18650 Betri za Li-ion zimekuwa maarufu zaidi hivi karibuni. Kwa mujibu wa sifa zao za kiufundi, wao ni mbele ya betri zinazojulikana za aina ya vidole. Dhana za "kidole" na "kidole kidogo", zinazotumiwa kwa ukubwa unaojulikana wa betri, si sahihi kutoka kwa mtazamo wa istilahi sahihi. Betri zote, bila kujali ukubwa, zina misimbo yao wenyewe inayoonyesha ukubwa wao. Kwa hivyo, 18650 pia ni nambari. Hiyo ndiyo siri yote.
Ukubwa wa betri 18650
Msimbo huu wa tarakimu tano unaonyesha upana na urefu wa betri, ambapo tarakimu mbili za kwanza ni upana (kipenyo) katika mm, na tatu za mwisho ni urefu katika mm na sehemu ya kumi. Kuna maoni potofu kwamba sifuri mwishoni mwa nambari hii inaonyesha sura ya silinda ya betri (kuna betri za maumbo tofauti). Uteuzi kama huo wa urefu wa betri sio lazima. Wakati wa kutaja ukubwa wake, mara nyingi ni mdogo kwa tarakimu nne za kwanza (1865). Kwa njia, betri za vidole na vidole vidogo pia zina kanuni zao - 14500 na 10440. Mbali na msimbo wa digital,saizi pia inaweza kuonyeshwa kwa herufi. Kwa mfano, saizi mbili za juu za betri zina nambari mbadala za herufi - AA (kidole) na AAA (kidole kidogo). Kuna misimbo mingi ya kialfabeti na nambari inayoonyesha ukubwa wa betri mbalimbali: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670), n.k.
Kwa betri za 18650, muundo huu wa ukubwa si sahihi. Vigezo vingine lazima pia kuzingatiwa. Ukubwa wa betri ya 18650 inaweza kuathiriwa, kwa mfano, kwa uwepo wa bodi maalum iliyojengwa (mtawala wa malipo). Betri zingine zinaweza kuwa na urefu mrefu kidogo katika kesi hii. Sio kawaida kwa betri haifai tu kwenye chumba cha kifaa ambako wanataka kuitumia, licha ya ukweli kwamba kifaa hiki (kwa mfano, pakiti ya betri ya sigara ya elektroniki) imeundwa kufanya kazi na aina hii ya betri.
Li-ion 18650 maisha ya betri
Kiasi cha muda ambacho betri inaweza kudumu inategemea dhana ya "milia kwa saa" (mAh). Kwa betri kubwa, kama vile magari, neno "amps kwa saa" hutumiwa. Kwa betri ya 18650 mAh, hii ni thamani inayotokana. Ampere moja ni sawa na milimita 1000. Milioni kwa saa ni mkondo ambao betri inaweza kutoa wakati wa saa ya kawaida ya matumizi. Kwa maneno mengine, ikiwa unagawanya thamani hii kwa idadi fulani ya masaa, unaweza kujua maisha ya betri. Kwa mfano, betri ina uwezo wa 3000 mAh. Hii ina maana kwamba kwa saa mbilikazi, itatoa milimita 1500. Nne - 750. Betri kutoka kwa mfano ulio hapo juu itatolewa kabisa baada ya saa 10 za kazi, wakati uwezo wake utafikia milimita 300 (kikomo cha kina cha kutokwa).
Mahesabu haya yanatoa wazo potofu tu la maisha ya betri. Wakati wake halisi wa kufanya kazi unategemea mzigo gani inapaswa kushughulika nao, yaani, kwenye kifaa ambacho lazima itoe nguvu.
Sasa, voltage na nguvu
Kabla ya kuzingatia maelezo ya jumla ya sifa za kiufundi za betri za lithiamu-ioni 18650 na tahadhari katika kufanya kazi nazo, tutafafanua kwa ufupi dhana zilizo hapo juu. Ya sasa (upeo wa sasa wa kutokwa, pato la sasa) inaonyeshwa kwa amperes na imewekwa alama kwenye betri na barua "A". Voltage inaonyeshwa kwa volts na inaonyeshwa na barua "V". Kwenye betri nyingi unaweza kupata majina kama haya. Kwa betri ya lithiamu-ion, voltage daima ni 3.7 volts, na sasa inaweza kuwa tofauti. Nguvu ya betri kama kigezo kikuu cha nguvu zake huonyeshwa kama bidhaa ya volti na mkondo (volti lazima ziongezwe na amperes).
Maelezo ya faida na hasara za betri ya lithiamu-ion
Hasara kuu ya betri 18650 za Li-Ion ni kwamba zina kiwango kidogo cha joto cha kufanya kazi. Uendeshaji wa kawaida wa betri ya lithiamu-ion inawezekana tu katika safu kutoka -20 hadi +20 digrii Celsius. Ikiwa inatumiwa au kushtakiwa kwa joto chini au juualama, inaharibu. Kwa kulinganisha, betri za nickel-cadmium na nickel-metal hydride zina aina ya joto - kutoka -40 hadi +40. Lakini, tofauti na za mwisho, betri za lithiamu-ioni zina voltage ya juu zaidi ya kawaida - volti 3.7 dhidi ya volti 1.2 kwa betri za nikeli.
Pia, betri za lithiamu-ioni haziathiriwi na hali ya kujiondoa yenyewe na athari za kumbukumbu zinazojulikana kati ya aina nyingi za betri. Kujitoa ni kupoteza nishati iliyochajiwa wakati wa kutofanya kazi. Athari ya kumbukumbu hutokea katika baadhi ya aina za betri kama matokeo ya malipo ya utaratibu baada ya kutokwa bila kukamilika. Hiyo ni, inakua kwenye betri ambazo hazijachajiwa kabisa.
Kwa madoido ya kumbukumbu, betri "hukumbuka" kiwango cha chaji na kisha kuanza kuchajiwa, na kuisha, baada ya kufikia kikomo hiki katika mzunguko unaofuata. Uwezo wake wa kweli wakati huo ni mkubwa zaidi. Ikiwa kuna ubao unaoonyesha kiwango cha betri, basi pia itaonyesha kutokwa. Athari hii haina kuendeleza mara moja, lakini hatua kwa hatua. Inaweza pia kutengenezwa katika hali ambapo betri inafanya kazi mara kwa mara kutoka kwa mtandao mkuu, yaani, inachaji mfululizo.
Kujiondoa mwenyewe na athari ya kumbukumbu ni ya chini sana katika betri za lithiamu-ioni.
Kuna jambo moja zaidi la kuzingatia: betri kama hizo haziwezi kuhifadhiwa katika hali ya chaji, vinginevyo zitashindwa haraka.
Tahadhari za betri ya Li-ion
Aina nyingi za betri zinaweza kuwaka namilipuko. Inategemea muundo wa kemikali wa muundo wa ndani wa betri. Kwa betri za lithiamu-ion 18650, tatizo hili ni papo hapo kabisa. Ni kawaida kwa watumiaji wa sigara za elektroniki kupata majeraha makubwa ya moto kwenye mikono na usoni, au hata majeraha mabaya zaidi. Kwa kuwa betri za lithiamu-ion zinapatikana kwenye kompyuta za mkononi, kompyuta ya mkononi na simu za mkononi, ni kawaida kwao kuwasha.
Kwanza miongoni mwa sababu za matukio kama haya ni, bila shaka, mkusanyiko wa betri wa ubora wa chini (nafuu). Walakini, katika kesi ya sigara za elektroniki, ni rahisi kumfanya mlipuko wa betri ya lithiamu-ion peke yako, hata ikiwa betri sio nafuu. Ili kufanya hivyo, unahitaji kuelewa kidogo kuhusu upinzani wa umeme ni nini.
Iwapo tutafafanua dhana hii kwa lugha rahisi zaidi, basi hiki ni kigezo kinachobainisha mahitaji ya kondakta kwa betri. Chini ya upinzani wa kondakta, zaidi ya sasa (amperes) betri lazima itoe. Ikiwa upinzani ni mdogo sana, basi betri itafanya kazi na conductor vile kwa mzigo mkubwa. Upinzani unaweza kuwa wa chini sana hivi kwamba itasababisha mzigo mkubwa kwenye betri na mlipuko wake unaofuata au kuwasha. Kwa maneno mengine, itakuwa mzunguko mfupi. Kwa kuwa sigara za elektroniki hufanya kazi kwa kanuni ya uvukizi, ambayo inahitaji kipengele cha kupokanzwa (coil ya filament), watumiaji wasio na uwezo wanaweza kulazimisha kimakosa betri kufanya kazi na kipengele cha kupokanzwa.upinzani mdogo sana. Kujua pato la sasa la betri fulani na upinzani wa kondakta, kwa kutumia hesabu rahisi kwa kutumia fomula ya sheria ya Ohm, unaweza kuamua ikiwa betri hii inaweza kushughulikia kondakta fulani.
Hatari hizi hazijitokezi kila wakati. Teknolojia za ulinzi wa betri zinaendelea kubadilika. Betri nyingi zina kidhibiti maalum cha malipo ndani ambacho kinaweza kupunguza nishati ya betri kwa wakati wakati mzunguko mfupi unatokea. Hizi ni betri zinazolindwa.
Kifaa cha betri ya Li-ion
Katikati ya betri ya 18650 kuna elektroliti, kioevu maalum ambamo athari za kemikali hufanyika.
Miitikio hii ya kemikali inaweza kutenduliwa. Hii ndiyo kanuni ya uendeshaji wa betri yoyote. Kwa maneno rahisi, fomula ya athari kama hizo zinaweza kuendelea kutoka kushoto kwenda kulia (kutokwa) na kutoka kulia kwenda kushoto (malipo). Athari kama hizo hufanyika kati ya cathode na anode ya seli. Cathode ni electrode hasi (minus), anode ni electrode chanya (pamoja) ya chanzo cha nguvu. Wakati wa majibu, mkondo wa umeme huundwa kati yao. Athari za kemikali za kutokwa na chaji kati ya cathode na anodi ni michakato ya oksidi na kupunguza, lakini hiyo ni hadithi nyingine. Hatutaingia kwenye mchakato wa electrolysis. Ya sasa huundwa wakati cathode na anode huanza kuingiliana, yaani, kitu kinaunganishwa na plus na minus ya betri. Kathodi na anodi lazima vipitishe umeme.
Wakati wa kukiuka mashartiWakati wa operesheni, molekuli za vipengele vya kemikali huonekana katika electrolyte, ambayo hufunga cathode na anode, ambayo inaongoza kwa mzunguko mfupi wa ndani. Kutokana na hili, joto la betri huongezeka na molekuli zaidi huonekana, kufunga pamoja na minus. Mchakato huu wote, kama mpira wa theluji, hupata kasi kwa kasi. Bila uwezekano wa kuchukua electrolyte nje (kesi ya betri imefungwa), upanuzi wa joto hutokea, ambayo huongeza shinikizo la ndani. Kinachotokea baadaye kinaweza kueleweka bila maoni.
Kuchaji betri ya lithiamu-ion
Kama chaja ya betri ya 18650, kifaa chochote kilichoundwa kwa ajili ya betri za muundo huu kinafaa. Jambo kuu sio kubadilisha polarity sahihi wakati wa malipo. Weka betri kwenye nafasi za chaja kulingana na ishara za kuongeza na kutoa. Ni vyema kusoma tahadhari zingine za kutumia chaja ya betri ya 18650, ambazo zimeorodheshwa kwenye kipochi cha betri kila wakati.
Chaguo bora zaidi la kuchaji betri za lithiamu-ion ni kutumia chaja za bei ghali zilizo na mchakato wa kuchaji ulioboreshwa. Wengi wao wana kazi ya malipo ya betri kwa kutumia njia ya CC / CV, ambayo inasimama kwa sasa mara kwa mara, voltage ya mara kwa mara. Njia hii ni nzuri kwa sababu inaweza kuchaji betri zaidi ya chaja za kawaida. Hii ni kutokana na dhana kama vile kutoza zaidi.
Wakati wa kuchaji au kutoa betri, voltage yakeinabadilika. Huongezeka wakati wa malipo, hupungua wakati wa kutekeleza. Iliyopewa volti 3.7 ni thamani ya wastani.
Kuna athari mbili zinazoathiri vibaya betri - chaji kupita kiasi na kutoa chaji kupita kiasi. Kuna vizingiti vya kuchaji na kutoa betri. Ikiwa voltage ya betri inapita zaidi ya mipaka hii, basi betri hupata chaji zaidi au hutolewa kupita kiasi, kulingana na ikiwa inachaji au inatosha. Katika hali ya kawaida ya kuchaji kwa 18650 Li-ion, chaja na mtawala wa malipo ndani ya betri yenyewe (ikiwa ipo) husoma voltage ya betri na kukata malipo inapofikia kizingiti ili kuepuka kuzidisha. Katika kesi hii, betri haijashtakiwa kikamilifu. Uwezo wake unaweza kuiruhusu kuchaji zaidi, lakini kizingiti huizuia kufanya hivyo.
Kanuni ya kuchaji kwa njia ya CC/CV imeundwa ili mkondo unaotolewa kwa chaji usikatike, lakini upunguzwe kwa kasi, hivyo basi kuzuia voltage ya ndani ya betri isipite zaidi ya thamani ya kizingiti. Kwa hivyo, betri inachajiwa kikamilifu bila kuchajiwa tena.
Aina za betri za lithiamu-ion
Aina za betri za Li-ion 18650:
- fosfati ya chuma cha lithiamu (LFP);
- lithium-manganese (IMR);
- lithium-cob alt (ICR);
- lithium polima (LiPo).
Aina zote isipokuwa ya mwisho ni za silinda na zinaweza kutengenezwa katika umbizo la 18650. Betri za polima ya Lithium hutofautiana kwa kuwa hazina umbo mahususi. Hii ni kutokana na ukweli kwamba wana imaraelectrolyte (polima). Ni kutokana na sifa hii isiyo ya kawaida ya elektroliti kwamba betri hizi mara nyingi hutumiwa kwenye kompyuta za mkononi na simu za mkononi.
Utumiaji wa betri za lithiamu-ion
Kama ilivyotajwa tayari, betri za Li-ion za ukubwa wa 18650 hutumika sana katika sigara za kielektroniki. Wanaweza kujengwa ndani ya pakiti ya betri au inayoweza kutolewa, i.e. imewekwa kando ndani yake. Kunaweza pia kuwa kadhaa zilizounganishwa kwa sambamba au kwa mfululizo.
Betri za Lithium-ion zimetumika kwa muda mrefu katika ujenzi wa betri mbalimbali, kama vile betri za kompyuta ndogo. Betri kama hizo ni mlolongo wa betri kadhaa zilizounganishwa 18650 ndani ya kesi moja. Betri kama hizo pia zinaweza kupatikana kama benki za umeme zenye uwezo - chaja zinazobebeka.
Upeo wa betri zenyewe ni mpana sana: kutoka chaja zilizotajwa hadi vipengele vya miundo mikubwa ya kisasa (gari au usafiri wa anga). Wakati huo huo, idadi ya betri za lithiamu-ion 18650 zinazounda betri moja zinaweza kutofautiana kutoka chache hadi mamia. Ni muhimu kutaja betri za lithiamu-polymer. Ingawa hazipatikani katika umbizo la 18650 Li-ion, ndizo zinazojulikana zaidi, kwani hutumiwa kwenye kompyuta za mkononi na simu za mkononi.
