18650 Li-ion batareyaları son vaxtlar getdikcə populyarlaşır. Texniki xüsusiyyətlərinə görə, onlar tanınmış barmaq tipli batareyaları qabaqlayırlar. Batareyaların məlum ölçüləri üçün istifadə edilən “barmaq” və “kiçik barmaq” anlayışları düzgün terminologiya baxımından yanlışdır. Ölçüsündən asılı olmayaraq bütün batareyaların ölçüsünü göstərən öz kodları var. Beləliklə, 18650 həm də bir koddur. Bütün sirr budur.
Batareya ölçüsü 18650
Bu beş rəqəmli kod batareyanın enini və uzunluğunu ifadə edir, burada ilk iki rəqəm mm ilə eni (diametr), sonuncu üç rəqəm isə onda biri ilə mm ilə uzunluqdur. Bu kodun sonundakı sıfırın batareyanın silindrik formasını (müxtəlif formalı batareyalar var) göstərdiyinə dair səhv bir fikir var. Batareyanın uzunluğunu belə dəqiq təyin etmək lazım deyil. Onun ölçüsünü təyin edərkən, çox vaxt ilk dörd rəqəmlə məhdudlaşır (1865). Yeri gəlmişkən, barmaq və kiçik barmaq batareyalarının da öz kodu var - 14500 və 10440. Rəqəmsal koddan əlavə,ölçüsü hərflərlə də göstərilə bilər. Məsələn, yuxarıdakı iki batareya ölçüsündə alternativ məktub kodları var - AA (barmaq) və AAA (balaca barmaq). Müxtəlif batareyaların ölçüsünü göstərən çoxlu əlifba və ədədi kodlar var: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670) və s.
18650 batareyalar üçün bu ölçü təyinatı düzgün deyil. Digər parametrlər də nəzərə alınmalıdır. 18650 batareyanın ölçüsü, məsələn, daxili xüsusi lövhənin (şarj nəzarətçisi) olması ilə təsirlənə bilər. Bu halda bəzi batareyaların uzunluğu bir qədər uzun ola bilər. Bu cihazın (məsələn, elektron siqaret batareyası paketi) bu tip akkumulyatorla işləmək üçün nəzərdə tutulmasına baxmayaraq, batareyanın sadəcə istifadə etmək istədikləri cihazın bölməsinə sığmaması qeyri-adi deyil.
Li-ion 18650 batareyanın ömrü
Verilən batareyanın işləyə biləcəyi müddət "saatda milliamper" (mAh) anlayışından asılıdır. Avtomobillər kimi böyük batareyalar üçün "saatda gücləndiricilər" termini istifadə olunur. 18650 mAh batareya üçün bu, əldə edilmiş dəyərdir. Bir amper 1000 milliamperə bərabərdir. Saatda milliamper, batareyanın adi bir saatlıq istifadə zamanı yarada biləcəyi cərəyandır. Başqa sözlə, bu dəyəri müəyyən sayda saata bölsəniz, batareyanın ömrünü öyrənə bilərsiniz. Məsələn, akkumulyatorun tutumu 3000 mAh-dır. Bu o deməkdir ki, iki saatdırişləsə, 1500 milliamper verəcəkdir. Dörd - 750. Yuxarıdakı nümunədəki batareya tutumu 300 milliamperə (dərin boşalma həddi) çatdıqda, 10 saat işlədikdən sonra tamamilə boşalacaq.
Bu hesablamalar batareyanın ömrü haqqında yalnız təxmini fikir verir. Onun faktiki işləmə müddəti onun hansı yüklə məşğul olmasından, yəni enerji verməli olduğu cihazdan asılıdır.
Cərəyan, gərginlik və güc
18650 litium-ion batareyalarının texniki xüsusiyyətlərinin ümumi təsviri və onlarla işləməkdə ehtiyat tədbirləri üzərində dayanmazdan əvvəl yuxarıda göstərilən anlayışları qısaca müəyyənləşdirəcəyik. Cari (maksimum boşalma cərəyanı, cərəyan çıxışı) amperlə ifadə edilir və batareyada "A" hərfi ilə qeyd olunur. Gərginlik voltla ifadə edilir və "V" hərfi ilə işarələnir. Bir çox batareyada belə təyinatları tapa bilərsiniz. Litium-ion batareyası üçün gərginlik həmişə 3,7 voltdur və cərəyan fərqli ola bilər. Gücünün dominant parametri kimi batareyanın gücü gərginlik və cərəyanın məhsulu kimi ifadə edilir (volt amperə vurulmalıdır).
Litium-ion batareyanın müsbət və mənfi cəhətlərinin təsviri
18650 Li-Ion batareyalarının əsas çatışmazlığı onların kiçik işləmə temperaturu diapazonuna malik olmasıdır. Litium-ion batareyasının normal işləməsi yalnız -20 ilə +20 dərəcə Selsi aralığında mümkündür. Aşağı və ya yuxarı temperaturda istifadə edildikdə və ya doldurulursaişarələnir, onu korlayır. Müqayisə üçün, nikel-kadmium və nikel-metal hidrid batareyaları daha geniş temperatur diapazonuna malikdir - -40 ilə +40 arasında. Lakin, sonuncudan fərqli olaraq, litium-ion batareyalar daha yüksək nominal gərginliyə malikdir - nikel batareyaları üçün 1,2 voltla müqayisədə 3,7 volt.
Həmçinin, litium-ion batareyalar bir çox növ batareyalar arasında rast gəlinən öz-özünə boşalma və yaddaş effektlərindən praktiki olaraq təsirlənmir. Öz-özünə boşalma boş vaxtda yüklənmiş enerjinin itirilməsidir. Yaddaş effekti bəzi növ akkumulyatorlarda natamam boşalmadan sonra sistematik doldurulma nəticəsində baş verir. Yəni tam boşalmayan batareyalarda inkişaf edir.
Yaddaş effekti ilə akkumulyator doldurulmağa başladığı boşalma dərəcəsini “xatırlayır” və növbəti dövrədə bu həddə çataraq boşalır. Onun o dövrdəki həqiqi gücü əslində daha böyükdür. Batareyanın səviyyəsini göstərən lövhə varsa, o, boşalmanı da göstərəcəkdir. Bu təsir dərhal deyil, tədricən inkişaf edir. O, həmçinin batareyanın daim elektrik şəbəkəsindən işlədiyi, yəni fasiləsiz doldurulduğu şəraitdə də inkişaf edə bilər.
Litium-ion batareyalarda öz-özünə boşalma və yaddaş effekti çox aşağıdır.
Diqqət yetirməli daha bir şey var: belə batareyaları boşalmış vəziyyətdə saxlamaq olmaz, əks halda onlar tez sıradan çıxacaqlar.
Li-ion batareya ehtiyat tədbirləri
Bir çox növ batareyalar alışqandır vəpartlayışlar. Bu, batareyanın daxili strukturunun kimyəvi tərkibindən asılıdır. 18650 litium-ion batareyaları üçün bu problem olduqca kəskindir. Elektron siqaret istifadəçilərinin əllərində və üzündə ciddi yanıqlar, hətta daha ciddi xəsarətlər alması qeyri-adi deyil. Litium-ion batareyalar noutbuklarda, planşetlərdə və mobil telefonlarda tapıldığı üçün onların alışması qeyri-adi deyil.
Belə hadisələrin səbəbləri arasında ilk yerdə təbii ki, aşağı keyfiyyətli (ucuz) akkumulyator yığımıdır. Bununla belə, elektron siqaretlər vəziyyətində, batareya ucuz olmasa da, litium-ion batareyanın partlamasını təkbaşına təhrik etmək asandır. Bunu etmək üçün elektrik müqavimətinin nə olduğunu bir az başa düşməlisiniz.
Bu anlayışı ən sadə dildə izah etsək, bu, keçiricinin batareyaya olan tələblərini müəyyən edən parametrdir. Dirijorun müqaviməti nə qədər aşağı olarsa, batareya daha çox cərəyan (amper) verməlidir. Müqavimət çox aşağı olarsa, batareya belə bir keçirici ilə böyük bir yüklə işləyəcəkdir. Müqavimət o qədər aşağı ola bilər ki, bu, batareyaya həddindən artıq yük və onun sonrakı partlamasına və ya alovlanmasına səbəb olacaqdır. Başqa sözlə, qısaqapanma olacaq. Elektron siqaretlər qızdırıcı element (filament bobini) tələb edən buxarlanma prinsipi üzərində işlədiyindən, bacarıqsız istifadəçilər səhvən batareyanı qızdırıcı elementlə işləməyə məcbur edə bilərlər.son dərəcə aşağı müqavimət. Müəyyən bir batareyanın cərəyan çıxışını və keçiricinin müqavimətini bilməklə, Ohm qanunu düsturundan istifadə edərək sadə hesablamalardan istifadə edərək, bu batareyanın müəyyən bir keçiriciyə tab gətirə biləcəyini müəyyən edə bilərsiniz.
Bu təhlükələr həmişə bütün hallarda baş vermir. Batareyanın qorunması texnologiyaları daim inkişaf edir. Bir çox akkumulyatorun içərisində qısaqapanma baş verdikdə batareyanı vaxtında enerjisizləşdirə bilən xüsusi şarj tənzimləyicisi var. Bunlar qorunan batareyalardır.
Li-ion batareya cihazı
18650 batareyasının ürəyində kimyəvi reaksiyaların baş verdiyi xüsusi maye olan elektrolit var.
Bu kimyəvi reaksiyalar geri çevrilir. Bu, hər hansı bir batareyanın işləmə prinsipidir. Sadə dillə desək, bu cür reaksiyaların düsturu həm soldan sağa (boş altma), həm də sağdan sola (yük) gedə bilər. Belə reaksiyalar hüceyrənin katod və anod arasında baş verir. Katod mənfi elektroddur (mənfi), anod enerji mənbəyinin müsbət elektrodudur (plus). Reaksiya zamanı onların arasında elektrik cərəyanı yaranır. Katod və anod arasında boşalma və yükün kimyəvi reaksiyaları oksidləşmə və reduksiya prosesləridir, lakin bu başqa bir hekayədir. Elektroliz prosesini araşdırmayacağıq. Cari, katod və anodun qarşılıqlı əlaqəyə başladığı anda meydana gəlir, yəni batareyanın müsbət və mənfi tərəflərinə bir şey bağlıdır. Katod və anod elektrik keçirici olmalıdır.
Şərtlərin pozulması zamanıƏməliyyat zamanı elektrolitdə kimyəvi elementlərin molekulları görünür, katod və anodu bağlayır, bu da daxili qısa dövrələrə səbəb olur. Bunun nəticəsində batareyanın temperaturu yüksəlir və daha çox molekul görünür, artı və mənfi cəhətləri bağlayır. Bütün bu proses qartopu kimi eksponent olaraq sürət qazanır. Elektroliti çıxarmaq imkanı olmadan (batareya qutusu möhürlənmişdir), daxili təzyiqi artıran termal genişlənmə baş verir. Bundan sonra nə baş verdiyini şərhsiz başa düşmək olar.
Litium-ion batareyanın doldurulması
18650 batareyası üçün şarj cihazı kimi bu formatdakı batareyalar üçün nəzərdə tutulmuş istənilən cihaz uyğun gəlir. Əsas odur ki, şarj edərkən düzgün polariteyi dəyişməyin. Batareyaları tam olaraq müsbət və mənfi işarələrinə uyğun olaraq şarj cihazının yuvalarına yerləşdirin. 18650 batareya doldurucudan istifadə etmək üçün həmişə batareya qutusunda qeyd olunan digər ehtiyat tədbirləri ilə tanış olmaq yaxşı fikirdir.
Litium-ion batareyaları doldurmaq üçün ən yaxşı seçim dəqiq tənzimlənmiş doldurma prosesi ilə daha bahalı şarj cihazlarından istifadə etməkdir. Onların bir çoxu sabit cərəyan, sabit gərginlik mənasını verən CC / CV metodundan istifadə edərək batareyaları doldurmaq funksiyasına malikdir. Bu üsul yaxşıdır, çünki o, batareyanı adi şarj cihazlarından daha çox doldura bilir. Bu, həddindən artıq yükləmə kimi bir konsepsiya ilə bağlıdır.
Batareyanın doldurulması və ya boşaldılması zamanı onun gərginliyidəyişir. Doldurarkən artır, boşaldıqda azalır. Qiymətləndirilmiş 3,7 volt orta dəyərdir.
Batareyaya zərərli təsir edən iki təsir var - həddindən artıq doldurma və həddindən artıq boşalma. Batareyanın doldurulması və boşaldılması üçün hədlər var. Batareyanın gərginliyi bu hədləri aşarsa, şarj və ya boşalma vəziyyətindən asılı olaraq batareya həddindən artıq doldurulur və ya həddindən artıq boşalır. 18650 Li-ion üçün normal doldurma rejimində, batareyanın özündə olan şarj cihazı və doldurma tənzimləyicisi (əgər varsa) batareyanın gərginliyini oxuyur və həddindən artıq yüklənmənin qarşısını almaq üçün eşikə çatdıqda şarjı kəsir. Bu halda, batareya əslində tam doldurulmur. Onun tutumu ona daha çox enerji doldurmağa imkan verə bilər, lakin eşik həddi buna mane olur.
CC / CV üsulu ilə doldurulma prinsipi elə qurulmuşdur ki, şarja verilən cərəyan kəsilməsin, əksinə, kəskin şəkildə azalsın, batareyanın daxili gərginliyinin həddi aşmasına mane olsun. Beləliklə, batareya doldurulmadan tam doldurulur.
Litium-ion batareyalarının növləri
18650 Li-ion batareyalarının növləri:
- litium dəmir fosfat (LFP);
- litium-manqan (IMR);
- litium-kob alt (ICR);
- litium polimer (LiPo).
Sonuncudan başqa bütün növlər silindrikdir və 18650 formatında hazırlana bilər. Litium polimer batareyalar xüsusi formanın olmaması ilə fərqlənir. Bu, onların möhkəm olması ilə əlaqədardırelektrolit (polimer). Elektrolitin qeyri-adi xüsusiyyətinə görə bu batareyalar tez-tez planşet və mobil telefonlarda istifadə olunur.
Litium-ion batareyalarının tətbiqi
Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, 18650 ölçülü Li-ion batareyaları elektron siqaretlərdə geniş istifadə olunur. Onlar batareya paketinə quraşdırıla və ya çıxarıla bilər, yəni ayrıca quraşdırıla bilər. Bir neçə paralel və ya ardıcıl qoşula bilər.
Litium-ion batareyaları uzun müddətdir ki, müxtəlif batareyaların, məsələn, noutbuk batareyalarının istehsalında istifadə olunur. Belə akkumulyatorlar bir qutunun içərisində bir-birinə bağlı olan bir neçə 18650 batareyadan ibarət zəncirdir. Bu cür batareyaları həmçinin tutumlu enerji bankları - portativ şarj cihazları kimi də tapmaq olar.
Akkumulyatorların əhatə dairəsi çox genişdir: adları çəkilən şarj cihazlarından tutmuş müasir iri mexanizmlərin (avtomobil və ya aviasiya) tərkib elementlərinə qədər. Eyni zamanda, tək bir akkumulyatoru təşkil edən 18650 litium-ion batareyanın sayı bir neçə ilə yüzlərlə arasında dəyişə bilər. Litium-polimer batareyaları qeyd etmək lazımdır. Onlar 18650 Li-ion formatında mövcud olmasa da, planşetlərdə və mobil telefonlarda istifadə edildiyi üçün ən çox yayılmışdır.
