аккумуляторов Samsung c обозначением SDIEM cтруктура обозначения даты такая же, как и у аккумуляторов Samsung SDI, но с небольшим отличием расшифровки. Маркировка с датой производства находится в правой части третьей строчки надписи на термоусадке. Маркировка содержит четыре символа, первый символ неважен (номер линии конвейера), второй символ обозначает ГОД, третий – МЕСЯЦ, четвертый – НЕДЕЛЯ МЕСЯЦА.
| Первый символ | Второй символ | Третий и четвертый символы |
| ГОД | МЕСЯЦ | НЕДЕЛЯ |
| F – 2015 год | O – январь | 1 – 1 неделя |
| G – 2016 год | P – февраль | 2 – 2 неделя |
| H – 2017 год | Q – март | 3 – 3 неделя |
| I – 2018 год | R – апрель | 4 – 4 неделя |
| J – 2019 год | S – май | |
| K – 2020 год | T – июнь | |
| L – 2021 год | U – июль | |
| M – 2022 год | V – август | |
| N – 2023 год | W – сентябрь | |
| O – 2024 год | X -октябрь | |
| | Y – ноябрь | |
| | Z – декабрь |
Примеры: THU3 - 3 неделя июля 2017 года TIS1 – 1 неделя мая 2018 года 2MV1 – 1 неделя августа 2022 года
Особенности маркировки аккумуляторов LG.
Аккумуляторы LG маркируются двумя строками. Первая строка состоит из названия типа аккумулятора и его размера. Дата производства аккумуляторов LG находится в первых четырех символах второй строчки на термоусадке. Первый символ обозначает ГОД, следующие три символа обозначают ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР ДНЯ в году (001 – 1 января, 365 – 31 декабря).
В 1 квартале 2019 года изменился стандарт маркировки даты. Второй символ обозначает ГОД. Обратите внимание, что с 2021 года обозначение года началось с начала алфавита, т.е. с буквы “A”. Следующие три символа обозначают номер дня в году (001 – 1 января, 365 – 31 декабря). А уже следующие три символа частично дублируют дату производства, а именно, месяц и день месяца, но уже в более привычном формате. Шестой символ – это месяц, седьмой и восьмой – день месяца.
| Второй символ (Новая маркировка) |
Символы которые идут за годом, это день года |
| ГОД LiitoKala | ДЕНЬ ГОДА |
| S – 2019 год | 001 – 1 января |
| T – 2020 год | 155 – 4 июля |
| A – 2021 год | 365 – 31 декабря |
| B – 2022 год | |
| C – 2023 год | |
| D – 2024 год |
| Первый символ (Маркировка LiitoKala) |
| Символы которые идут за годом, это день года |
| LiitoKala | | ДЕНЬ ГОДА |
| T – 2020 | | 001 – 1 января |
| U – 2021 год | | 155 – 4 июля |
| V – 2022 год | | 365 – 31 декабря |
| W – 2023 год | | |
| X – 2024 год | | |
Примеры: R001 - 1 января 2018 года GB155 - 4 июля 2022 года
Особенности маркировки аккумуляторов Sony / Murata
Дата производства аккумуляторов Sony находится в последних пяти символах второй строчки маркировки. Первая символ обозначает ГОД, второй – МЕСЯЦ, третий-четвертый – ДЕНЬ МЕСЯЦА.
| Первый символ | Второй символ | Третий и четвертый символы |
| ГОД | МЕСЯЦ | ЧИСЛО |
| X– 2015 год | A – январь | 1 – 1 число |
| Y – 2016 год | B – февраль | 2 – 2 число |
| Z – 2017 год | C – март | 3 – 3 число |
| A – 2018 год | D – апрель | … |
| B – 2019 год | E – май | 31 – 31 число |
| C – 2020 год | F – июнь | |
| D – 2021 год | G – июль | |
| E – 2022 год | H – август | |
| F – 2023 год | I – сентябрь | |
| G – 2024 год | J -октябрь | |
| | K – ноябрь | |
| | L – декабрь |
Sony / Murata
Примеры: CE05 – 5 мая 2020 года FC17 - 17 марта 2023 года
Особенности маркировки аккумуляторов Molicel
Дата производства аккумуляторов Molicel находится cо второго по пятый символ второй строчки маркировки. Второй символ обозначает ГОД, второй – МЕСЯЦ, третий-четвертый – ДЕНЬ МЕСЯЦА.
| Первый символ | Второй символ | Третий и четвертый символы |
| ГОД | МЕСЯЦ | ЧИСЛО |
| J – 2019 год | 1 – январь | 1 – 1 число |
| K – 2020 год | 2 – февраль | 2 – 2 число |
| L – 2021 год | 3 – март | 3 – 3 число |
| M – 2022 год | ………….. | … |
| N – 2023 год | A -октябрь | 31 – 31 число |
| O – 2024 год | B – ноябрь | |
| C – декабрь | ||
| | ||
| | ||
| |
Sony / Murata
Примеры: N916 – 16 сентября 2023 года MB22 - 22 ноября 2021 года