18650 Li-ion piller son zamanlarda giderek daha popüler hale geldi. Teknik özelliklerine göre bilinen parmak tipi pillerin önündedirler. Bilinen pil boyutları için kullanılan “parmak” ve “küçük parmak” kavramları doğru terminoloji açısından yanlıştır. Boyutlarına bakılmaksızın tüm pillerin boyutlarını gösteren kendi kodları vardır. Yani 18650 de bir koddur. Bütün sır bu.
Pil boyutu 18650
Bu beş basamaklı kod, pilin genişliğini ve uzunluğunu ifade eder; burada ilk iki hane mm cinsinden genişlik (çap), son üç hane ise ondalıklarla mm cinsinden uzunluktur. Bu kodun sonundaki sıfırın pilin silindirik şeklini gösterdiğine dair yanlış bir görüş var (farklı şekillerde piller var). Pilin uzunluğunun böyle kesin bir tanımı gerekli değildir. Boyutunu belirtirken, genellikle ilk dört basamakla (1865) sınırlıdır. Bu arada, parmak ve küçük parmak pillerin de kendi kodları vardır - 14500 ve 10440. Dijital koda ek olarak,boyut ayrıca harflerle de gösterilebilir. Örneğin, yukarıdaki iki pil boyutunun alternatif harf kodları vardır - AA (parmak) ve AAA (küçük parmak). Çeşitli pillerin boyutunu belirten birçok alfabetik ve sayısal kod vardır: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670), vb.
18650 piller için bu boyut tanımı yanlıştır. Diğer parametreler de dikkate alınmalıdır. 18650 pilin boyutu, örneğin yerleşik bir özel kartın (şarj kontrolörü) varlığından etkilenebilir. Bu durumda bazı pillerin uzunluğu biraz daha uzun olabilir. Bu cihaz (örneğin bir elektronik sigara pil takımı) bu tip pillerle çalışacak şekilde tasarlanmış olmasına rağmen, bir pilin cihazın kullanmak istediği bölmesine basitçe sığmaması alışılmadık bir durum değildir.
Li-ion 18650 pil ömrü
Belirli bir pilin dayanabileceği süre, "saatte miliamper" (mAh) kavramına bağlıdır. Otomobiller gibi büyük piller için "amper/saat" terimi kullanılır. 18650 mAh pil için bu türetilmiş bir değerdir. Bir amper 1000 miliampere eşittir. Saatte bir miliamper, bir pilin geleneksel bir kullanım saati sırasında üretebileceği akımdır. Yani bu değeri belirli bir saat sayısına bölerseniz pil ömrünü öğrenebilirsiniz. Örneğin, pil 3000 mAh kapasiteye sahiptir. Bu, iki saat boyuncaçalışır, 1500 miliamper verir. Dört - 750. Yukarıdaki örnekteki pil, kapasitesi 300 miliampere (derin deşarj sınırı) ulaştığında 10 saatlik çalışmadan sonra tamamen boşalacaktır.
Bu hesaplamalar pil ömrü hakkında yalnızca kabaca bir fikir verir. Gerçek çalışma süresi, hangi yükle uğraşması gerektiğine, yani güç sağlaması gereken cihaza bağlıdır.
Akım, voltaj ve güç
18650 lityum iyon pillerin teknik özelliklerinin genel tanımı ve bunlarla çalışırken alınacak önlemler üzerinde durmadan önce, yukarıdaki kavramları kısaca tanımlayacağız. Akım (maksimum deşarj akımı, akım çıkışı) amper olarak ifade edilir ve akü üzerinde "A" harfi ile işaretlenmiştir. Voltaj volt olarak ifade edilir ve "V" harfi ile gösterilir. Birçok pilde bu tür atamaları bulabilirsiniz. Bir lityum iyon pil için voltaj her zaman 3,7 volttur ve akım farklı olabilir. Gücünün baskın parametresi olarak pil gücü, voltaj ve akımın ürünü olarak ifade edilir (volt, amper ile çarpılmalıdır).
Lityum iyon pilin artılarının ve eksilerinin açıklaması
18650 Li-Ion pillerin ana dezavantajı, küçük bir çalışma sıcaklığı aralığına sahip olmalarıdır. Bir lityum iyon pilin normal çalışması yalnızca -20 ila +20 santigrat derece aralığında mümkündür. Aşağıdaki veya üzerindeki sıcaklıklarda kullanılır veya şarj edilirseişaretlenir, onu bozar. Karşılaştırma için, nikel-kadmiyum ve nikel-metal hidrit piller, -40 ila +40 arasında daha geniş bir sıcaklık aralığına sahiptir. Ancak, ikincisinden farklı olarak, lityum iyon pillerin nominal voltajı daha yüksektir - nikel piller için 1,2 volta kıyasla 3,7 volt.
Ayrıca, lityum iyon piller, birçok pil türünde yaygın olan kendi kendine deşarj ve bellek etkilerinden pratik olarak etkilenmez. Kendi kendine deşarj, boştayken yüklü enerjinin kaybıdır. Hafıza etkisi, bazı pil türlerinde, tamamlanmamış deşarjdan sonra sistematik olarak şarj edilmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Yani tamamen boşalmamış piller üzerinde gelişir.
Hafıza etkisi ile pil, şarj olmaya başladığı deşarj derecesini “hatırlar” ve bir sonraki döngüde bu sınıra ulaşarak boşalır. O zamanki gerçek kapasitesi aslında daha büyük. Pil seviyesini gösteren bir pano varsa, deşarjı da gösterecektir. Bu etki hemen değil, yavaş yavaş gelişir. Bataryanın sürekli şebekeden çalıştığı yani sürekli şarj olduğu durumlarda da gelişebilir.
Lityum iyon pillerde kendi kendine deşarj ve hafıza etkisi son derece düşüktür.
Dikkat edilmesi gereken bir şey daha var: bu tür piller boşalmış durumda saklanamaz, aksi takdirde hızla bozulurlar.
Li-ion pil önlemleri
Birçok pil türü yanıcıdır vepatlamalar Pilin iç yapısının kimyasal bileşimine bağlıdır. 18650 lityum iyon piller için bu sorun oldukça akut. E-sigara kullanıcılarının ellerinde ve yüzlerinde ciddi yanıklar ve hatta daha ciddi yaralanmalar yaşamaları nadir değildir. Lityum iyon piller dizüstü bilgisayarlarda, tabletlerde ve cep telefonlarında bulunduğundan, tutuşmaları nadir değildir.
Bu tür olayların sebepleri arasında ilk sırada tabii ki kalitesiz (ucuz) pil montajı geliyor. Bununla birlikte, elektronik sigaralar söz konusu olduğunda, pil ucuz olmasa bile, kendi başınıza bir lityum iyon pil patlamasına neden olmak kolaydır. Bunu yapmak için elektrik direncinin ne olduğunu biraz anlamanız gerekir.
Bu kavramı en basit dille açıklarsak, o zaman bu, iletkenin aküye olan gereksinimlerini belirleyen bir parametredir. İletkenin direnci ne kadar düşükse, pilin o kadar fazla akım (amper) vermesi gerekir. Direnç çok düşükse, pil böyle bir iletkenle büyük bir yüke kadar çalışacaktır. Direnç o kadar düşük olabilir ki, pil üzerinde aşırı bir yüke ve ardından patlamasına veya tutuşmasına neden olabilir. Başka bir deyişle, kısa devre olacaktır. Elektronik sigaralar, bir ısıtma elemanı (filaman bobini) gerektiren buharlaşma prensibi ile çalıştığından, beceriksiz kullanıcılar yanlışlıkla pili bir ısıtma elemanı ile çalışmaya zorlayabilir.son derece düşük direnç. Belirli bir pilin akım çıkışını ve iletkenin direncini bilerek, Ohm kanunu formülünü kullanarak basit hesaplamalar kullanarak, bu pilin belirli bir iletkeni işleyip işlemediğini belirleyebilirsiniz.
Bu tehlikeler her zaman her durumda ortaya çıkmaz. Pil koruma teknolojileri sürekli gelişiyor. Birçok pilin içinde, kısa devre oluştuğunda pilin enerjisini zamanında kesebilen özel bir şarj denetleyicisi bulunur. Bunlar korumalı pillerdir.
Li-ion pil cihazı
18650 pilinin kalbinde, içinde kimyasal reaksiyonların meydana geldiği özel bir sıvı olan bir elektrolit bulunur.
Bu kimyasal reaksiyonlar tersine çevrilebilir. Bu, herhangi bir pilin çalışma prensibidir. Basit bir ifadeyle, bu tür reaksiyonların formülü hem soldan sağa (deşarj) hem de sağdan sola (şarj) ilerleyebilir. Bu tür reaksiyonlar, hücrenin katodu ve anodu arasında meydana gelir. Katot, negatif elektrottur (eksi), anot, güç kaynağının pozitif elektrotudur (artı). Reaksiyon sırasında aralarında bir elektrik akımı oluşur. Katot ve anot arasındaki deşarj ve yükün kimyasal reaksiyonları oksidasyon ve indirgeme süreçleridir, ancak bu başka bir hikaye. Elektroliz sürecine girmeyeceğiz. Akım, katot ve anotun etkileşmeye başladığı anda oluşur, yani pilin artı ve eksilerine bir şey bağlanır. Katot ve anot elektriksel olarak iletken olmalıdır.
Koşulların ihlali sırasındaÇalışma sırasında, elektrolitte katodu ve anodu kapatan ve dahili kısa devrelere yol açan kimyasal element molekülleri ortaya çıkar. Bunun sonucunda pilin sıcaklığı artar ve artı ve eksiyi kapatarak daha fazla molekül ortaya çıkar. Bütün bu süreç bir kartopu gibi katlanarak hız kazanıyor. Elektroliti çıkarma olasılığı olmadan (akü kutusu kapatılır), iç basıncı artıran termal genleşme meydana gelir. Sonrası yorum yapmadan anlaşılabilir.
Lityum iyon pili şarj etme
18650 pil için şarj cihazı olarak, bu formattaki piller için tasarlanmış herhangi bir cihaz uygundur. Ana şey, şarj olurken doğru polariteyi değiştirmemektir. Pilleri tam olarak artı ve eksi işaretlerine göre şarj yuvalarına yerleştirin. Her zaman pil kutusunda listelenen 18650 pil şarj cihazının kullanımına ilişkin diğer önlemleri okumak iyi bir fikirdir.
Lityum iyon pilleri şarj etmek için en iyi seçenek, ince ayarlı şarj işlemine sahip daha pahalı şarj cihazları kullanmaktır. Birçoğu, sabit akım, sabit voltaj anlamına gelen CC / CV yöntemini kullanarak pilleri şarj etme işlevine sahiptir. Bu yöntem iyidir çünkü pili geleneksel şarj cihazlarından daha fazla şarj edebilir. Bunun nedeni aşırı şarj gibi bir kavramdır.
Pil şarj edilirken veya boş altılırken, voltajıdeğişiyor. Şarj olurken artar, boşalırken azalır. Nominal 3,7 volt ortalama bir değerdir.
Pil için zararlı olan iki etki vardır - aşırı şarj etme ve aşırı deşarj. Pili şarj etmek ve boş altmak için eşikler vardır. Akü voltajı bu sınırların üzerine çıkarsa, şarj olup olmadığına bağlı olarak akü aşırı şarj olur veya aşırı deşarj olur. 18650 Li-ion için normal şarj modunda, pilin kendi içindeki (varsa) şarj cihazı ve şarj kontrol cihazı, aşırı şarjı önlemek için pilin voltajını okur ve eşiğe ulaştığında şarjı keser. Bu durumda, pil aslında tam olarak şarj edilmemiştir. Kapasitesi daha fazla şarj etmesine izin verebilir, ancak eşik bunu yapmasını engeller.
CC/CV yöntemiyle şarj etme prensibi, şarja verilen akımın kesilmeyip keskin bir şekilde düşürülmesi için tasarlanmıştır, böylece pilin dahili voltajının eşik değerinin üzerine çıkması engellenir. Böylece pil yeniden şarj edilmeden tamamen şarj olur.
Lityum iyon pil türleri
18650 Li-ion pil türleri:
- lityum demir fosfat (LFP);
- lityum-manganez (IMR);
- lityum-kob alt (ICR);
- lityum polimer (LiPo).
Sonuncusu hariç tüm tipler silindiriktir ve 18650 formatında yapılabilir. Lityum polimer piller belirli bir şekle sahip olmamaları bakımından farklılık gösterir. Bunun nedeni, sağlam bir yapıya sahip olmalarıdır.elektrolit (polimer). Bu pillerin genellikle tabletlerde ve cep telefonlarında kullanılması, elektrolitin bu olağandışı özelliğinden kaynaklanmaktadır.
Lityum iyon pillerin uygulanması
Daha önce de belirtildiği gibi 18650 boyutlu Li-ion piller elektronik sigaralarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Pil takımına yerleştirilebilirler veya çıkarılabilir, yani içine ayrı olarak monte edilebilirler. Paralel veya seri bağlı birkaç tane de olabilir.
Lityum iyon piller, dizüstü bilgisayar pilleri gibi çeşitli pillerin yapımında uzun süredir kullanılmaktadır. Bu tür piller, tek bir kasa içinde birbirine bağlı birkaç 18650 pilden oluşan bir zincirdir. Bu tür piller aynı zamanda geniş güç bankaları - taşınabilir şarj cihazları olarak da bulunabilir.
Pillerin kapsamı çok geniştir: adlandırılmış şarj cihazlarından modern büyük mekanizmaların (otomobil veya havacılık) kurucu unsurlarına kadar. Aynı zamanda tek bir pili oluşturan 18650 lityum iyon pil sayısı birkaç ile yüzlerce arasında değişebiliyor. Lityum polimer pillerden bahsetmeye değer. 18650 Li-ion formatında bulunmasalar da, tabletlerde ve cep telefonlarında kullanıldıkları için en yaygın olanlarıdır.
