Литий-ионные аккумуляторы 18650
Элемент 18650 – это литий-ионный аккумулятор, который применяется во многих областях, таких как портативная электроника (например, фонари), электромобили и автомобили (Tesla и др.), и многих других сферах. Основное преимущество этой батареи – это лучшие характеристики в сравнении с конкурентами (допустимая нагрузка по току, напряжение, срок службы, срок хранения, безопасность, рабочая температура и др.).
В таблице ниже представлено сравнение популярных аккумуляторов по основным параметрам.
Сравнение популярных аккумуляторов по основным параметрам
| Параметр | Свинцово — кислотные | Никель-кадмиевые | Никель-металлогидридные | Щелочные | Литий-ионные | Литий-полимерные |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Напряжение | 2В | 1.2В | 1.2В | 1.5В | 3.6В | 3.7В |
| Стоимость | Низкая | Средняя | Высокая | Очень низкая | Очень высокая | Очень высокая |
| Сопротивление элемента | Низкое | Очень низкое | Средние | Варьируется | Высокое | Низкое |
| Саморязряд (%/за месяц) | от 2% до 4% | от 15% до 30% | от 18% до 20% | 0.3% | от 6% до 10% | 5% |
| Количество циклов зарядки и разрядки | от 500 до 2000 | от 500 до 1000 | от 500 до 800 | Небольшое | от 1000 до 1200 | более 1000 |
| Устойчивость к перегрузкам | Высокая | Средняя | Низкая | Средняя | Очень низкая | Очень низкая |
| Удельная энергоёмкость (Вт*ч/кг) | от 30 до 45 | от 45 до 50 | от 55 до 65 | 80 | от 90 до 110 | от 130 до 200 |
| Эффект памяти аккумулятора | Отсутствует | Присутствует | Присутствует | Присутствует | Отсутствует | Отсутствует |
| Эксплуатационные расходы | Очень высокие | Высокие | Низкие | Низкие | Низкие | Низкие |
| Безопасность | Совершенно безопасный | Безопасный | Безопасный | Безопасный | Небезопасный | Небезопасный |
Для чего нужны обозначения C и мА*ч аккумулятора?
При работе с батареями вы сталкиваетесь с двумя самыми важными характеристиками – это значение мА*ч и C. К примеру, 2850 мА*ч означает, что если мы потребляем 2,85 А от аккумулятора, то он разрядится через 1 час. Аналогично, если мы потребляем 0,285 А от аккумулятора, то его хватит на 10 часов, поэтому мы можем использовать это значение, чтобы рассчитать, сколько времени сможет работать потребитель тока от батареи.
Значение C для батареи 18650 обычно равно единице, это значит, что мы можем потреблять от батареи максимум 2,85 А. Максимальный ток батареи рассчитывается как произведение А*ч на С. Таким образом, если значение C для нашей батареи равно 0.5, то возможно потреблять только 1,42A (2,8 / 2) от батареи.
Правила эксплуатации элементов 18650
Аккумулятор 18650 – литий-ионный, поэтому при его использовании необходимо соблюдать особую осторожность. Это касается как зарядки, так и разрядки аккумулятора. При разрядке аккумулятора необходимо, чтобы потребляемый ток не был больше C, причем аккумулятор никогда не должен разряжаться до значений ниже 3,0 В. Обычно используется схема для контроля тока разряда и напряжения, чтобы, в случае необходимости, отключать аккумулятор от нагрузки.
Также не следует допускать короткого замыкания и реверса полярности аккумулятора. Если вы используете один элемент 18650, то для его безопасной зарядки и разрядки рекомендуется использовать модуль защиты батареи, такой как TP4056.
Как заряжать аккумулятор 18650?
Напряжение заряда элемента 18650 составляет 4,2 В, а рекомендуемый зарядный ток – 1 А (0,5 C). Опять же, такой модуль, как TP4056, очень пригодится для зарядки батареи и также обеспечит защиту при разрядке.
Обычно для достижения более высокого уровня напряжения или тока, несколько аккумуляторов 18650 подключают последовательно или параллельно. В таком случае следует позаботиться о том, чтобы у всех элементов был один и тот же уровень напряжения. Для этого производится балансировка ячеек и обычно выполняется с использованием BMS (система управления батареями), которая отвечает за равномерную зарядку и разрядку батарей.
Применение аккумуляторов 18650
Электрические транспортные средства
Устройства, использующие солнечную энергию
Домашние аккумуляторные батареи
Переносные зарядные устройства
Аккумуляторы для ноутбуков
Для чего можно использовать аккумуляторы 18650?
Аккумуляторы 18650 – это элементы питания Li-ion типа, имеющие цилиндрическую форму, диаметр 18 мм и длину 65 мм. В зависимости от особенностей химического состава, их емкость может составлять от 1500 до 3600 мА·ч. Номинальное напряжение, как и у литий-ионных элементов других типоразмеров, составляет 3,6 или 3,7 В. Иногда встречаются аккумуляторы 18650 подвида LiFePO4. У них номинальное напряжение ниже – 3,2 В.
Применение Li-ion аккумуляторов 18650
Такие элементы питания широко используются в разных сферах: в быту, на отдыхе, при выполнении ремонтно-строительных работ, в медицине, маркетинге, рекламе, ландшафтном дизайне, электротехнической отрасли. Они облегчают нашу повседневную жизнь, выручают в туристических походах, на рыбалке, во время пикников и во многих других ситуациях.
На Li-ion аккумуляторах типоразмера 18650 работают многие современные девайсы и электрические устройства. В их числе:
- портативные фонари;
- радиоуправляемые модели;
- электронные сигареты;
- лазерные указки;
- игрушки;
- радиоприемники;
- аксессуары электроники;
- даже космические скафандры.
Но чаще всего такие элементы питания используются в сборках – аккумуляторных батареях из нескольких соединенных между собой ячеек. При их параллельном соединении суммируется емкость, а при последовательном – напряжение. В итоге можно получить аккумуляторную батарею практически с любыми параметрами, кратными характеристикам единичного элемента питания.
Использование батарей, собранных из ячеек 18650
Такие АКБ применяются:
- в качестве внешних источников питания (Power Bank) для смартфонов и других гаджетов;
- в роли переносных аккумуляторных электростанций для питания потребителей на 12 В и 220 В, включая сетевые инструменты;
- в качестве автономных источников питания для автодомов и других объектов;
- в роли резервных и аварийных источников питания – на случай перебоев в работе основной системы электроснабжения;
- для автономного питания электродвигателей разных устройств – от квадрокоптеров и портативных электроинструментов до персонального электротранспорта;
- в качестве легких и надежных источников питания для лодочных электромоторов.
Еще батареи, собранные из Li-ion аккумуляторов форм-фактора 18650, применяются в ноутбуках, портативных дрелях и шуруповертах, штабелерах, погрузчиках, поводковых тележках и других видах складской техники. Выручают они и в качестве портативных источников питания для разных видов медицинского оборудования: аппаратов УЗИ, ИВЛ, ЭКГ, аспираторов, дефибрилляторов, кислородных концентраторов и т.д. Сложно сказать, для чего аккумуляторы 18650 не подходят. Применение им находят практически в любой сфере!
Почему ячейки 18650 так популярны?
Литиевые аккумуляторы производятся в разных типоразмерах, но массовое распространение получили именно цилиндрические «банки » 18650. Из-за оптимального сочетания компактных размеров и достаточно высокого запаса емкости именно такими элементами питания стандартно оснащают фонарики, вейпы и другие девайсы. Массово применяют их и при сборке АКБ для любых устройств – от беспроводных шуруповертов до электромобилей.
Повсеместное использование обеспечивает стабильно высокий спрос на аккумуляторы этого стандарта, и производители охотно удовлетворяют его. Поэтому выбор аккумуляторных элементов типоразмера 18650 гораздо шире, чем ассортимент ячеек других форм-факторов. Это позволяет покупателю без проблем найти элементы питания предпочитаемого бренда с нужными характеристиками, например, высокотоковые элементы или «банки » с меньшей токоотдачей, но увеличенным запасом емкости.
Второе место по популярности занимает типоразмер 21700. Некоторые производители портативных устройств отдают ему предпочтение из-за увеличенной емкости «банок » (до 5000 мА·ч) при немного больших размерах (21х70 мм). Аккумуляторные отсеки некоторых девайсов адаптированы под использование аккумуляторов 18650 или 21700 на выбор. Но чаще всего ячейки 21700 применяют при сборке АКБ для электросамокатов, электровелосипедов и подобной техники на электротяге.
Обзор Li-ion аккумуляторов 18650 ведущих брендов
В зависимости от химического состава Li-ion аккумуляторы одинаковых размеров имеют разные характеристики и бывают:
- Низкотоковые – с допустимым пределом по току нагрузки (долговременно ) 4–6 А. Востребованы в фонариках, повербанках, ноутбуках и других устройствах с токопотреблением 1С–1,5С.
- Среднетоковые – рассчитанные на длительную токоотдачу до 10 А. Востребованы при сборке АКБ для персонального транспорта на электротяге.
- Высокотоковые – способные долговременно обеспечивать токоотдачу более 10 А. Обеспечивают питание портативных электроинструментов, вейпов и мощного электрического транспорта.
В линейке практически каждого бренда есть аккумуляторы 18650, рассчитанные на разные уровни потребления тока. В таблице приведены популярные модели в разных категориях:
Марка
Низкотоковые
Среднетоковые
Высокотоковые
Samsung
Емкостной запас 2600 мА·ч, границы напряжений 2,75–4,2 В, допустимые токовые нагрузки 2,6 А при заряде и 5,2 А при работе, внутреннее сопротивление до 100 мОм. Выдерживают более 300 циклов.
30A – более емкие
Емкость 3000 мА·ч, работают в пределах 2,75–4,35 В, допустимые токовые нагрузки 2,9 А при зарядке и 5,9 А при работе, сопротивление до 100 мОм. Служат более 300 циклов.
35Е – наиболее емкие
Запас емкости 3500 мА·ч, 2,65–4,2 В, допустимые токовые нагрузки 2 А при зарядке и 8 А при работе, сопротивление до 35 мОм. Минимум 500 циклов.
Емкость 2500 мА·ч, 2,5–4,2 В, допустимые токовые нагрузки 4 А при зарядке и 20 А при нагрузке, внутр. сопротивление до 18 мОм. Минимум 250 циклов.
25S – ячейки с максимальной токоотдачей
Запас емкости 2500 мА·ч, 2,5–4,2 В, допустимые токовые нагрузки 4 А при зарядке и 25 А при работе, внутр. сопротивление до 15 мОм. Минимум 250 циклов.
LG chem
Емкостной запас 3350 мА·ч, диапазон по вольтажу 2,5–4,2 В, предельные токи длительного воздействия 1,6 А при зарядке и 4,8 А при работе, внутр. сопротивление до 70 мОм. Минимум 300 циклов.
3000 мА·ч, 3–4,35 В, 2,9 А при зарядке и 5,8 А при работе, до 70 мОм. Минимум 300 циклов.
Емкостной запас 3200 мА·ч, диапазон по вольтажу 2,5–4,2 В, стабильно выдерживаемые токи 3,1 А при зарядке и 10 А при работе, внутр. сопротивление до 40 мОм. Служат не менее 500 циклов.
2600 мА·ч, рабочие пределы по вольтажу 2,75–4,2 В, приемлемые токовые нагрузки 2,5 А при заряде и 10 А при работе, внутр. сопротивление до 60 мОм. Минимум 500 циклов.
LG MJ1 – самые емкие
Емкость 3500 мА·ч, рабочие границы по вольтажу 2,5–4,2 В, допустимые токовые нагрузки 3,4 А при зарядке и 10 А при работе, внутр. сопротивление до 40 мОм. Минимум 400 циклов.
Емкость 2500 мА·ч, рабочие границы по вольтажу 2,5–4,2 В, приемлемые токовые нагрузки 4 А при зарядке и 20 А при работе, внутр. сопротивление до 20 мОм. Рассчитаны на 200–300 циклов.
LG HG2 – более емкие
3000 мА·ч, границы напряжений 2,5–4,2 В, приемлемые токовые нагрузки 4 А при зарядке и 20 А при разряде, внутр. сопротивление до 20 мОм. Срок службы 200–300 циклов.
Panasonic
Запас емкости 3400 мА·ч, диапазон напряжений 2,5–4,2 В, приемлемые токовые нагрузки 1,6 А при зарядке и 6,7 А при работе, внутр. сопротивление до 40 мОм. Рассчитаны на 500 циклов.
Емкость 2900 мА·ч, границы по вольтажу 2,5–4,2 В, допустимые токовые нагрузки 1,35 А при зарядке и 10 А при работе, внутреннее сопротивление до 40 мОм. Минимум 500 циклов.
18650BD – емкие и долговечные
Запас емкости 3200 мА·ч, рабочие напряжения в отрезке 2,5–4,2 В, предельные токовые нагрузки 1,5 А при заряде и 10 А при работе, сопротивление до 40 мОм. Ресурс 500 циклов.
Murata (Sony )
1600 мА·ч, 2,5–4,2 В, до 4 А при зарядке и до 30 А при работе, до 12 мОм, 300 циклов.
VTC4 – более емкие и долговечные
2100 мА·ч, 2,5–4,2 В, 4 А при зарядке и 30 А при разряде, 12 мОм, 500 циклов.
VTC5 – баланс параметров
2500 мА·ч, 2–4,25 В, 4 А при зарядке и 30 А при работе, 13 мОм, 300 циклов.
VTC5A – самые мощные
2500 мА·ч, 2–4,25 В, 6 А при зарядке и 35 А при разряде, 13 мОм, 300 циклов.
VTC5D – мощные и емкие
2700 мА·ч, 2–4,25 В, 6 А при зарядке и 35 А при работе, 13 мОм, 300 циклов.
VTC6 – мощные и самые емкие в серии
3000 мА·ч, 2–4,25 В, 5 А при зарядке и 30 А при разряде, 13 мОм, 500 циклов.
Что скрывает маркировка?
По маркировке аккумуляторов можно узнать их тип, химический состав, основные характеристики и доту изготовления. Часто в маркировке элементов питания встречаются буквосочетания ICR, INR, IMR, IFR. В них литера I означает применение Li-ion технологии, а R (от слова Rechargeable) – перезаряжаемый (вторичный ) источник питания. Во 2 букве зашифрован химический состав элемента:
- С – применение кобальта (LiCoO2в роли катода) для увеличения энергоемкости элементов;
- М – использование марганца (LiMn2O4 ) для получения стабильных высокотоковых аккумуляторов;
- N – применение никеля, кобальта и марганца – Li (NiCoMn )O2 – для повышения химической стабильности и энергоемкости ячеек;
- F – использование литий-железо-фосфатной технологии (LiFePO4 ) для достижения высокой токоотдачи и превосходной химической стабильности.
Необычная маркировка NCR или NCA характерна для Li-ion аккумуляторов с никелем, кобальтом и изолятором из оксида алюминия – Li (NiCoAl )O2. Они отличаются хорошим запасом емкости (до 3600 мА·ч) при скромной токоотдаче (1С ). Подробнее о маркировке аккумуляторов 18650 разных брендов читайте в этой статье.
Сравнение и выбор аккумуляторов для фонаря: 26650, 21700, 18650,16340,14500,10440 или R14, R20, АА, ААА
Большое разнообразие типов фонарей и фонариков порождает некую неопределенность при выборе аккумуляторов для них. В данном обзоре подробно рассмотрены современные литий-ионные аккумуляторные батарейки (акб) для светодиодного фонаря типоразмеров 26650, 21700, 18650, 16340, 14500, 10440 а также произведено их сравнение с ранее популярными классическими аккумуляторами для фонариков АА, ААА, R14, R20.
Данная статья поможет разобраться с тем, на что влияют такие важные технические характеристики, как химический состав, напряжение, емкость, ток отдачи. Понимание этих параметров поможет сделать правильный выбор аккумулятора для вашей модели фонаря.
Характеристики аккумуляторов для фонаря
К основным характеристикам аккумуляторов для фонаря относятся:
- Химический состав.
- Типоразмер
- Напряжение.
- Емкость.
- Рабочий ток.
- Эффект памяти.
- От химического состава акб (литий-ионный или никель-металл-гидридный) зависят все основные параметры: удельная емкость, напряжение одного элемента, максимальный рабочий ток, «эффект памяти», число циклов заряд-разряд, Соответственно, от этого зависит длительность работы фонаря, яркость луча, количество элементов питания.
- Типоразмер — это формат акб (круглый, прямоугольный) и размеры. Это один из первых параметров при выборе аккумулятора. Фонарь рассчитан на элементы определенного типоразмера. Акб большего формата не поместятся в аккумуляторный отсек, а меньшего — там не зафиксируются. Типоразмер имеет цифровое или цифро-буквенное обозначение. У литий-ионных аккумуляторов: 26650, 21700, 18650, 16340, 14500, 10440. У никель-металл-гидридных: АА, ААА, R14, R20.
- 26650 обозначает диаметр 26 мм и длину 65 мм, 21700 — 21 мм и 70 мм, 18650 — 18 мм и 65 мм, 16340 — 16 мм и 34 мм, 14500 — 14 мм и 50 мм, 10440- 10 мм и 44 мм.
- АА — 14 мм и 50 мм, ААА — 10 мм и 44 мм, R14 — 26 мм и 50 мм, R20 — 34 мм и 62 мм.
Как видим, аккумуляторные батарейки АА имеют тот же размер, что и акб 14500, но они не взаимозаменяемы из-за разного напряжения.
- максимальное — после полного заряда,
- минимальное — в конце разряда.
- номинальное — в середине разряда.
Виды аккумуляторов для фонариков
Несмотря на большое разнообразие аккумуляторов для фонариков, все их можно поделить на встроенные или съемные. Встроенные модели в данной статье не рассматриваются. А съемные аккумуляторы для фонарей разделяются на несколько видов:
Специализированные литий-ионные акб выпускаются для конкретной модели фонаря.
- Фирменный Li-Ion аккумулятор Petzl
- Заменяет 3 батарейки ААА
- Емкость 1250 mAh
- Имеет разъем MicroUSB для подзарядки вне фонаря
Отсутствует
- Срок службы: 300 циклов зарядки
- Ёмкость 2350 мА*ч
- Заряжается через microUSB разъем
- Световой индикатор заряда
Отсутствует
Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы обладают самыми лучшими параметрами и получают широкое использование практически во всех типах фонарей. Большинство моделей фонариков рассчитаны на работу с Li-Ion акб стандартных типоразмеров
- Оригинальный аккумулятор Fenix
- Стандарт 18650
- Встроенный порт Micro-USB для зарядки аккумулятора
- Емкость 3500 mAh
- Li-Ion химический состав
2 490 ₽ 2 190 ₽
- Литий-ионный аккумулятор 18650
- Большая емкость 3200 мАч
- Низкий саморазряд
- Хорошо переносит перепады температур
Никель-металл-гидридные (а ранее никель-кадмиевые) аккумуляторные батарейки еще продолжают использоваться в некоторых моделях фонариков
- Типоразмер АА
- Напряжение 1.2В
- Емкость 2500 мАч
- Высокая токоотдача
- Никель-металл-гидридный аккумулятор
- Аккумулятор AA / LR06
- Никель-металл-гидридный химический состав
- Емкость 2400 мА*ч
- Напряжение 1.2 В
Свинцово-кислотные аккумуляторы 4V применяются в больших переносных фонарях или в системах аварийного освещения
- Идеален для применения в слаботочных системах
- Высокая плотность энергии
- Не требует долива дистиллята
- Технология AGM рекомбинирования газов
Какой аккумулятор для фонарика лучше:
26650, 21700, 18650, 16340, 14500, 10440 или АА, ААА, R14, R20?
Литий-ионные аккумуляторы 26650, 21700, 18650, 16340 (CR123A), 14500, 10440 для фонарика, несомненно, лучше. Как и все литий-ионные акб, они имеют следующие преимущества:
Почему же до сих пор в некоторых моделях фонариков используются никель-металл-гидридные аккумуляторные батарейки типов АА, ААА? А в более мощных фонарях — акб R14, R20?
Потому что никель-металл-гидридные аккумуляторы АА, ААА, R14, R20 также имеют ряд преимуществ:
- Низкая цена.
- Недорогие зарядные устройства.
- Выдерживают перезаряд и переразряд.
- Работают со старыми типами фонариков.
Использование никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек часто обусловлено конструктивным расчетом фонарика старого типа под использование этого типа акб.
Важно. Непосредственно заменить Ni-MH на Li-Ion, даже если размеры совпадают, нельзя из-за разных напряжений. Однако, вместо трех Ni-MH элементов АА можно использовать один Li-Ion аккумулятор 14500, заменив остальные два — элементами АА-пустышками, внутри которых находится просто перемычка.
- Низкий саморазряд
- Напряжение 3.6В
- Встроенная защита
Что такое защита на аккумуляторах и зачем она нужна?
Современные аккумуляторы делятся на два принципиально различных класса — защищенные и не защищенные. Так в чем же разница?
Защищенный аккумулятор содержит электронную плату контроля внешнего и внутреннего напряжения. Она автоматически отключает зарядку батареи при превышении напряжения 4.25В, а также при глубокой разрядке элемента (ниже 2.75В). Кроме того, система контроля убережет от случайного короткого замыкания тока.
Аккумуляторы не оснащенные платой защиты могут выйти из стоя при падении напряжения ниже 2.7В. Также если в устройстве, в котором используется данный аккумулятор нет системы защиты от переполюсовки при не соблюдении полярности аккумулятор, как и прибор, может сгореть.
Покупателям
Заказать звонок
Вопрос консультанту
Отправка по России, СНГ
Отправка заказов по России и в страны СНГ осуществляется почтой, транспортной компанией или курьерской службой согласно тарифам перевозчика с обязательным страхованием груза.
Отправка в страны Европы заказов общим весом до 20 килограмм осуществляется «Почтой России».
При расчете окончательной стоимости заказа с вас могут взять дополнительную плату за упаковку и транспортировку вашей посылки до организации отправителя. Решение принимается консультантом магазина по согласованию с вами, с учетом всех обстоятельств покупки.