Аккумулятор 18650: характеристики и типы, способы зарядки, область применения и ремонт

Среди элементов питания для мелкой бытовой техники литийионные аккумуляторы 18650 пользуются все большим спросом. Показатели их выходного напряжения и продолжительности работы выше, чем у пальчиковых батареек. А типоразмер считается самым востребованным на отечественном и зарубежном рынках.

18650 battery – что это

Данная батарейка относится к классу Li-ion-аккумуляторов с функцией многоразовой зарядки. Такие элементы питания используются для установки на устройства, которым мощности АКБ форматов АА и ААА не хватает. Поскольку эти батареи имеют защиту от перегрева, они надежны в эксплуатации. Еще одно преимущество: у них есть встроенный порт, обеспечивающий подзарядку от USB. Он появился сравнительно недавно и присутствует пока не во всех моделях.

Характеристики батарейки 18650

Параметры батарейки выгодно выделяют ее из аналогов. 18650 по размерам превосходит своих конкурентов, но имеет большие преимущества в качественных показателях.

Напряжение

В момент полной зарядки максимальное напряжение достигает 4,2-4,3 В. Рабочими считаются 3,6 В, хотя существуют модификации, стабильно удерживающие 3,7 В.

Сколько ампер в аккумуляторе 18650

Сила тока влияет непосредственно на склонность АКБ к перегреву, что сказывается на продолжительности ее работы. В зависимости от модели показатель может составлять 0,5 A и выше.

Емкость батареи

Эта характеристика показывает, в течение какого времени батарейка может давать ток, равный скорости разряда. Для литиевых АКБ минимальной величиной является 150 мА.ч. Однако существуют модели с большей емкостью, достигающей 3400-3600 мА.ч. Они используются для питания энергозатратных устройств (квадрокоптеров, ноутбуков и т.п.).

Проверить емкость батарейки можно с помощью мультиметра и часов, сопоставив время разряда с расходом энергии.

Размеры

Размер батарейки зависит от производителя, но всегда находится в пределах стандартов, поскольку она должна подключаться к гнезду питания. Измеряются в миллиметрах: длина составляет 64-66 мм, а диаметр – 18-18,5 мм. Иногда аккумулятор не помещается в разъем, потому что в том установлена защита, которая добавляет до 2 мм.

Цвет

На рынке представлены различные модели: и окрашенные в цвета компаний изготовителей, и необычные (например, АКБ в виде шоколадки).

Основные плюсы

К числу преимуществ батареи относятся:

• большое количество циклов заряда-разряда;
• широкий диапазон рабочей температуры (от -20 до +50 ºC);
• высокая энергоемкость;
• незначительный уровень саморазряда (2-6% в мес.);
• отсутствие эффекта запоминания;
• длительный срок эксплуатации (7-10 лет).

Типы батарей 18650

В зависимости от материала, на основе которого изготовлен катод, модели литиевых АКБ делят на 3 группы:

1. Литий-железофосфатные (с маркировками LFP, LiFeP, IFR). Обладают высоким КПД, нетоксичностью и способностью адаптироваться к высоким температурам. Нечувствительны к снижению сопротивления, но при сильной деформации в редких случаях могут воспламениться и даже взорваться.
2. Литий-магниевые (IMR, LiMn, NMC, INR). Самые востребованные на рынке, отличаются сбалансированностью силы тока и емкости, а также длительностью работы в условиях низкого сопротивления. Срок службы таких АКБ намного больше, чем у других типов.
3. Литий-кобальтовые (ICR, LiCoO2, NCR). Самые энергоемкие, но и самые требовательные из всех. В процессе их эксплуатации нужно соблюдать правила ТБ, чтобы не произошло возгорания или не испортился электролит. Нельзя использовать в устройствах, оказывающих на батарею большую нагрузку, и быструю зарядку мощнее 4,2 В. В основном применяются в электронных сигаретах.

Расшифровка надписей на батарее

Для маркировки АКБ не существует общих стандартов, но производители придерживаются логики отображения технических характеристик:

• буква I указывает на литийионную батарею;
• буквенные сочетания обозначают, из чего выполнен катод (например, LFP, IMR, ICR);
• R подтверждает многозарядность;
• 18 – диаметр;
• 65 – длина;
• 0 – сведения о цилиндрической форме.

Перед маркировкой проставляется название производителя.

Какой аккумулятор 18650 лучше, и как его выбрать

Выбор должен быть обусловлен целями применения элемента и степенью его безопасности при эксплуатации. Лучше выбирать те, которые имеют контроллер заряда и внутреннюю механическую защиту. В маркировке они не указываются, но крупные производители (Panasonic, Sanyo, Sony и др.) следят за безопасностью пользователя и минимизируют риски, связанные с отсутствием защиты на АКБ. Такие встроенные инструменты не позволяют батарейке перезарядиться и предохраняют от короткого замыкания. Наличие боковых граней – подсказка для покупателя.

Для питания энергозатратных устройств (велосипеды, ноутбуки) подходят аккумуляторные батареи Panasonic ICR18650G c емкостью 3600 мА.ч или Sony 3500. Для остальных гаджетов используют популярные на рынке АКБ 3100 (расширенные возможности использования при хорошем соотношении между ценой и качеством).

Устройство аккумулятора 18650

Аккумулятор состоит из следующих элементов:

• два свернутых трубкой электрода, один из которых (анод) выполнен из пористого углерода на медной фольге, а другой (катод) – из оксида лития на алюминиевой фольге;
• между ними находится пористая прокладка-сепаратор, пропитанная электролитом;
• катод и анод подсоединены к выводам-токосъемникам;
• вся система помещена в герметичный металлический корпус;
• для сброса внутреннего давления при экстренных ситуациях в батарейку встроен клапан-предохранитель.

Где плюс у батарейки

Иногда у такой батареи трудно определить, где плюс и минус, т.к. не все производители маркируют выходы этими знаками. Проще всего воспользоваться тестером и получить положительное значение на экране. Черный щуп соотносится с минусом, а красный – с плюсом. Если значение отрицательное, надо поменять щупы местами.

Визуально плюс можно определить по черной полосе. Но при отсутствии цветовых обозначений следует обратить внимание, есть ли защита, канавка вокруг электрода, прорези или небольшое закругление. Все эти признаки указывают на выход положительного электрода.

Как зарядить аккумулятор 18650

Литийионные элементы должны регулярно получать энергию, поскольку разрядка ниже показателей минимального напряжения может привести к утрате заявленных характеристик. Подзаряжать их лучше всего с 0,05 В, а заканчивать зарядку после достижения показателя в 4,2 В.

При этом процесс не должен занимать более 3 часов, чтобы не пострадала химическая составляющая. Защитная плата контроллера обеспечивает прерывание заряда в нужный момент. Сила тока в таком случае не должна превышать 1 А, хотя сбалансированными считаются 0,5 A.

Как зарядить без зарядного устройства

В качестве альтернативного варианта можно рассматривать только зарядку через USB-порт, но для этого в батарее должен присутствовать специальный разъем.

Зарядное устройство для батареек

При выборе зарядного устройства необходимо помнить, что сила тока в нем должна соответствовать 1/10-й емкости батареи и не превышать 1/2-ю. В противном случае возможно повреждение химического состава аккумулятора. Устройства с одной ячейкой рассчитаны на подачу тока силой 1 А, а с двумя – на 4,2 В.

Превышение напряжения в АКБ может вывести ее из строя: внутреннее сопротивление неспособно справиться с пиковой нагрузкой. Поэтому стоит приобретать модели, в которые входят индикаторы контроля, а также реле автоматического прерывания процесса.

При подключении элемента к зарядному устройству необходимо соблюдать полярность.

Что делать, если 18650 не заряжается

Если с электричеством все в порядке, следует проверить, не истек ли срок действия аккумулятора. Причиной может быть и неисправность зарядного устройства: повреждение провода, нарушение контакта из-за ржавчины, окисления или налета.

Как зарядить аккумулятор 18650 зарядкой от телефона

Сделать это несложно. Потребуются плата мобильной зарядки TP 4056, зарядник “Самсунг” с разъемом USB, соответствующий переходник и паяльник. Единственной сложностью может оказаться ограничение силы тока. Плата TP 4056 рассчитана на подачу 1 А, для меньшего номинала нужно освободить место от заводского резистора и поставить необходимый.

Как сделать зарядник для батареек

Зарядное устройство для литиевых АКБ можно сделать, используя микросхему LM 317.

Как разрядить аккумулятор

Сначала рекомендуется провести 5 циклов заряда-разряда батарейки для ее дальнейшей эффективной работы. Однако надо иметь в виду, что высокотоковые разряды просаживают напряжение. Чтобы АКБ разрядилась плавно и безопасно, лучше всего припаять ее с помощью проводков к лампочке 12 В. Это доступный и дешевый способ разрядки.

Также можно использовать специальное устройство, в котором есть регуляторы силы тока и напряжения, вентилятор охлаждения и индикаторы контроля. Для разрядки требуется щадящий режим, при котором ток разряда не превышает удвоенного показателя емкости батареи. Для 3000 мА.ч это 2 А.

Как проверить батарейку 18650 на работоспособность

Для этого с помощью мультиметра надо замерить вольтаж. Рабочая АКБ 18650 в заряженном состоянии поддерживает 3,6-3,7 В. Но от эксплуатации батарейки следует отказаться, если при зарядке она ощутимо перегревается или напряжение падает ниже 2 В.

Чем заменить аккумуляторную батарейку 18650

Аналогов у данного элемента питания нет. Можно заменить на 18700, если позволит гнездо, или на несколько пальчиковых батареек (3-4). Их придется припаивать к контактам, но они не дадут необходимых показателей и прослужат недолго.

Как сделать батарею из аккумуляторов 18650

Предварительно следует определить цель. Если необходимо усиление разрядного тока, используют параллельное соединение, которое дает суммарный показатель ампеража батареек с сохранением единичного показателя напряжения. Если же хочется увеличить вольтаж, последовательно соединяют батарейки. Первый способ экономит место в ширину, второй – в длину. Закрепляют конструкцию изолентой или контейнером.

Применение 18650 аккумуляторов

Сфера использования таких батареек:

1. Планшеты и ноутбуки.
2. Игровые гаджеты.
3. Power Bank.
4. Квадрокоптеры.
5. Осветительные приборы (светодиодные лампы, фонарики).
6. Дрели и шуруповерты.
7. Радиоуправляемые модели и детские игрушки.
8. Велосипеды и самокаты.

Оплетка для батареек

При покупке АКБ важно наличие упаковки, т.к. она защищает продукт от деформации, попадания влаги и соприкосновения с металлом при транспортировке.

Сколько стоят аккумуляторы

Цена на 18650 зависит от производителя, выходных характеристик и запросов продавца. Например, АКБ 2500 стоит от 200 до 1400 руб. Батарейки емкостью 3600 мА.ч – около 1800 руб. В интернет-магазинах можно найти и дешевле, но без гарантии качества.

Отличие 18650 от АА-батарейки

18650 крупнее по размеру и мощнее. А функция многозарядности позволяет существенно повысить срок службы таких батареек.

Что означает “защищенный аккумулятор”

Плата с радиоэлементами, контролирующая напряжение в пределах 2,5-4,2 В, защищает АКБ от стрессовых перегрузок и не позволяет ей полностью разрядиться. При отсутствии встроенного девайса она крепится к отрицательному полюсу. Кроме электрической, существует и механическая защита (см. выше).

Таблица характеристик 18650

№	Фирма-производитель	Емкость (мА.ч)	Маркировка	Напряжение заряда (В)	Минимальное напряжение (В)	Непрерывный ток разряда по отношению к емкости (C)
1	LG	3200	ICR18650E1	4,35±0,05	2,75	4,65-1,5
2	LG	2400	ICR18650A4	4,2±0,05	3	3,6-1,5
3	Panasonic	3600	NCR18650G	4,2±0,05	2,5	6,5-1,5
4	Panasonic	2500	CGR18650F	4,2±0,05	3	5-2
5	Panasonic	1900	UR18650Y	4,2±0,05	2,75	3,8-2
6	Sony	2900	US18650NC1	4,2±0,05	3	8-10
7	Sanyo	3350	NCR18650BF	4,2±0,05	2,5	6,2-2
8	Sanyo	2000	UR18650Y	4,2±0,05	2,75	3,8-2
9	Samsung	3200	ICR18650-32A	4,2±0,05	2,75	6,4-2

Ремонт аккумулятора 18650

Единственная операция, которая может продлить срок службы литиевой АКБ, – удаление вышедшей из строя защитной платы. Микросхема и проводник расположены под отрицательным полюсом батареи. Изъяв их, следует зачистить места точечной сварки и уменьшить оболочку, чтобы контакт электрода соприкасался с контактом аккумулятора. Отличие от нормы составит около 1 мм. Место соединения закрепляют скотчем. После этого можно дальше использовать батарейку.