Аккумулятор 18650 — характеристики и размеры

Человек окружен электроприборами, задача которых – упростить жизнь и сделать ее комфортней. Сейчас востребованы беспроводные устройства: портативные колонки, инструменты, ноутбуки и другая техника, работающая определенное время без подключения к электросети. Особенно это актуально вдали от дома, когда нет возможности поставить прибор на зарядку. Продолжительность работы портативного устройства зависит от характеристик питающего элемента – аккумулятора. Наиболее распространенный источник питания – аккумулятор 18650, об особенностях, параметрах и областях применения которого и пойдет речь.

Особенности и характеристики аккумулятора 18650

В самом названии АКБ указан ее типоразмер: диаметр – 18 мм, длина – 65 мм. Вес – в среднем 40 г. Внешне выглядит как батарейка АА, более известная как «пальчиковая», но крупнее. Еще одно отличие – выходное напряжение в 3.7 В, против 1.5 В. Норма внутреннего сопротивления, актуальная для новой АКБ – 0.005 Ом.

Аккумуляторная батарея имеет разную емкость, что зависит от технологии изготовления и производителя: от 1600 до 3600 мАч. Это максимальный параметр, который имеет качественный элемент питания. Но встречаются батареи большей емкости, и о том, насколько они хороши, судить сложно.

Рассматривая характеристики, стоит обозначить такую особенность как отсутствие эффекта памяти и низкий уровень саморазряда. Заряжать и разряжать батарею можно до 1000 раз – столько циклов выдерживает не каждая. Со временем аккум теряет емкость, но есть технический прибор, который ее восстанавливает. Единственное условие – батарея не должна быть повреждена.

Чтобы рациональнее использовать ресурс АКБ, не надо ее разряжать полностью. На подзарядку рекомендуется ставить тогда, когда емкость падает до 40% от начальной. Это позволяет в разы продлить срок службы.

Разновидности

Аккумуляторы имеют единый размер, схожи в плане характеристик, но различаются материалом катода и содержанием. Хоть источник питания 18650 и обозначается как Li Ion (литий ионный), он бывает трех видов:

• литий-кобальтовые. Этот тип АКБ характерен наибольшей емкостью, что заметно повлияло на его распространение;
• литий-марганцевые. Высокотоковый литиевый источник питания (INR), способный отдавать в нагрузку токи 5 – 7 С. Если делать сравнение с литий-кобальтовым – ниже емкость;
• литий-феррофосфатные. Хороши во всем, но имеют низкое рабочее напряжение и емкость.

Каждый вид характерен своими достоинствами и недостатками, и применяется для решения конкретных задач. Основные различия между ними – емкость и скорость разряда.

Маркировка

Маркировка обозначает тип используемых химических компонентов, размер и емкость. Первые три буквы:

• ICR. Катод сделан из кобальтата лития. Емкость на уровне 2000 – 2500 мАч, токи разряда – 1 – 2 С. Минимальный параметр напряжения – 2.75 В. Преимущество – доступность. Лучше всего такие аккумуляторы подходят для питания ноутбуков, где не нужны высокие токи нагрузки. Выдерживают порядка 300 циклов зарядки/разрядки. Сравнительно небезопасны, поэтому на многих есть защита (PCB);
• IMR. Катод – литий-марганцевый. Это высокотоковые модели, выдающие токи в 4 – 10 С. Внутреннее сопротивление у них ниже, чем у ICR. Емкость небольшая, минимальное напряжение – тоже 2.75 В. Более безопасны, потому что выдерживают повышенные температуры без ущерба характеристикам. Соответственно, дороже;
• INR. Катод – никелат лития. Изготавливаются по новой технологии, и за счет конструкции катода получилось добиться высокого тока разряда и повышенной емкости. Высокотоковые модели, выдающие токи в 4 – 10 С. Срок службы – 200 – 300 циклов зарядки/разрядки. Параметр минимального напряжения – 2.5 В (для некоторых АКБ 2.65 или 2.75 В). Дороже литий-марганцевых. Используются для питания высокотоковых приборов, например, шуруповертов, электротранспорта, парогенераторов (вейпов);
• NCR (NCA). Катод – никелат лития и кобальта, изолятор – оксид алюминия. Их емкость достигает 3600 мАч, а срок службы – примерно 500 циклов зарядки/разрядки. Токи разряда – 1 – 2 С. Применяются в автомобилях Tesla, электровелосипедах.

Следующее обозначение – 18650. Расшифровка – размер. При этом батареи с защитой длиннее на 1 – 2 мм.

Дальше в маркировке пишется емкость, и каждый производитель указывает ее по-разному. Например, у Panasonic буква «B» – 3400 мАч. У Samsung «30Q» – 3000 мАч, а «25R» – 2500 мАч.

Название модели пишут в первой строчке, между значками «плюс и минус». Также в маркировке указана дата изготовления, и у каждого производителя свой принцип.

Защита

АКБ без защиты, в целом, безопасны, предполагают перезарядку, но надо самостоятельно контролировать их разряд. Напряжение не должно падать ниже 2.5 или 2.75 В, в зависимости от модели. Если разрядить ниже этого значения, аккумулятор запросто выйдет из строя.

АКБ с защитой (PCB) – тоже перезаряжаемые, но в области «минуса» у них специальная круглая печатная плата диаметром 17 мм. От нее к «плюсу» идет никелевая полоска.

Какая разница с защитой и без – в защищенных элементах контролируется напряжение в процессе эксплуатации. Если оно опустится ниже нормы, АКБ будет отключена.

Как определить емкость

Бывает, аккумулятор долго лежит без работы, и надо узнать, сохранился ли его вольтаж и емкость. Определить это можно минимум тремя способами:

1. Используя USB-тестер и контроллер заряда TP4056. Берут модуль зарядки, в его USB-порт вставляют тестер, задача которого – замер энергии, проходящей через него. Далее к тестеру подключают плату-контроллер, используя шнур USB-A – microUSB. Придерживаясь «плюса и минуса» присоединяют батарею, но полностью разряженную. Когда она получит заряд, на контроллере перестанет гореть красный светодиод, а на дисплее тестера обозначится цифра – реальная емкость.
2. Второй способ проверить емкость – использовать специальное ЗУ. Это уже готовые приборы, питающиеся от сети 220 В.
3. Если есть Powerbank с заменяемыми аккумуляторами, замерить можно так – берут заряженный источник питания и разряжают на USB-нагрузку, используя тестер из первого способа. Нагрузка способна подать на АКБ ток в 1 или 2 А – делается это переключателем.

Измерить можно и другим способом, например, если есть прибор для измерения мультиметр. Для этого берут полностью заряженную АКБ, подключают нагрузку с известным расходом тока, и засекают время. В то же время мультиметр, на котором выставлен режим измерения напряжения с диапазоном 20 В, подключают к полюсам аккумулятора для отслеживания уровня падения напряжения под нагрузкой. Батарея со временем разрядится. Чтобы определить емкость – умножают ток на время действия нагрузки.

Области применения

Типоразмер 18650 нашел широкое применение. Им запитывают:

• мощные светодиодные фонари;
• шуруповерты;
• батареи ноутбуков;
• Powerbank и т.д.

Применяют везде, где с задачей не справляются «пальчиковые» батарейки, имеющие меньшую емкость и параметр напряжения.

Производители

На рынке много компаний и выпускаемых ими моделей, но наибольшим спросом пользуются следующие:

• Panasonic NCR18650B. Емкость батареи – 3400 мАч;
• Samsung INR18650-25R. Емкость – 2500 мАч. Используется в устройствах с большой мощностью тока. Чаще всего эту модель устанавливают в вейпы;
• LG 18650 HE2. Высокотоковый элемент питания на 2500 мАч. Выдерживаемая нагрузка – 8 С, выдают силу тока в 20 А. Это NCR-батарея, способная разряжаться до малого напряжения без потери эксплуатационных свойств;
• Samsung ICR18650-26H. Аккумулятор без защитной платы, емкостью 2600 мАч. Применяют в шуруповертах, ноутбуках и другой бытовой технике;
• KeepPower. Батарея японского производителя на 3500 мАч. За счет платы защищена от короткого замыкания и перезаряда. Сила тока – 5 А, напряжение – 3.7 В.

Производителей куда больше – есть таблица, представляющая собой рейтинг, который постоянно меняется. Самые распространенные АКБ подделывают.

Характеристики аккумулятора 18650 позволяют использовать его во многих портативных устройствах. Но чтобы источник питания прослужил как можно дольше, учитывают правила эксплуатации, как минимум – не разряжают батарею «в ноль».