לכל הסוללות בגודל 18650 (מקדם צורה) יש את היתרונות והחסרונות שלהן. לכן, קשה לדבר על אילו סוללות 18650 טובות יותר. זה דווקא עניין של העדפה אישית והדרישות שאתה מציב לסוללה. מפרטי ותכונות הסוללה תלויים בסוג הכימיה (אלקטרוליט) בשימוש.
סוללות ליתיום-יון מוגנות ולא מוגנות
ראשית, בואו נסתכל על ההבדל בין סוללות 18650 מוגנות ובלתי מוגנות. איזה משני הסוגים האלה עדיף יתברר לאחר ניתוח מונחים אלה. סוללות מוגנת (מוגנת) הן סוללות עם לוח קטן (בקר טעינה) "תפור" לתוך המארז, בעל שלוש הפונקציות הנחוצות ביותר: הגנה מפני קצר חשמלי, הגנה מפני פריקה עמוקה וחורג מהזרם המותר במהלך הטעינה. לצד מוגנים, יש גם לא מוגנים.סוללות (לא מוגנות) ללא לוח פנימי. יש לטפל בהם בזהירות רבה, במיוחד כשמפעילים אותם עם התנגדות נמוכה מאוד.
בהתאם להרכב הכימי של סוללה לא מוגנת, היא עלולה להתקלקל לצמיתות או פשוט להתפוצץ. אתה יכול לגלות אם הסוללה מוגנת על ידי קריאת הכתובות הקטנות על המארז שלה. קצר חשמלי בתרגום לאנגלית יהיה Short-circuit, Protection - Protection. אם פגשת את שתי המילים הללו באותה שורה, אז אתה יכול להיות בטוח שיש הגנה. כמו כן, מילים בודדות Protection או Protected יגידו את אותו הדבר. למרבה הצער, לא כל הסוללות כותבות על נוכחותו של מושיע קטן בה. לחילופין, תוכל להשתמש בחיפוש אחר מידע על סוללות ממוכרים או באינטרנט. אם אתם שמים את הבטיחות בראש סדר העדיפויות בבחירת סוללה, אז התשובה לשאלה איזו סוללה 18650 עדיפה מתבהרת.
הגנה מכנית על סוללת Li-ion
בנוסף להגנה הפנימית האלקטרונית של הסוללה, קיימת גם מערכת הגנה מכנית ללא שימוש בלוח. המשמעות של הגנה כזו מצטמצמת להפסקה מכנית במעגל (הפעלת מתג מכני) בתוך הסוללה כתוצאה ממעבר מסף מסוים של לחץ פנימי, מה שלמעשה מוביל לפיצוץ. זה מוציא את הסוללה מהאנרגיה.אם הלחץ עדיין ממשיך לגדול, שסתום מיוחד נפתח אוטומטית, שמוציא את האלקטרוליט החוצה. המתג המכני עצמו נפוץ למדי כאמצעי בטיחות נוסף בסוללות רבות, המובנות עם או בלי בקר טעינה (לוח). יחד עם זאת, אין להזכיר את הנוכחות של הגנה מכנית בשום מקום, לא על המארז, ולא בתיאור המאפיינים הטכניים בחנות. במקרה זה, אתה רק צריך להבין שסוללות בעלות הרכב כימי לא יציב לעולם לא יישארו ללא הגנה על ידי יצרן טוב. גם אם באופן רשמי ספק כוח כזה נחשב ללא מוגן, בכל מקרה יהיה לו לפחות כמה מכניקה.
קיבולת סוללת Li-ion
קיבולת הסוללה מתבטאת במיליאמפר לשעה (mAh או mAh) וגם עוזרת לך לקבוע איזו סוללה 18650 המתאימה ביותר לשימוש עם המכשיר שלך. ככל שערך זה גבוה יותר, כך הסוללה תחזיק מעמד זמן רב יותר עד להתרוקנות מלאה. מיליאמפר לשעה הוא נגזרת של "אמפר לשעה" (1 Ah=1000 mAh) המשמשת לסוללות קטנות. מבלי להיכנס לפיזיקה, ערך זה מאפיין את החוזק הפוטנציאלי של זרם הסוללה, אותו היא חייבת לתת למשך שעה אחת כדי להתרוקן לחלוטין. כמובן, אולי הוא לא מוציא זרם חזק כל כך, אבל לפי הערך הזה אפשר לשפוט בקלות את היכולת שלו. בעזרת חישובים פשוטים ניתן לגלות על איזה זרם תפיק הסוללה למספר שעות פעולה, על סמךשוויון - מספר האמפר בשעה אחת. ככל שערך האמפר גבוה יותר, כך הסוללה יכולה לעבוד עם אותו הספק זמן רב יותר.
תפוקה נוכחית של סוללות ליתיום-יון
פלט נוכחי הוא פרמטר נוסף המאפיין סוללה. על מארז הסוללה, פלט הזרם מסומן על ידי עוצמת הזרם - אמפר (A). ככל שיותר אמפר, הסוללה "תטגן" חזקה יותר. סוללות בעלות אמפר גבוה נחשבות לזרם גבוה (High drain). מספר האמפר הוא שקובע איזו סוללת 18650 בעלת זרם גבוה עדיפה. עם זאת, לסוללות אלו קיבולת קטנה יחסית. ככל שההתנגדות שבה הסוללה חייבת לעבוד נמוכה יותר, כך היא תצטרך לתת יותר זרם. והגבול של ההחזר הזה תלוי בערך המתואר.
קיבולת הסוללה קובעת את עוצמת הזרם לאורך זמן, והפלט הנוכחי מראה את הגבול הזה. בהתבסס על שני פרמטרים אלה, אתה יכול לחשב את חיי הסוללה המקסימליים עם ההספק המרבי האפשרי עבורה. חשוב להבין שאם הזרם הנדרש למכשיר מסוים גדול מתפוקת הזרם המקסימלית של הסוללה איתה עובד מכשיר זה, אזי זה יהיה עומס יתר על הסוללה. חיי העבודה של הסוללה עם עבודה מתמדת בעומס כבד מצטמצמים מאוד.
חוק אוהם כשיטה לגלות אילו סוללות 18650 טובות יותר מבחינת מאפיינים טכניים
לדעת את המתח המדורג של מקור הכוח ואת ההתנגדות של המכשיר, אתה יכול לחשב את פלט הזרם הנדרש,באמצעות חוק אוהם:
I=U/R שבו I הוא זרם באמפר (A), U הוא מתח בוולט (V), R הוא התנגדות באוהם (אוהם).
כלומר, עליך לחלק את מתח הסוללה בהתנגדות של המכשיר הסופי. באמצעות הנוסחה ניתן להגן על הסוללה מפני עומס יתר אפשרי בפעולה, ובוודאי מפני קצר חשמלי. אומטרים משמשים למדידת התנגדות. לדעת כיצד לבצע את החישובים הפשוטים הללו יעזור לך לקבוע איזו סוללה 18650 המתאימה ביותר לשימוש עם מכשיר מסוים.
כל הסוללות מסוג 18650 מדורגות ב-3.7 וולט. אבל ערך זה ברוב המקרים משתנה ותלוי ברמת פריקת הסוללה. ככל שהוא נפרק יותר, כך הוא מייצר פחות וולט.
סוגי סוללות ליתיום-יון
איזו סוללה 18650 לבחור, ואיזו עדיפה - תלוי במצב הספציפי. ידע על התכונות של סוגים שונים של כימיה יעזור להבין את הנושא הזה. להלן הסוגים הפופולריים ביותר של כימיית סוללות 18650:
- Lithium Cob alt - ICR, NCR, LiCoO2 (Lithium Cob alt Oxide).
- Lithium manganese – IMR, INR, NMC, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2 (תחמוצת מנגן ליתיום).
- Lithium iron phosphate (ferrophosphate) - LFP, IFR, LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate).
סוגי הסוללות המפורטים הם סוגים של סוללות ליתיום-יון, כלומר, עשויות באמצעות טכנולוגיית ליתיום-יון.
המידע הבא עם תיאורים של סוגי הכימיה יעזור לך לקבוע איזו סוללת 18650 Li-ion היא הטובה ביותר.
טווחי הזדקנות, אחסון והפעלה של סוללות ליתיום-יון
כל ספקי הכוח של ליתיום-יון מזדקנים. זה לא משנה אם משתמשים בהם בכלל. הוא האמין כי לאחר מספר שנים מתאריך הייצור, בכל מקרה, הם יכולים להיזרק בבטחה. בכל שנה הסוללה מאבדת כ-10% מהקיבולת הנומינלית שלה, לכן מומלץ לברר את תאריך הייצור לפני הקנייה. לצד ההזדקנות, לסוללות ליתיום יש עוד חיסרון קטן - לא ניתן לאחסן אותן במצב פרוק לאורך זמן, זה יכול להרוס אותן. סוללות מושפעות גם מטמפרטורת הסביבה. לתאי ליתיום-יון טווח טמפרטורות עבודה נמוך יחסית - מ-20 מעלות עד +20 מעלות צלזיוס. המשמעות היא ששימוש או טעינה בהם בתנאים הקרובים לגבולות המצוינים ישפיעו לרעה על האלקטרוליט.
סוללות קובלט ליתיום
סוללות קובלט ליתיום בעלות הקיבולת הגבוהה ביותר. כימיה של ליתיום-קובלט היא מאוד לא יציבה, ולכן יש להשתמש בה בזהירות. אין לאפשר את האפשרות של טעינה מהירה בעת שימוש בשיטת ה-Boost או Delta V. עם טעינה זו, סוללה יציבה יותר יכולה להיטען במלואה תוך שעה אחת. ליתיום-קובלט מסוכן לטעינה בדרך זו. כמו כן, אין להשתמש בסוללת ליתיום-קובלט עם עומס כזהניתן לפרוק אותו תוך פחות מ-30 דקות. עבור סוללה עם כימיה זו ללא הגנה, שניהם יציתו את האלקטרוליט.
כימיה המבוססת על טכנולוגיית ליתיום-קובלט מצאה פופולריות רבה בקרב 18650 סוללות סיגריות אלקטרוניות. מיהו היצרן הטוב ביותר של סוללות בקטגוריה זו לבחור, מומלץ לעיין בביקורות. עקב אי יציבות מסוימת, יש לבחור בקפידה סוללות כאלה.
ערך הסף לטעינה של סוללת ליתיום-קובלט הוא הגבול של 4.2 וולט. קפיצה של מתח הסוללה מעל הגבול הזה משמעה טעינת יתר, וזה מאוד לא מעודד. שימוש במטענים חזקים מדי משפיע לרעה על הכימיה של ליתיום-קובלט. הדבר פוגע במצבר ובמקביל מגביר את הסיכון להצתה ופיצוץ של האלקטרוליט. עדיף להשתמש במטענים מתקדמים עם יכולת להתאים את הזרם המסופק ולהחיל הגדרות שונות לטעינה. שיטת הטעינה הטובה ביותר כאן תהיה אלגוריתם CC / CV - זרם קבוע, מתח קבוע (זרם קבוע / מתח קבוע).
סוללות קובלט מושפעות קשות לא רק מטעינת יתר, אלא גם מפריקת יתר. סף השיא לפריקה הוא 3 וולט. אם תמשיך לעבוד על קובלט לאחר שתגיע למתח זה של הסוללה, זה יקלקל אותו, ויגדיל את הסיכון להצתה. באופן אידיאלי, אתה צריך להפסיק לעבוד על קובלט לאחר 3.5 וולט. קשר לכימיה של ליתיום-קובלטצריך להיות זהיר ביותר. טעינת יתר, פריקת יתר, אוהם נמוך מדי בפריקה, נזק פיזי יתרום להידרדרות הכימיה, שבסופו של דבר תוביל לפיצוץ. במקרים עם זרם גבוה מאוד לכל טעינה והתנגדות נמוכה מאוד, זה יכול לקרות מיד. כימיה של ניקל-קובלט היא רעילה מאוד. בהצתה הוא משחרר גזים שמזיקים מאוד לבריאות ועלולים להיות קטלניים בשאיפה.
סוללות ליתיום מנגן
סוללות ליתיום-מנגן הן הפופולריות ביותר, בעיקר בשל יציבות הכימיה שלהן עם תכונות כמעט דומות לסוללות קובלט. לכן, לסוללות מנגן רבות אין בקר טעינה, ובמקביל, יצרנים תולים עליהם בגאווה דגל "בטוח".
סוללות מנגן מסוגלות לעבוד זמן רב ושקט תחת עומס (עם אוהם נמוך מאוד). זה, כמובן, לא טוב בכל מקרה, אבל בניגוד ליסודות קובלט, אלה מנגן יחזיקו מעמד הרבה יותר במקרה זה. ליסודות מנגן יש איזון טוב של קיבול וחוזק, אך מאבדים לקובלט ביכולתם. אמצעי הזהירות לטעינת סוללות IMR זהות כמעט לאלו של סוללות קובלט. הגבול המרבי הוא 4.2 וולט. השימוש בזרמים גבוהים לכל מטען לא יפוצץ את האלקטרוליט, אבל יקלקל אותו מאוד. וזה, כמובן, תלוי בחוזק הזרם המסופק. ככל שהוא חזק יותר, הטעינה תתרחש מהר יותר, אבל זה יהיה גרוע יותר עבור הכימיה. שיטת הטעינה המומלצת היא CC/CV. פלוס נוסףתאי מנגן בכך שהם מסוגלים לעמוד בפריקה עמוקה של 2.5 וולט. כך או כך, לא כדאי להביא לעתים קרובות סוללת מנגן למצב כזה.
סוג זה של אלקטרוליט מאופיין גם בהיעדר אפקט נפיץ. זה נובע מהשימוש בגרפיט כחומר לאנודה. במצב הפעלה קריטי (התנגדות נמוכה מאוד או זרם גבוה מאוד לכל טעינה), אפילו סוללה לא מוגנת תייצר גז, אך לא תתלקח או תתפוצץ.
באופן כללי, בשל הביצועים הממוצעים שלהן, 18650 סוללות ליתיום-מנגן טובות יותר בביצועים. באילו סוללות מקטגוריה זו לבחור, כדאי לעיין בביקורות בנפרד עבור כל אחד מהיצרנים.
סוללות ליתיום ברזל פוספט
ליתיום ברזל פוספט (פררופוספט) הם הבטוחים ביותר ממשפחת סוללות הליתיום-יון. זה ההבדל העיקרי שלהם. יציבות הכימיה של סוללות LFP טובה אפילו מזו של סוללות מנגן. זאת בשל השימוש בקתודה פוספט ברזל, בעלת יציבות תרמית מצוינת וללא רעילות. כמעט כל סוללות ברזל פוספט אינן מצוידות בבקר טעינה, ונדרש מאמץ רב להביא אותן לפיצוץ או שריפה ללא נזק פיזי. הם יכולים להתמודד היטב עם התעללות, כמו התנגדות נמוכה מאוד.
תאי Ferrophosphate הם בעלי חיי השירות הגבוהים ביותר (2000 מחזורי טעינה-פריקה) מבין ליתיום-יון. מחסרונות - קיבולת נמוכה, נמוכה בכ-50% מזו של סוללות קובלט, וכ-15% נמוכה מזו של סוללות מנגן. תכונה נוספת של סוללות אלו היא יציבות המתח בזמן השימוש, המשתנה בסמוך לגבול של 3.2 וולט עד לפריקה. תכונה זו מעניקה לסוללות פרופוספט יתרונות נוספים לשימוש בהן בחיבור סדרתי (אם הסוללות מורכבות במעגל, כלומר בסוללה). לסוללות ברזל-פוספט יש תפוקת זרם נמוכה יותר ממקבילותיהן בכימיה, אך ניתן למצוא ביניהן גם זרם גבוה. סוללות ברזל פוספט מתיישנות מעט יותר לאט מסוללות ליתיום-יון אחרות, אך כפי שתואר לעיל, אין לאחסן אותן ריקות.
כשמחפשים מידע על איזו סוללת 18650 הכי מתאימה לפנס או לדגם נשלט רדיו, מומלץ לבחור בסוללות עם כימיה זו. בשל המאפיינים שתוארו לעיל, הם מושלמים לשימוש בסוללות של מכשירים אלה.
הכימיה של ספקי הכוח האלה מאפשרת לך לטעון אותם בבטחה בשיטה מואצת. סוללות פרופוספט עמידות מאוד בפני טעינת יתר. באשר לפריקה, הגבול המרבי המותר שלה הוא 2 וולט. לקראת סוף הפעולה, מתח הסוללה היציב יירד בחדות. פריקה תכופה מתחת לגבול זה תגרום נזק מהיר לסוללה.
סוף סוף
זהו סוף התיאור של סימוני סוללה, מאפיינים טכניים של 18650, אילו טובים יותר וסוגים שונים של כימיה. אנו מקווים שמידע זה יעזורלקבוע איזו סוללה מתאימה למכשיר מסוים. ההמלצות והמאפיינים שניתנו כאן ניתנים בצורה מאוד תמציתית. פורומים שלמים, אתרי אינטרנט ואפילו ספרים מוקדשים לסוללות. לא ניתן לשים את המידע השלם ביותר עליהם במאמר אחד. אנחנו לא מדברים על זה שכדי ללמוד אותם צריך לדעת הרבה מונחים מיוחדים ואלקטרוכימיה בכלל.
