Аккумулятор 18650 без защиты что это

18650 с защитой или без: американцы призвали не совершать ошибку!

В США объявили войну аккумуляторам 18650 без защиты. Ведомство по безопасности потребительских товаров (CPSC) призвало и самих покупателей отказаться от таких элементов, а от предпринимателей потребовало убрать такие ячейки из продажи.

Предлагаем простыми словами разобраться, почему это так важно для каждого из нас.

18650 с защитой — можно использовать в любых бытовых приборах/устройствах и заряжать отдельно.

Простыми словами, 18650 с защитой играет роль перезаряжаемой батарейки, которую можно относительно легко заменить при износе старой. Например, в фонариках, игрушках и так далее.

Узнайте, что значит защищённый аккумулятор — от чего его хотят защитить?

18650 без защиты — очень опасны, можно использовать и заряжать только в специально предназначенных приборах/устройствах.

Простыми словами, 18650 без защиты являются промышленным компонентом в электронике и размещаются внутри корпуса. Его замена выполняется модульно (вместе с внешней платой управления и балансировки BMS) или в специализированной мастерской.

В чём главное отличие 18650 без защиты от 18650 с защитой?

Главное отличие батарей 18650 без защиты заключается в отсутствии компонентов безопасности при зарядке и разрядке (эксплуатации).

Производитель в многосоставных батареях из нескольких незащищённых аккумуляторов 18650 защищает не один элемент, а сразу всю сборку. Например, в электротранспорте (от гироскутеров до электромобилей) или ноутбуках. В этом случае используют общую плату управления на все элементы.

Что значит «18650 без защиты»?

В отдельно взятом незащищённом 18650-аккумуляторе отсутствует плата BMS (Battery Management System), которая включает в себя:

При этом в большинстве аккумуляторов 18650 есть базовая защита CID (клапан выпуска газов при повышении давления для предотвращения вздутия/разрыва), но не во всех.

У защищённого экземпляра есть возможность отреагировать на критические состояния и разорвать электронную цепь в случае опасности. То есть без такой защиты аккумулятор 18650 обязательно должен контролироваться платой управления BMS или непосредственно самим устройством.

Важно! При использовании 18650 без защиты может произойти несчастный случай, при котором аккумулятор:

Замена 18650 без защиты должна быть осознанной

При попытке заменить элементы 18650 без защиты пользователь берёт на себя все риски. Установка в батарейный блок без балансировки и тестирования чревата опасными последствиями. Качество такого ремонта будет непредсказуемым.

Батарея может взорваться или вспыхнуть прямо в руках, на зарядке или просто дома — последствия очень серьёзные!

Иногда производители всё же используют 18650 без защиты как батарейку. Так бывает, например, в китайских фонариках или недорогих гаджетах, где зарядка выполняется подключением USB-кабеля.

По замыслу производителя защита есть в самом устройстве. Пользователю не нужно вынимать батарею, чтобы зарядить. В инструкции к ним обычно указано, что дозволяется применять идентичные 18650-элементы. Но это скорее исключение из правил.

Например, у нас в Neovolt вы можете заказать замену элементов на предприятии в Москве (и не только формата 18650). Доставка выполняется через пункты CDEK или PickPoint. Оплата при получении готового изделия на руки — никаких рисков.

Услуга замены элементов популярна. Ей пользуются для оживления аккумуляторного электроинструмента, пылесосов, профессиональных приборов и так далее. Оригинал сложно достать (дорого или снят с производства), либо дата изготовления более трёх лет, плохо держит заряд.

Замена элементов дешевле, чем покупать новую батарею. Порой это вообще единственный вариант, если оригинал трудно найти или он снят с производства.

Так, при замене элементов 18650 без защиты в обязанности нашего инженера входит точечная сварка, сборка, компоновка, балансировка, тестирование и калибровка на канадском оборудовании Cadex. В домашних условиях провести такую работу качественно невозможно. А в сторонних мастерских не дают гарантию 12 месяцев на такое изделие.

Если вы не уверены, какой аккумулятор выбрать, то напишите в комментарии или в личные сообщения ВКонтакте @NeovoltRu — мы поможем и подскажем, как сделать всё правильно.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Источник

Общее понятие АКБ формата 18650

Данный вид аккумуляторов в настоящий момент является довольно популярным по ряду причин но главными из них являются напряжение в 3.7- 4.3 вольта и хорошая емкость (продолжительность работы) вплоть до 3600 мАч., а так же довольно компактный размер.

У пальчиковых батарей формата AA и AAA напряжение 1,5V

У Ni-MH (никель-металлогидридные) аккумуляторов формата AA и AAA- 1,2V.

Схематическое устройство Li-ion аккумулятора

Емкость Li-ion аккумулятора 18650

1 A*h означает, что теоретически мы можем использовать силу тока в 1 ампер в течение одного часа или 0,1A в течение 10 часов или 0,01A (10 мА) в течение 100 часов.

Токоотдача Li-ion аккумуляторов, что это такое?

Токоотдача это величина, получаемая делением тока нагрузки на емкость аккумулятора, обозначаемая буквой «C«.

Допустим мы взяли аккумулятор Panasonic NCR18650B, емкостью 3400 mAh. Согласно характеристикам ток разряда у него 3 ампера или 3000 миллиампер. 3000/3400=0,88С. Такие аккумуляторы подойдут для фонариков, но не подойдут для электронных сигарет или аккумуляторного шуруповерта.

Если взять аккумулятор LG INR18650HG2 емкостью 3000mah с током разряда согласно характеристикам 20A или 20000 миллиампер то получим 20000/3000=6,66С. Данный аккумулятор подойдет для переделки родных аккумуляторов в шуруповерте, электронных сигарет и других приборов с высоким потреблением по току.

Классификация Li-Ion аккумуляторов по токоотдаче:

Данная классификация носит относительный характер для понимания сути высокотоковых АКБ:

— обычные/низкотоковые аккумуляторы – большинство стандартных Li-Ion аккумуляторов с максимально допустимым током отдачи до 5А. Это всем известные Sanyo/Panasonic NCR18650B/BF/BL, Samsung ICR18650-26FM/28A/30B/32A, Sanyo UR18650FM/ZY, LG ICR18650D1/E1/F1L и т.д.

— среднетоковые аккумуляторы – подходят для работы устройств потребляющих до 10А. К ним относятся модели 2015г с модернизированной химией Sanyo/Panasonic NCR18650GA/BD/PF/PD, LG INR18650MJ1, Samsung INR18650-35E

— высокотоковые аккумуляторы – выдерживают нагрузку от 10А и выше. Эти Li-Ion аккумуляторы для более мощных устройств, таких как электронные сигареты, шуруповерты и тд.

Основные модели высокотоковых 18650 Li-Ion аккумуляторов:

Внутреннее сопротивление (для справки):
Емкость высокотоковых аккумуляторов (при разрядке до 2,9V):

Вес :

Типоразмер аккумуляторов формата 18650

Расшифровка цифровых обозначений аккумулятора формата 18650:

первые две цифры (18) – диаметр;

следующая пара цифр (65) – длина;

последняя цифра (0) обозначает форму АКБ, в данном случае – цилиндр.

Сравним размеры с другими типами батарей:

18650: 65.5 x 18 mm (незащищенные)

18650: 67.5 x 18 mm (защищенные)

26650: 67.5 x 26.1 mm

Наглядное сравнение батарей формата AA, AAA и аккумулятора типоразмера 18650.

И хотя аккумулятор формата 18650 напоминает пальчиковые и мизинчиковые батарейки, размер у него будет по больше.

Что такое защищённый аккумулятор

Для надежной работы и исключения повреждений, полного разряда или перезаряда и перегрева, Li-Ion аккумуляторам необходимо функционировать в пределах напряжений 4,2-2,5В.

Одним из слабых мест Li-ion аккумуляторов является то, что они в процессе перезаряда и/или перегрева, а так же при их полном разряде подвержены выходу из строя. После чего восстановить или зарядить аккумулятор будет уже проблематично или он потеряет свою начальную емкость. При небрежном обращении литий-ионные аккумуляторы могут выходить из строя чаще, чем другие типы АКБ.

Решается эта проблема как было замечено выше, установкой электронной схемы защиты, которая предотвращает излишний перезаряд и/или перегрев в следствии превышение допустимой силы тока при заряде, а так же прерывает цепь при низком заряде защищая аккумулятор от глубокого разряда в процессе его работы. Данная плата защиты не только обеспечивает работу аккумулятора в допустимом безопасном диапазоне напряжений, но и предотвращает перегрузку по току и короткое замыкание. Плата защиты с помощью стального проводника приваривается точечной сваркой к соответствующим контактам аккумулятора. На деле это выглядит так: на минусовой контакт незащищенного Li-Ion АКБ («ячейка») устанавливают электронную плату защиты толщиной 1-3mm и под диаметр аккумулятора.

Обычно крупные производители Li-Ion аккумуляторов не производят аккумуляторов со встроенной защитой. Они выпускают только незащищенные аккумуляторы. Как правило не существует защищенных Li-Ion аккумуляторов марки SAMSUNG или Panasonic, которые были бы выпущены конкретно «панасоником в Японии» или «самсунгом в Корее», а те кто доказывают обратное, умышленно или неумышленно пытаются ввести вас в заблуждение.

Сборка защищенных аккумуляторов происходит из обычных Li-Ion аккумуляторов (ячейки) с последующей установкой платы защиты.

Собираются и продаются АКБ с защитой совершенно разнообразными брендами, не имеющими отношения к производителю самих аккумуляторных батарей. Собранный на заводе АКБ с защитой покрывают термо-оболочкой с названием бренда и указанием емкости (иногда реальной а иногда абсолютно фантастической).

В связи с тем что аккумулятор 18650 с защитой на 1-3 миллиметра длиннее своих незащищенных собратьев а иногда и на 0,5 мм толще в диаметре.

Кроме защиты с применением платы контроллера заряда в аккумуляторе может использоваться система внутренней-механической защиты аккумулятора. Функция внутренней защиты заключается в срабатывании специального механического выключателя в результате возросшего до критических значений порога температуры (перезаряд/нагрев) и давления внутри аккумулятора которые могут привести к взрыву. Происходит отключение аккумулятора с помощью механического разрыва цепи внутренней защитой источника питания. Если же это не помогло и температура с давлением продолжают расти дальше, то активизируется клапан сброса давления, который выпускает газы и электролит наружу.

Механический выключатель сам по себе довольно широко распространен как основная или дополнительная мера безопасности во многих аккумуляторах, функционирующая совместно с контроллером заряда (платой) или без оного. Стоит заметить, что наличие внутренней защиты не обязательно будет упоминаться на корпусе либо в описании технических характеристик изделия. Как правило известные компании-производители не будут пренебрегать внутренней-механической защитой своих источников питания с нестабильным химическим составом за исключением может быть самых дешевых и малоизвестных китайских брендов. Поэтому независимо от того присутствует или отсутствует в каком либо источнике питания электронная плата защиты, в нем должна быть встроенная физическая защита.

Применение защищённых и незащищенных Li-ion аккумуляторов

Применяются аккумуляторы формата 18650 обычно там, где необходимо продолжительное время автономной работы при компактном размере.

Как незащищенные так и защищенные аккумуляторы можно использовать в любых приборах или устройствах, рассчитанных на работу с Li-Ion источниками питания, разница лишь в том что если устройство или прибор не имеют встроенного контроллера заряда-разряда, то этот недостаток можно компенсировать защищенным источником питания.

Основными устройствами где используются Li-Ion аккумуляторы на сегодня являются светодиодные фонари и светильники, так как именно такие АКБ имеют достаточную мощность и емкость для обеспечения продолжительной и бесперебойной работы мощных светодиодов последних поколений в данных устройствах.

В этом фонаре установлена батарея AAA

Этот фонарь работает от батареи формата AA

А в этих фонарях установлены светодиоды последних поколений CREE XM-L2, XP-L2. Для их работы необходима большая мощность. Именно поэтому данные фонари работают от аккумулятора 18650 и сделаны под него, так как он идеально подходит для этих целей.

Некоторые фонари дешевых китайских брендов типа UltraFire устроены так, что аккумулятор формата 18650 можно заменить на 3 пальчиковые батарейки формата AAA через специальный переходник. При этом напряжение практически совпадает: 3,7V и 4,5V (= 1.25V*3 или 1,5V*3).

В большинстве случаев для простых китайских светодиодных фонарей типа UltraFire, необходим защищенный аккумулятор.

Обычно повышенное давление в аккумуляторе стравливается через специальные отверстия в клапане аккумулятора, но в герметичном пространстве фонаря они могут не помочь.

В принципе, если знать примерное эффективное время работы Li-Ion аккумулятора исходя из его емкости в конкретном потребителе то можно спокойно использовать не защищенные аккумуляторы. Многие так и делают. Это относится к фонарям на одном аккумуляторе. Если используются несколько аккумуляторов, защита должна быть обязательно.

Бывает так, что плата защиты выходит из строя. Чтобы восстановить дальнейшее использование аккумулятора без нее, делают следующее:

Снимают полимерное покрытие(оболочку);

На корпусе виден плюсовой проводник идущий к плате защиты, припаянной одновременно точечной сваркой к корпусу(минусу) аккумулятора. В случае критических значений тока и напряжения плата защиты разрывает эту цепь;

Плату защиты снимают, освобождая от точечной сварки. Удаляют проводник;

Удаляют оболочку вокруг минусовой клеммы так, чтобы контакт оказался доступным для подключения к конечным устройствам-потребителям;

Вместо родной оболочки можно использовать обыкновенный скотч или изоленту либо самоклеящуюся пленку любого цвета, вырезав из нее кусок по размеру аккумулятора и аккуратно обклеив его им. С такой пленкой аккумулятор станет неповторимым, особенно если обернуть его в пленку карбон.:-)

После удаления платы защиты аккумулятор потеряет в длине 1-3 мм. И станет обычным аккумулятором без защиты.

Если же допустим вам надо отремонтировать батарею в ноутбуке, модернизировать АКБ в шуруповерте или вам нужна сборная БАТАРЕЯ из Li-Ion аккумуляторов, то для этого необходимо использовать именно незащищенные АКБ.

Плюсы и минусы литий-ионных аккумуляторов

Обычно аккумулятор формата 18650 это li-ion-ый аккумулятор.

Основными преимуществами Li-ion аккумуляторов являются:

— высокая энергетическая плотность;

— более высокое напряжение (в сравнении с аккумуляторами типов NiCd и NiMH);

— низкий саморазряд 4–6% за месяц, 10–20% за год;

— отсутствие «эффекта памяти», необходимость в «тренировке» после приобретения – полностью заряжать, а потом полностью разряжать литиевые аккумуляторы после покупки не нужно;

— большой эксплуатационный ресурс порядка 10 лет;

— существенный запас рабочих циклов разряд-заряд более 1000;

— низкий удельный вес.

Немногочисленные недостатки Li-ion аккумуляторов:

— относительная дороговизна (с каждым днем этот минус исчезает);

— низкая устойчивость к избыточному заряду и полному разряду поэтому умные Li-Ion батареи оснащаются встроенными системами автоматического отключения;

— затрудненность зарядки при отрицательных температурах;

— взрывоопасность при повреждении корпуса проколе или другом нарушении герметичности;

— зависимость срока службы от времени, а не от числа циклов разрядки и зарядки с течением времени происходит постепенная потеря емкости

Хранение литий-полимерных и литий-ионных аккумуляторов

Литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы снижают ёмкость, в отличие от никелевых и никель-металл-гидридных, под воздействием заряда. Чем больше заряд аккумулятора и температура при его хранении, тем меньше срок его службы. Перезаряд, как и переразряд, «выжигает» ёмкость аккумулятора.

Оптимальные условиями хранения Li-ion-аккумуляторов являются:

При этом низкая температура является более важным фактором для малых потерь ёмкости при долговременном хранении. Средний срок хранения (службы) литиевого АКБ составляет в среднем 36 месяцев. Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются.
(Wikipedia).

Рекомендации по эксплуатации литиевых аккумуляторов

Чтобы продлить срок службы литиевого аккумулятора и повысить эффективность его работы, нужно следовать простым рекомендациям:

избегать полного разряда АКБ, регулярно подзаряжать ее при падении уровня заряда до 20%;

не допускать перегрева батареи и воздействия на нее прямых солнечных лучей;

не использовать аккумулятор на сильном морозе, для эксплуатации зимой утеплить его;

хранить литий-ионный аккумулятор с 50% уровнем заряда, при температуре 0 С;

беречь АКБ от ударов, повреждений и сильной вибрации, при установке на электротранспорт подкладывать мягкую прослойку

Расшифровка маркировок и надписей на аккумуляторах

Так как единых стандартов маркировки аккумуляторов не существует, все производители маркируют по-разному. Но в идеале должно быть как-то так:
1) первая буква – технология изготовления (I — литий-ионная технология)
2) вторая буква — тип химии, материал катода (C/M/F — кобальтовая/марганцевая/железофосфатная химия)
3) третья буква R — аккумулятор (rechargeable)
4) пять цифр – формфактор (первые две цифры – диаметр, следующие две – длина, последняя цифра – форма акка (0 – цилиндрический))
— 10440 (всем привычные «мизинчики»)
— 14500 (всем привычные «пальчики»),
— 16340 (размер как у батарейки CR123),
— 17335 (не распространены)
— 18500 (также не слишком распространены)
— 18650 (самый распространенный формфактор на рынке),
— 18700 (неофициально, аккумулятор 18650 + плата защиты, т.е. защищённый аккумулятор ),
— 26650 (увеличенные, пришли на рынок с подачи компании A123 Systems, производящей литий-феррофосфатные аккумуляторы)
— 32650 (совсем монстры, только для стационарных устройств, вес почти 150гр)
— плюс неофициальные ф/ф с платами защиты, например 18670…
5) буквы/цифры — специфическая маркировка емкости (у всех производителей по-разному)

Пример маркировки, но как правило у всех производителей по разному:
— Samsung ICR18650-26F (литий-ионный АКБ с привычной кобальтовой химией, ф/ф 18650 емкостью 2600mah)
— Samsung INR18650-20R (литий-ионный АКБ с марганцевой химией, т.е. высокотоковый, ф/ф 18650 емкостью 2000mah)

Собственные обозначения:
Panasonic NCR18650PF (NCR – разновидность кобальтовой химии, что-то среднее между первым и вторым классом, т.е. простыми словами химия LiNiCoO2, без использования магранца. Как бы под определенный класс не подходит, получился некий симбиоз. Из плюсов – высокая плотность энергии с низкими порогами до 2,5-2,75V). В данном аккумуляторе применена LiNiMnCoO2 химия, то бишь он уже IMR высокотоковый на основе марганца, но производитель оставил старую маркировку.
Sanyo UR18650FM – информация может не точная, но встречал информацию, что Sanyo не производит аккумуляторы для розничной продажи, поэтому и не заморачивается с маркировкой. Она штампует банки для крупных производителей электроники, поэтому маркировка чисто «под себя». Возможно, по внутренним обозначениям компании, UR и F(M) означает тип, химию и емкость, по крайней мере в даташитах информации нет (только, что это маркировка модели). А так это литий-ионный аккум с привычной кобальтовой химией, ф/ф 18650 емкостью 2600mah.

Выбор аккумулятора типоразмера 18650

Наглядный пример аккумулятора с фантастической емкостью

Не разбирающийся человек сразу на это клюнет – это факт. Будьте бдительны!

Выбор аккумулятора 18650. Вопрос-Ответ

Если нужен простой совет – какой аккумулятор типоразмера 18650 лучше купить не вникая с головой в техническую составляющую, «чтоб просто нормально работало», ответим так:

самый доступный по соотношению цена/качество это Samsung ICR18650-26F(или H) емкостью 2600mAh, большинство ваших приборов и фонарей будет без проблем на нем работать.

Если увеличить бюджет затрат на покупку аккумулятора раза в полтора-два, можно приобрести почти предельный по емкости аккумулятор LG18650MJ1 (на 30% больше):

Аналогами его являются Sanyo (NCR18650GA) и Samsung (INR18650-35E) причем Самсунг заметно дешевле.

Если нужен рекордсмен по емкости и качеству то это однозначно как нам кажется на данный момент Panasonic NCR18650G 3600mAh

Защищенный и/или незащищенный аккумулятор типоразмера 18650?

Внимание! В этом списке все пункты обязательны!

Аккумуляторы с защитой должны использоваться в следующих случаях:

Аккумуляторы с защитой можно использовать в следующих случаях:

Незащищенные аккумуляторы должны использоваться в следующих случаях:

Незащищенные аккумуляторы можно использовать в следующих случаях:

Фирменный и/или китайский аккумулятор типоразмера 18650?

При выборе аккумулятора не забываем об этом:

Выбор емкости аккумулятора типоразмера 18650

Но даже брендовый аккумулятор с реально высокой емкостью не панацея. Бывает так. что продолжительность работы фонаря не всегда заметно возрастает с установкой аккумулятора повышенной емкости и на это есть свои причины. В повседневных бытовых условиях с поставленными задачами вполне справиться аккумулятор Samsung емкостью 2600 mAh. Это рабочая лошадка по доступной цене для любых условий. Если вы все же склоняетесь к аккумуляторам большей емкости (2800, 3200, 3400 и 3600mAh), придерживайтесь следующих правил:

Значение надписей на английском в описании АКБ 18650

Случаи подделок аккумуляторов типоразмера 18650

Внимание! Были случаи продаж недобросовестными продавцами старых, изношенных аккумуляторов с разборки больших аккумуляторных батарей от электрокаров или электровелосипедов.

Определить дату изготовления по коду производителя на аккумуляторах формата 18650 можно по этой ссылке:
https://batterybro.com/18650-date

Подходит для:
Samsung
Sony
Panasonic
Sanyo
LG

Признаки таких АКБ:

Источник