18650 – это элемент питания, который произвёл революцию и изменил представление об аккумуляторах. Данный аккумулятор позволил использовать большое количество мощной техники без подключения к сети питания с помощью провода. Это связано с высокой удельной энергоемкостью батареи, на практике это означает, что они отдают большое количество энергии при малом весе элемента питания.

Устройство аккумулятора типоразмера 18650

Чаще Li-ion18650 состоит из катода, состоящего из алюминия и анода из меди. Электроды внутри батареи разделены между собой специальным сепаратором, имеющим пористую структуру и пропитанным электролитом.

Различить положительный и отрицательный вывод между собой визуально довольно просто, для этого есть несколько следующих способов:

  1. Маркировка производителя. Большинство производителей использует несколько способов маркировки этой характеристики. На оболочке аккумулятора могут быть обозначения в виде знаков «+» и «–», также сторона положительного вывода может быть обозначена широкой чёрной полосой.
  2. Внешний вид торцов аккумулятора. Защищённый конец батареи или торец, в котором есть прорези – положительный. Также со стороны положительного вывода есть небольшая бороздка.

Схематическое устройство Li-ion аккумулятора 18650

Снаружи батареи можно выделить следующие элементы строения:

  • корпус;
  • положительный вывод;
  • отрицательный вывод;

Внутреннее строение более сложное и включает в себя элементы последовательно:

  • предохранитель;
  • прокладка;
  • токосъемник анода;

  • клапан для сброса давления;
  • изоляция;
  • положительный электрод;

  • сепаратор;
  • изоляция;
  • отрицательный вывод.

Аккумуляторы 18650

Технические характеристики аккумулятора 18650

Аккумулятор 18650 имеет несколько основных характеристик, таких как: напряжение, сила тока, ёмкость батареи и размеры.

Эти характеристики будут варьироваться в зависимости от производителя и типа батареи, статичной характеристикой является только одна – 18650 размеры аккумулятора, также называемый форм-фактором.

Размеры

Все батареи 18650 имеют 1,8 см в сечении, 6,5 см. в высоту и цилиндрическую форму, исключением из этого правила являются только защищённые аккумуляторы. Размер батареи 65 мм, 18 мм – это округленная характеристика, реальный размер может быть, к примеру, 64,93 мм, 18,2 мм.

Установленная дополнительно защита батареи увеличивает размер батареи в среднем на 2 мм в высоту и 0,5 мм в высоту.

Вольтаж и сила тока

Номинально заявленное напряжение Li-ion аккумуляторов – 3,6-3,7 вольт, однако при использовании аккумулятора эта характеристика варьируется от 2,5 до 4,5 вольт. В момент полной зарядки АКБ вольтаж батареи увеличивается до 4,2 -4,3 вольт.

Характеристика силы тока может быть, как линейной, так и пиковой. Линейная сила тока имеет значение при нагрузке в течение длительного времени, и она может доходить до 20-30 ампер. Пиковая сила тока аккумулятора 18650 может достигать 45 ампер. Минимальное количество силы тока ионно-литиевой батареи будет составлять 0,5 ампер.

Ёмкость

Характеристика ёмкости обозначает максимальное количество запасённой энергии, при котором элемент питания способен проработать в течение одного часа. Например, АКБ с заявленной мощностью в 2200 mAh будет обеспечивать работой нагрузку с потреблением силы тока 1,1 ампер на протяжении 2 часов.

Максимальная ёмкость батареи достигает 3600 мА/ч, минимальная – 1500 мА/ч, если производитель указывает ёмкость свыше 3600 мА/ч, то это явный обман, таких литий-ионных аккумуляторных батарей не существует на данный момент.

Цвет

На рынке представлены Li-ion18650 разных цветов. Чаще всего цвет не обозначает никакие характеристики и является лишь пожеланием дизайнера, однако в линейке одного производителя цвет аккумулятора может отображать тип батареи и это делается для удобства сортировки.

Однако, при выборе зарядной батареи стоит учитывать остальные характеристики, не обращая внимания на её дизайн.

Расшифровка маркировок и надписей на аккумуляторах

К сожалению, не существует стандартов единой маркировки, обозначения, указанные на батарее, зависят исключительно от конкретного производителя.

При обобщении вариантов маркировок есть следующие закономерности:

  1. Первая буква обозначает технологию изготовления аккумулятора (I или L – литий-ионная технология, англ. Li-ion).
  2. Вторая – химический состав батареи:
  • N или M в сочетании букв INR или NMC обозначают состав литий-марганец-кобальт;
  • буква M в аббревиатурах IMR или LMO – оксид-литий марганца;
  • C в триплетах NCA, NCO, LCO расшифровывается как различные виды кобальтовых оксидов;
  • F в обозначениях IFR, LFR означает наличие фосфата железа;

Третья буква обозначения – R, она расшифровывается как Rechargeable (перезаряжаемый). Сочетание цифр 18650 – это характеристика размера аккумулятора: 18 – диметр батареи в мм., 65 – высота батареи в мм, цифра 0 – это стандартное обозначения круглого или овального сечения, параметр цилиндрической формы. Иные сочетания букв и цифр в верхней строке содержат в себе шифровку энергетической плотности, другими словами, ёмкости батареи, у каждого производителя она уникальна. Другие цифробуквенные обозначения говорят о дате выпуска батареи.

Маркировки различный компаний-производителей.

Samsung SDI Верхняя строка обозначает модель: состав, размер, емкость батареи, напр. INR18650 – 25S расшифровывается как литий-ионный аккумулятор с марганцевой химией, емкостью 2500 mah, высокотоковый.
Panasonic В первой строчке идёт обозначение модели, строка сбоку – зашифрованная дата производства. К примеру: NCR18650PF – аккумулятор с разновидностью кобальтовой химии, такой тип батареи является гибридным, 9701 – выпущена в 2019 году 1 июля (первая цифра обозначает последнюю цифру года выпуска после 2010 года, вторая – порядковый номер месяца, последние две цифры – дата).
LG У данного производителя на батарее всегда присутствует QR-код, верхняя строчка говорит о типе батареи, первая нижняя буква – завод-изготовитель, вторая буква и последующие 3 цифры – дата производства – буква шифрует год, цифры – порядковый день года от 1 до 365.
Sony/Murata Аналогично предыдущим изготовителям верхняя строка – модель аккумулятора. Первая нижняя буква – завод, на котором он был произведён, предпоследние 2 буквы и 2 цифры второй строки – дата производства: 1 буква – зашифрованный год, 2 буква – номер месяца, согласно английскому алфавиту, 2 цифры – число.

Вне зависимости от принципа используемой маркировки у конкретной компании-производителя, тип батареи и её габариты всегда будут указаны в первой строке.

Достаточно запомнить принцип маркировки химического состава, т.к. этот параметр является важным при выборе аккумулятора, и он понятен вне зависимости от внутренних маркировок.

Виды литиевых аккумуляторов 18650

Основное различие литий-ионных аккумуляторов связано с типом катода, а именно использующейся в нём химии. Различают литий-марганцевые, литий-кобальтовые, литий-железно-фосфатные, а также гибридные виды батарей

Литий-кобальтовые типы
Литий-кобальтовые аккумуляторы – это зарядные элементы NCR, ICR. ICR – катод из кобальта лития. Емкость таких батарей от 2000 до 2500 мА/ч. Главным преимуществом можно считать их невысокую стоимость, чаще всего они используются в батареях ноутбуков, т.к. они не требуют высоких токов. Однако данный тип аккумуляторов является самым небезопасным, не стоит использовать их в устройствах, предназначенных для работы при высоких токах, а также без платы защиты. NCR – катод из никелеата лития и кобальта. Эти элементы питания характеризуются лучшими показателями по ёмкости (до 3600 мА/ч), а также долгосрочностью службы. Если устройство не требует высоких токов и нуждается в высокой ёмкости батареи – данный тип аккумуляторов наиболее подходящий вариант.
Литий-марганцевые аккумуляторы
Литий-марганцевые батареи – самые востребованные и широко распространенные на рынке, в связи со стабильной работой и безопасностью. К ним относят батареи типа IMR. Это высокотоковые аккумуляторы, в отличие от литий-кобальтого аналога. Главной положительной стороной такого типа батарей является безопасность в эксплуатации и меньшую подверженность температурам. Из негативных сторон – меньшая ёмкость и более высокая цена.
Литий-железо-фосфатные виды
Литий-железо-фосфатные или, как их иначе называют, феррофосфатные батареи считаются самыми безопасными из всех представленных типов батарей, это связано со стабильностью работы химии. LFP батареи обладают преимуществом выдерживать высокую степень подзарядки без потерь максимальной ёмкости, меньше подвержены разряду при низких температурах, стабильность напряжения. К основным изъянам данного типа можно отнести больший вес и высокую стоимость таких аккумуляторов.

Где используются 18650 аккумуляторы

Такой вид аккумулятора является одним из самых распространённых, соответственно и используется он в разных типах гаджетов.

Аккумуляторы 18650 используются в фонарях, вейпах и иных электронных сигаретах, может быть использована в качестве повербанка, ноутбуках. Это самые распространённые устройства, для которых необходим аккумулятор 18650. Также он используется в квадрокоптерах, радиоуправляемых игрушках, шуруповертах и дрелях, плеерах, электрических велосипедах.

Чем можно заменить аккумуляторную батарейку 18650

Данный элемент питания мало чем заменим на практике, аналогов данного аккумулятора практически нет.
Можно использовать литий-ионную батарею 18700, если она подходит по размеру.

Есть вариант замены с помощью связки из 3-4 батареек типа АА, однако это сомнительный способ в связи с разницей вольтажа, их быстрым разрядом и габаритами такой замены.

Выбор аккумулятора типоразмера 18650

Выбор литий-ионной батареи – не самая простая задача, особенно учитывая количество вариантов, представленных на рынке, а также процент аккумуляторов ненадлежащего качества или заведомо ложным указанием характеристики ёмкости.

Важно помнить, что не существует литий-ионных аккумуляторов 18650 характеристика емкости которых превышает 3600 мА/ч.

При выборе аккумулятора следует отталкиваться от того для какого устройства он предназначается. Для гаджетов, например, ноутбука или накопительной батареи, следует брать незащищённую батарею, желательно с наиболее высокой емкостью, для более продолжительной работы устройства.
Если аккумуляторы будут использоваться в устройстве, в котором нет встроенного контроля напряжения и у него имеется последовательное соединение из двух и более батарей, то следует выбрать защищённый аккумулятор. Выбор батареи касательно других характеристик остаётся за покупателем.

Плюсы и минусы литий-ионных аккумуляторов 18650

К основным положительным сторонам аккумулятора 18650 можно отнести следующие характеристики:

  • простота обслуживания батареи;
  • низкий уровень самозаряда;
  • малый вес аккумулятора;
  • высокий показатель энергетической плотности;
  • у аккумуляторов этого типа нет «эффекта памяти»;
  • длительный срок службы – от 7 до 10 лет.

К недостаткам данного вида батарей можно отнести следующие особенности:

  • деградация и выход из строя элемента питания при его перезарядке или перегреве;
  • полная разрядка литий-ионной АКБ негативно сказывается на долгосрочности работы;
  • подверженность температурам, в особенности температурным перепадам.

Как определить ёмкость 18650 аккумулятора

Ёмкость аккумуляторной батареи не статична, она будет уменьшаться от первоначально заявленной при износе батареи, а также в случае, если АКБ долго лежит без использования.

Проверить реальную ёмкость батареи можно следующими способами:

  • при помощи специального зарядного устройства. Когда аккумулятор ставится на подзарядку на экране такой заряжающей станции отображаются характеристики батареи, в том числе её ёмкость;
  • с помощью контролера заряда и USB-тестера. При использовании данного способа необходимо выполнить следующую последовательность действий:
  1. Подключить USB-тестер в порт зарядного устройства.
  2. Подключить к нему контроллер заряда, который предохранит аккумулятор от перезаряда.
  3. К выходам заряда + и – подключить + и – АКБ с помощью импровизированных клемм соответственно, при этом аккумулятор должен быть полностью разряжен.
  4. При полном заряде АКБ на контроллере погаснет красный диод, а на экране тестера высветится значение ёмкости.

Первый способ не требует никаких навыков и дополнительного оборудования, в связи с эти гораздо более прост в использовании. При регулярном использовании аккумуляторов 18650 для их подзарядки удобно использовать зарядное устройство, способное считывать и отображать информацию о состоянии АКБ.

Как проверить батарейку 18650 на работоспособность

Проще всего проверить аккумулятор с помощью мультиметра, им необходимо замерить напряжение и определить вольтаж. Правильное значение напряжение должно быть 3,6 или 3,7 вольт.

Если элемент питания перегревается при зарядке или использовании (более 40 градусов по Цельсию), то эту батарею лучше не использовать.

Правила зарядки аккумулятора 18650

Совершать зарядку Li-ion элемента питания следует регулярно, для сохранения характеристик производительности аккумулятора.

  1. После покупки лучше всего выполнить 5 циклов полного заряда и разряда батареи.
  2. Сила тока при подзарядке может варьироваться от 0,5 А до 1 А, при слабой силе тока зарядка будет наиболее сбалансированной, однако увеличение этой характеристики позволит зарядить аккумулятор быстрее, однако не стоит этим злоупотреблять.
  3. Заряжать аккумулятор более 3 часов не следует, это может отразиться на химии в составе батареи, однако этот момент можно нивелировать с помощью защиты, как встроенной, так и имеющейся на станции подзарядки.
  4. Не стоит сильно разряжать аккумулятор, желательно восполнять запас заряда, не доводя его до нижних значений.

А какие вы предпочитаете батарейки?
АккумуляторныеОбычные

Рекомендации по эксплуатации и хранению литиевых аккумуляторов

Если аккумулятор длительное время не используется, то следует соблюдать несколько условий для его хранения, что сохранит их работоспособность:

  • аккумуляторы нельзя хранить полностью разряженными, если он не используется длительное время, то лучше всего сохранить в нём половину заряда и периодически следить за его наличием;
  • хранить батарею следует в тепле, отрицательные температуры негативно скажутся на её состоянии, однако и температура свыше 40 градусов по Цельсию также будет плохо сказываться на состоянии АКБ;
  • влажность будет вызывать окисление аккумулятора, что выведет батарею из строя со временем.