18650 Baterai Li-ion menjadi semakin populer belakangan ini. Menurut karakteristik teknisnya, mereka berada di depan baterai tipe jari yang terkenal. Konsep "jari" dan "jari kelingking", yang digunakan untuk ukuran baterai yang terkenal, salah dari sudut pandang terminologi yang benar. Semua baterai, berapa pun ukurannya, memiliki kode sendiri yang menunjukkan ukurannya. Jadi, 18650 juga merupakan kode. Itulah seluruh rahasianya.
Ukuran baterai 18650
Kode lima digit ini menyatakan lebar dan panjang baterai, di mana dua digit pertama adalah lebar (diameter) dalam mm, dan tiga digit terakhir adalah panjang dalam mm dengan persepuluhan. Ada pendapat yang salah bahwa angka nol di akhir kode ini menunjukkan bentuk silinder baterai (ada baterai dengan bentuk berbeda). Penunjukan panjang baterai yang tepat seperti itu tidak diperlukan. Saat menentukan ukurannya, seringkali terbatas pada empat digit pertama (1865). Omong-omong, baterai jari dan jari kelingking juga memiliki kode sendiri - 14500 dan 10440. Selain kode digital,ukuran juga dapat ditunjukkan dengan huruf. Misalnya, dua ukuran baterai di atas memiliki kode huruf alternatif - AA (jari) dan AAA (jari kelingking). Ada banyak kode alfabet dan numerik yang menunjukkan ukuran berbagai baterai: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670), dll.
Untuk baterai 18650, penunjukan ukuran ini tidak akurat. Parameter lain juga harus diperhitungkan. Ukuran baterai 18650 dapat terpengaruh, misalnya, dengan adanya papan khusus bawaan (pengontrol pengisian daya). Beberapa baterai mungkin memiliki panjang yang sedikit lebih panjang dalam hal ini. Tidak jarang baterai tidak muat ke dalam kompartemen perangkat tempat mereka ingin menggunakannya, terlepas dari kenyataan bahwa perangkat ini (misalnya, paket baterai rokok elektronik) dirancang untuk bekerja dengan jenis baterai ini.
Li-ion 18650 masa pakai baterai
Jumlah waktu baterai tertentu dapat bertahan tergantung pada konsep "miliamp per jam" (mAh). Untuk baterai besar, seperti mobil, istilah "amp per jam" digunakan. Untuk baterai 18650 mAh, ini adalah nilai turunan. Satu ampere sama dengan 1000 miliampere. Miliamp per jam adalah arus yang dapat dihasilkan baterai selama satu jam penggunaan konvensional. Dengan kata lain, jika Anda membagi nilai ini dengan jumlah jam tertentu, Anda dapat mengetahui masa pakai baterai. Misalnya, baterainya berkapasitas 3000 mAh. Artinya selama dua jambekerja, itu akan memberikan 1500 milliamps. Empat - 750. Baterai dari contoh di atas akan benar-benar habis setelah 10 jam operasi, ketika kapasitasnya mencapai 300 miliampere (batas debit dalam).
Perhitungan ini hanya memberikan gambaran kasar tentang masa pakai baterai. Waktu pengoperasian yang sebenarnya tergantung pada beban apa yang harus dihadapi, yaitu pada perangkat yang harus menyediakan daya.
Arus, tegangan dan daya
Sebelum membahas deskripsi umum tentang karakteristik teknis baterai lithium-ion 18650 dan tindakan pencegahan dalam bekerja dengannya, kami akan mendefinisikan konsep di atas secara singkat. Arus (arus pelepasan maksimum, keluaran arus) dinyatakan dalam ampere dan ditandai pada baterai dengan huruf "A". Tegangan dinyatakan dalam volt dan dilambangkan dengan huruf "V". Pada banyak baterai Anda dapat menemukan sebutan seperti itu. Untuk baterai lithium-ion, tegangannya selalu 3,7 volt, dan arusnya bisa berbeda. Daya baterai sebagai parameter dominan kekuatannya dinyatakan sebagai produk tegangan dan arus (volt harus dikalikan dengan ampere).
Deskripsi kelebihan dan kekurangan baterai lithium-ion
Kelemahan utama baterai Li-Ion 18650 adalah memiliki kisaran suhu pengoperasian yang kecil. Pengoperasian normal baterai lithium-ion hanya dimungkinkan dalam kisaran -20 hingga +20 derajat Celcius. Jika digunakan atau diisi pada suhu di bawah atau di atasditandai, itu merusaknya. Sebagai perbandingan, baterai nikel-kadmium dan nikel-logam hidrida memiliki rentang suhu yang lebih luas - dari -40 hingga +40. Namun, tidak seperti yang terakhir, baterai lithium-ion memiliki tegangan nominal yang lebih tinggi - 3,7 volt versus 1,2 volt untuk baterai nikel.
Selain itu, baterai lithium-ion praktis tidak terpengaruh oleh pengosongan otomatis dan efek memori yang umum di antara banyak jenis baterai. Self-discharge adalah hilangnya energi yang dibebankan saat idle. Efek memori terjadi pada beberapa jenis baterai sebagai akibat dari pengisian sistematis setelah pengosongan yang tidak lengkap. Artinya, ini berkembang pada baterai yang tidak benar-benar habis.
Dengan efek memori, baterai "mengingat" tingkat pelepasan setelah itu mulai diisi, dan dikosongkan, setelah mencapai batas ini pada siklus berikutnya. Kapasitas sebenarnya pada saat itu sebenarnya lebih besar. Jika ada papan yang menampilkan level baterai, maka itu juga akan menunjukkan pengosongan. Efek ini tidak berkembang segera, tetapi secara bertahap. Itu juga dapat berkembang dalam kondisi di mana baterai terus-menerus bekerja dari listrik, yaitu, terus mengisi daya.
Pengosongan otomatis dan efek memori sangat rendah pada baterai lithium-ion.
Ada satu hal lagi yang perlu diperhatikan: baterai tersebut tidak dapat disimpan dalam keadaan kosong, jika tidak maka akan cepat rusak.
Tindakan pencegahan baterai Li-ion
Banyak jenis baterai yang mudah terbakar danledakan. Itu tergantung pada komposisi kimia dari struktur internal baterai. Untuk baterai lithium-ion 18650, masalah ini cukup akut. Tidak jarang pengguna rokok elektrik menderita luka bakar parah di tangan dan wajah, atau bahkan cedera yang lebih serius. Karena baterai lithium-ion ditemukan di laptop, tablet, dan ponsel, tidak jarang mereka menyala.
Pertama-tama di antara penyebab insiden seperti itu, tentu saja, perakitan baterai berkualitas rendah (murah). Namun, dalam kasus rokok elektronik, mudah untuk memicu ledakan baterai lithium-ion Anda sendiri, bahkan jika baterainya tidak murah. Untuk melakukan ini, Anda perlu memahami sedikit tentang apa itu hambatan listrik.
Jika kita menjelaskan konsep ini dalam bahasa yang paling sederhana, maka ini adalah parameter yang menentukan persyaratan konduktor ke baterai. Semakin rendah resistansi konduktor, semakin banyak arus (ampere) yang harus diberikan baterai. Jika resistansinya sangat rendah, maka baterai akan bekerja dengan konduktor seperti itu hingga beban yang besar. Resistansinya bisa sangat rendah sehingga akan memicu beban selangit pada baterai dan ledakan atau penyalaan berikutnya. Dengan kata lain, itu akan menjadi korsleting. Karena rokok elektrik bekerja berdasarkan prinsip penguapan, yang memerlukan elemen pemanas (koil filamen), pengguna yang tidak kompeten dapat secara keliru memaksa baterai untuk bekerja dengan elemen pemanas denganresistensi yang sangat rendah. Mengetahui arus keluaran baterai tertentu dan hambatan konduktor, menggunakan perhitungan sederhana menggunakan rumus hukum Ohm, Anda dapat menentukan apakah baterai ini dapat menangani konduktor tertentu.
Bahaya ini tidak selalu terjadi di semua kasus. Teknologi perlindungan baterai terus berkembang. Banyak baterai memiliki pengontrol muatan khusus di dalamnya yang dapat menghilangkan energi baterai pada saat terjadi korsleting. Ini adalah baterai yang dilindungi.
Perangkat baterai Li-ion
Inti dari baterai 18650 adalah elektrolit, cairan khusus tempat berlangsungnya reaksi kimia.
Reaksi kimia ini dapat dibalik. Ini adalah prinsip pengoperasian baterai apa pun. Secara sederhana, rumus untuk reaksi tersebut dapat berlangsung baik dari kiri ke kanan (muatan) dan dari kanan ke kiri (muatan). Reaksi tersebut terjadi antara katoda dan anoda sel. Katoda adalah elektroda negatif (minus), anoda adalah elektroda positif (plus) dari sumber listrik. Selama reaksi, arus listrik terbentuk di antara mereka. Reaksi kimia pelepasan dan muatan antara katoda dan anoda adalah proses oksidasi dan reduksi, tapi itu cerita lain. Kami tidak akan menyelidiki proses elektrolisis. Arus terbentuk pada saat katoda dan anoda mulai berinteraksi, yaitu, sesuatu terhubung ke plus dan minus baterai. Katoda dan anoda harus konduktif listrik.
Selama pelanggaran kondisiSelama operasi, molekul unsur kimia muncul di elektrolit, yang menutup katoda dan anoda, yang mengarah ke korsleting internal. Akibatnya, suhu baterai meningkat dan lebih banyak molekul muncul, menutup plus dan minus. Seluruh proses ini, seperti bola salju, memperoleh kecepatan secara eksponensial. Tanpa kemungkinan mengeluarkan elektrolit (kotak baterai disegel), ekspansi termal terjadi, yang meningkatkan tekanan internal. Apa yang terjadi selanjutnya dapat dipahami tanpa komentar.
Mengisi baterai lithium-ion
Sebagai pengisi daya untuk baterai 18650, perangkat apa pun yang dirancang untuk baterai dengan format ini cocok. Hal utama adalah tidak mengubah polaritas yang benar saat mengisi daya. Tempatkan baterai di slot pengisi daya tepat sesuai dengan tanda plus dan minus. Sebaiknya baca tindakan pencegahan lain untuk menggunakan pengisi daya baterai 18650, yang selalu tercantum pada wadah baterai.
Pilihan terbaik untuk mengisi daya baterai lithium-ion adalah menggunakan pengisi daya yang lebih mahal dengan proses pengisian yang disesuaikan. Banyak dari mereka yang memiliki fungsi pengisian baterai menggunakan metode CC/CV, yang merupakan singkatan dari arus konstan, tegangan konstan. Cara ini bagus karena dapat mengisi baterai lebih banyak daripada charger konvensional. Ini karena konsep seperti pengisian yang berlebihan.
Selama pengisian atau pemakaian baterai, tegangannyasedang berubah. Meningkat saat pengisian, berkurang saat pemakaian. Nilai 3,7 volt adalah nilai rata-rata.
Ada dua efek yang merugikan baterai - pengisian daya yang berlebihan dan pengisian daya yang berlebihan. Ada ambang batas untuk pengisian dan pengosongan baterai. Jika tegangan baterai melampaui batas ini, maka baterai akan diisi dayanya secara berlebihan atau kelebihan daya, tergantung pada apakah baterai sedang diisi atau dikosongkan. Dalam mode pengisian normal untuk 18650 Li-ion, pengisi daya dan pengontrol pengisian daya di dalam baterai itu sendiri (jika ada) membaca voltase baterai dan memotong pengisian daya saat mencapai ambang batas untuk menghindari pengisian daya yang berlebihan. Dalam hal ini, baterai sebenarnya tidak terisi penuh. Kapasitasnya memungkinkan untuk mengisi daya lebih banyak, tetapi ambang batas mencegahnya.
Prinsip pengisian dengan metode CC / CV dirancang agar arus yang disuplai ke pengisian tidak terputus, tetapi berkurang tajam, mencegah tegangan internal baterai melampaui nilai ambang batas. Dengan demikian, baterai terisi penuh tanpa diisi ulang.
Jenis baterai lithium-ion
Jenis baterai Li-ion 18650:
- lithium iron phosphate (LFP);
- lithium-mangan (IMR);
- lithium-cob alt (ICR);
- polimer lithium (LiPo).
Semua jenis kecuali yang terakhir berbentuk silinder dan dapat dibuat dalam format 18650. Baterai polimer lithium berbeda karena tidak memiliki bentuk tertentu. Ini karena fakta bahwa mereka memiliki solidelektrolit (polimer). Karena sifat elektrolit yang tidak biasa inilah baterai ini sering digunakan pada tablet dan ponsel.
Aplikasi baterai lithium-ion
Seperti yang telah disebutkan, baterai Li-ion ukuran 18650 banyak digunakan dalam rokok elektronik. Mereka dapat dibangun ke dalam baterai atau dilepas, yaitu dipasang secara terpisah di dalamnya. Mungkin juga ada beberapa yang terhubung secara paralel atau seri.
Baterai lithium-ion telah lama digunakan dalam pembuatan berbagai baterai, seperti baterai laptop. Baterai semacam itu adalah rantai dari beberapa baterai 18650 yang saling berhubungan di dalam satu wadah. Baterai semacam itu juga dapat ditemukan sebagai bank daya yang besar - pengisi daya portabel.
Cakupan baterai itu sendiri sangat luas: dari pengisi daya yang disebutkan hingga elemen penyusun mekanisme besar modern (mobil atau penerbangan). Pada saat yang sama, jumlah 18650 baterai lithium-ion yang membentuk satu baterai dapat bervariasi dari beberapa hingga ratusan. Perlu disebutkan baterai lithium-polimer. Meskipun tidak tersedia dalam format Li-ion 18650, mereka adalah yang paling umum, karena digunakan di tablet dan ponsel.
