Для чего нужна защита на аккумуляторах 18650

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

Для чего нужна защита на аккумуляторах 18650

Литий-ионные аккумуляторы вошли в нашу жизнь вместе с сотовыми телефонами и мобильными устройствами. В быту для других автономных устройств до последнего времени литий-ионные аккумуляторы практически не использовались, основной источник питания таких устройств – никель-металлгидридные аккумуляторы привычных для нас размеров ААА, АА, С, D.

Сейчас их постепенно стали вытеснять аккумуляторы на основе лития, так как их преимущества в работе стали неоспоримы.

Учитывая эти преимущества, все большее число профессиональных пользователей переводит свои автономные приборы на цилиндрические литий-ионные аккумуляторы и сборки из них. При этом не все знают, как правильно пользоваться, обслуживать, хранить новые источники питания. А также подобрать их по размеру и токовым параметрам.

Обозначение размеров цилиндрических литий-ионных аккумуляторов отличается от привычных для всех никелевых – он цифровой, например, 14500 или 18650. Такое кодирование непривычно, но при этом удобно для подбора необходимого аккумулятора по размеру слота электронного устройства. Первые две цифры кода обозначают диаметр аккумулятора в миллиметрах, вторые – его высоту. Например, типоразмер 18650: 18мм диаметр, 65мм высота.

Правила эксплуатации литий-ионных аккумуляторов и сборок

Литий-ионные аккумуляторы одновременно надежны и капризны, что на первый взгляд кажется парадоксом. Они прихотливы в хранении, обслуживании и эксплуатации. При нарушении условий использования очень быстро выходят из строя. Но при соблюдении всех правил служат долго с высокой производительностью.

Цилиндрические литий-ионные аккумуляторы часто используются для больших батарейных сборок. Аккумуляторные сборки обладают более высокой мощностью и длительным сроком одного цикла работы. Такие аккумуляторные сборки используются в высокомощных устройствах. Вот так выглядит литий-ионная аккумуляторная батарея мощного шуруповерта или дрели.

При самостоятельной сборке аккумуляторной батареи следует помнить, что литий-ионные аккумуляторы не терпят перегрева, поэтому ПАЯТЬ их НЕЛЬЗЯ! Такая аккумуляторная сборка работать не будет, так как с уверенностью можно сказать, что пайка контактов вывела аккумуляторы из строя.

Такие батареи стоят в электродрелях, шуруповертах, прожекторах, фото- и видеотехнике, ноутбуках, мониторах и т.д. с обязательным дополнением защиты от перенапряжения, перегрева и короткого замыкания в виде платы контроллера.

Защищенные или незащищенные литий-ионные аккумуляторы

В чем отличия и какой выбрать? – главный вопрос волнующий обычного пользователя. Ответ находится в названии: защищенные имеют собственную плату защиты от перегрева и перенапряжения и не нуждаются в дополнительном контроллере заряда-разряда.

Если вы хотите собрать собственную батарею из литий-ионных аккумуляторов или заменить аккумулятор в готовой батарее электроустройства (например, шуруповерта), вам необходим незащищенный литий-ионный аккумулятор.

Главное отличие защищенного аккумулятора от незащищенного – приваренная к одному из контактов электронная плата защиты.

Плата защиты при помощи сварочной ленты приваривается к одному из контактов не защищенного литий-ионного аккумулятора.

Затем все упаковывается в пленку с маркировкой производителя защищенных аккумуляторов. Добросовестные производители, указывают на внешней упаковке производителя используемого незащищенного аккумулятора и параметры в соответствии с маркировкой незащищенного аккумулятора.

При выборе защищенного аккумулятора для своего устройства следует учитывать один очень важный момент. Из-за приваренной платы защиты и упаковки в пленку размер аккумулятора становится чуть больше заявленного, изначального размера незащищенного аккумулятора.

Высота увеличивается на 3-5мм.

Диаметр становится больше примерно на 0,5 мм.

При выборе защищенного аккумулятора необходимо поинтересоваться изготовителем незащищенного. К сожалению, не все производители указывают его на упаковке, хотя нередко используют незащищенные аккумуляторы не собственного производства. К примеру, приваривают защиту и упаковывают незащищенные аккумуляторы известных брендов Panasonic, Sony, Samsung и других. Не следует покупать защищенные аккумуляторы, если на них не указаны все параметры «начинки»: энергоемкость, напряжение, плата защиты. Стоит проверить защищенные аккумуляторы на ощупь – не смещается ли при нажатии плата защиты на плюсовом контакте, она обязательно должна быть приварена.

Заряжать цилиндрические литий-ионные аккумуляторы можно только специальными зарядными устройствами. В связи с популяризацией литий-ионных аккумуляторов ассортимент зарядных устройств для Li-Ion растет. При выборе зарядного устройства необходимо обратить внимание на его параметры заряда-разряда, размер слотов и соотнести их с используемыми литий-ионными аккумуляторами для правильной эксплуатации и сохранения работоспособности.

Источник

Виды, маркировка и характеристики литий─ионных аккумуляторов 18650

К нам на почту пришло довольно много вопросов от читателей насчёт литий─ионных аккумуляторов 18650. Поэтому было решено написать небольшой FAQ по этому типу литиевых батарей. Аккумуляторные элементы 18650 востребованы на современном рынке. Они используются в аккумуляторных батареях ноутбуков, различных фонарях, power bank, некоторых видах электроинструмента. В этой заметке рассмотрим основные вопросы, которые больше всего интересуют людей. А именно разновидности элементов 18650, вопросы, связанные с их маркировкой, защита, плюсы, минусы и цена.

Разновидности аккумуляторов 18650

Для начала стоит назвать основные типы аккумуляторов 18650, которые различаются по материалу катода. От этого во многом зависят такие свойства аккумуляторов, как ёмкость и максимально допустимый ток разряда.

Выходное напряжение аккумулятора 18650 составляет 3,78 вольта. Ёмкость наиболее распространённых аккумуляторов лежит в пределах 2000─3200 мАч. Реже встречаются банки ёмкостью 1000, 1100, 1500 мАч.

Широкое применение аккумуляторы 18650 получили в устройствах, где требуется большая ёмкость. Это светодиодные фонари, аккумуляторные батареи ноутбуков, power bank для зарядки различных мобильных гаджетов и т. п.

Как расшифровать маркировку аккумуляторов 18650?

Давайте, разберём маркировку литий─ионных элементов 18650 на следующем примере: ICR18650-26F M.

Первая буква I говорит о том, что аккумулятор выполнен по литий─ионной технологии. Вторая буква обозначает материал катода. В нашем случае кобальт. Есть следующие варианты:

Далее идёт буква R. Это сокращённое от rechargeable (аккумулятор). Затем написано 18650 – это обозначение форм-фактора. Существует довольно много форм-факторов. Они сведены в таблице ниже.

Защита аккумуляторов 18650

Согласно требованиям безопасности, напряжение литий─ионных аккумуляторов 18650 должно в процессе эксплуатации находиться в интервале 2,5─4,2 вольта. Чтобы обеспечить это требование, на некоторые аккумуляторы 18650 устанавливается защита. Он представляет собой небольшую печатную плату.

Как правило, защищённые литий─ионные элементы 18650 делают небольшими партиями в Китае. К незащищенному аккумулятору припаивается плата защиты, и вся конструкция оборачивается в термозащитную плёнку. Покупая такой элемент, нужно учитывать, что его длина будет несколько больше (1,5─2 мм).

Защищённые аккумуляторы 18650 используются во всех устройствах, не имеющих контроллера заряда-разряда для литий─ионных элементов. Самый распространённый пример использования таких элементов – светодиодные фонари. Чтобы литиевые элементы в фонаре не высаживались в ноль, на них ставится защита.

Нужно помнить, что защита элемента 18650 не защитит устройство и батарейки от перегрева. Её роль – это контроль напряжения. Многие используют аккумуляторы 18650 в фонарях без защиты. Относительно безопасно это можно делать, если у вас в фонаре 1 элемент. Когда устанавливается несколько элементов, они обязательно должны быть с защитой.
Вернуться к содержанию

Плюсы, минусы, цена

К плюсам элементов 18650 относится всё то же самое, что присуще другим литий─ионным аккумуляторам:

Разброс на 18650 на рынке довольно большой. С уверенностью можно сказать следующее. На Алиэкспресс средняя цена 4 элементов 18650 ёмкостью 2600 мАч (без защиты) держится на отметке 600─700 рублей. В российских интернет-магазинах 600 рублей может стоить один аккумуляторный элемент (с защитой). Поэтому, даже учитывая риск некачественного товара от дяди Ляо, выгоднее заказать в Китае. К тому же, в последнее время литиевые батарейки там делают нормального качества.

Источник

Что такое защищенный Li-Ion аккумулятор, и как лишить его защиты

Искренне рады видеть Вас на нашем независимом проекте о фонарях и осветительной технике!

Что Вам даст регистрация на нашем проекте:

— Возможность участия во всевозможных акциях, конкурсах и лотереях постоянно проходящих на форуме
— Возможность пользоваться скидками и бонусами, которые предоставляют различные популярные магазины специально для наших форумчан
— Возможность побывать в роли тестеров новейших разработок фонарей и их комплектующих
— Возможность неограниченного доступа к закрытой технической информации и некоторым интересным разделам форума
— Возможность полного отключения рекламы на форуме
— Возможность настройки форума по своему вкусу и предпочтениям (подробнее тут)
— Возможность использовать полноценный высокоточный «поиск» по форуму (для гостей он закрыт во избежание излишней нагрузки)

и много других приятных привилегий

Надеемся, что Вам у нас понравится!

Нашел на сайте наших друзей http://fonari.in.ua интересную и наглядную статью-инструкцию по удалению платы защиты из аккумулятора. На нашем форуме уже много раз поднимался вопрос о том, что делать, если плата защиты перестала работать и как в этом случае оживить аккумулятор. Я хотел сам фоткать и делать инструкцию, но в данной статье все прекрасно и наглядно изложено и смысла заново пережевывать нет.

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы

Наиболее часто в мобильных устройствах (ноутбуки, мобильные телефоны, портативное освещение) применяют литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы. Это связано с их преимуществами по сравнению с широко использовавшимися ранее никель-металлгидридными (Ni-MH) и никель-кадмиевыми (Ni-Cd) аккумуляторами. У Li-ion аккумуляторов значительно лучшие параметры..

Характеристики Li-ion аккумуляторов

Li-ion аккумуляторы заряжаются в комбинированном режиме: вначале при постоянном токе (в диапазоне от 0,2 С до 1 С) до напряжения 4,1-4,2 В (в зависимости от рекомендаций производителя), далее при постоянном напряжении. Первая стадия заряда может длиться около 40 мин, вторая стадия дольше. Более быстрый заряд может быть достигнут при импульсном режиме.

Li-ion аккумуляторные батареи имеют повышенный срок службы при небольших размерах, малом весе и более высокую по сравнению с батареями других типов энергетическую плотность, что ставит Li-ion батареи вне конкуренции.

К недостаткам Li-ion аккумуляторов следует отнести чувствительность к перезарядам и переразрядам, из-за этого они должны иметь ограничители заряда и разряда.

Устройства защиты Li-ion аккумуляторных батарей

Li-ion аккумуляторные батареи коммерческого назначения имеют наиболее совершенную защиту среди всех типов батарей. Как правило в схеме защиты Li-ion батарей используется ключ на полевом транзисторе, который при достижении на элементе батареи напряжения 4,30 В открывается и тем самым прерывает процесс заряда. Кроме того, имеющийся термопредохранитель при нагреве батареи до 90 °С отсоединяет цепь ее нагрузки, обеспечивая таким образом ее термальную защиту. Есть и схема защиты от глубокого разряда, которая следит за напряжением аккумуляторной батареи и разрывает цепь нагрузки, если напряжение снизится до уровня 2,5 В на элемент.

Защита в типичном цилиндрическом аккумуляторе типоразмера 18650 призвана защитить от перезаряда свыше 4,2В, переразряда ниже 2,75 и короткого замыкания. Эта защита реализована на небольшой плате, расположенной в нижней части батареи, на ее катоде. Иногда эта плата по тем или иным причинам выходит из строя, что не позволяет нормально использовать аккумулятор. В этом случае можно просто удалить ее, превратив аккумулятор в незащищенный.

Под оболочкой мы видим проводник, ведущий от «плюса» к плате защиты

А уже она соединена с «минусом». Таким образом, в случае срабатывания защита разрывает цепь аккумулятора

Отделяем плату защиты. Она подсоединена точечной сваркой:

обрезаем снизу «лишние» пару миллиметров внутренней оболочки

Иногда «голый» аккумулятор после полного удаления защитного контура выглядит вот так:

Теперь возьмем пленку «Oracal». Можно использовать хоть скотч, но пленка должна быть тонкой, износостойкой и неэлектропроводной. Да, и еще желательно красивой 🙂

как например красная

вырезаем нужный кусок и аккуратно оборачиваем аккумулятор пленкой

Получившийся аккумулятор на долю миллиметра меньше стандартной длины.

. и вполне пригоден к эксплуатации, хотя до «обрезания» напряжение было «0»

Так можно дать неисправному аккумулятору вторую жизнь.

Источник

Защищенный или незащищенный литий-ионный аккумулятор – что выбрать?

Статья обновлена: 2021-12-14

Литий-ионные аккумуляторы широко применяются для питания различных устройств, причем использоваться они могут по-отдельности или в составе аккумуляторных батарей. По своим характеристикам Li-ion аккумуляторы выигрывают у ранее популярных никель-кадмиевых (Ni-Cd) и никель-металлгидридных (Ni-MH) моделей.

Литий-ионные ячейки имеют:

Слабой стороной литиевых элементов питания считается их чувствительность к глубоким разрядам и избыточным зарядам. Из-за этой особенности Li-ion аккумуляторы оснащаются специальными устройствами защиты.

Устройства защиты Li-ion аккумуляторов

Литиевые АКБ коммерческого типа имеют самую усовершенствованную защиту среди всех аналогов. Обычно в схеме защиты литий-ионных АКБ применяется ключ на полевом транзисторе. Когда на элементе АКБ достигается предельное напряжение 4,3 В, этот ключ открывается, и процесс подзарядки останавливается.

Помимо ключа, в схеме есть термопредохранитель, разрывающий цепь нагрузки при нагреве АКБ до 90 °С. Предусмотрена и защита элементов питания от глубокого разряда. При падении напряжения до критически низкого значения 2,5 В на элемент она разрывает цепь нагрузки и прекращает питание устройства.

Защищенные литий-ионные аккумуляторы формата 18650 имеют плату, которая оберегает их от следующих опасных состояний:

Находится защитная плата на нижней поверхности элемента питания, на катоде. Если плата защиты вышла из строя, она не позволяет полноценно использовать аккум. Для решения проблемы можно изъять плату, превратив защищенный Li-ion аккумулятор в незащищенный.

Как убрать защитную плату?

Чтобы снять плату с защищенной Li-ion ячейки, нужно вначале освободить ее от наружной оболочки, стараясь не задеть находящуюся под ней пластину. Под снятой этикеткой виден проводник, идущий от «+» контакта к защитной плате. Остается отделить от ячейки плату, которая присоединена точечной сваркой, обрезать выступающую часть внутренней оболочки и обернуть аккумулятор новой наружной пленкой.

При удалении плоского проводника важно не замкнуть полюса элемента питания, иначе произойдет короткое замыкание. Оно сопровождается токами в десятки ампер, стремительным нагревом и риском возгорания аккумулятора.

При желании, можно установить на незащищенный элемент новую плату защиты. Размеры защищенных ячеек чуть больше, чем у незащищенных – на 3–5 мм по высоте и на 0,5 мм в диаметре.

Что выбрать: Li-ion аккумулятор с защитой или без?

Выбор между защищенными и незащищенными Li-ion аккумуляторами зависит от их назначения. Например, для сборки литиевых аккумуляторных батарей применяются элементы питания без защитных плат. Из них можно собрать АКБ нужной емкости и напряжения, чтобы использовать их для питания мощных электроприборов, двигателей персонального электротранспорта или в других целях. Таким образом можно получить и дополнительный источник питания.

Для сборки аккумуляторов в АКБ используется контактная сварка и сварочная лента. Дополнительно к батарее присоединяется контроллер, отслеживающий параметры на всех элементах в сборке. Паять литиевые ячейки не рекомендуется, т.к. они боятся перегрева и при пайке контактов легко выходят из строя из-за превышения температур. Аккумуляторная батарея, собранная из незащищенных элементов питания, обязательно дополняется своей защитой от перегрева, избыточного напряжения и короткого замыкания. Эти функции в АКБ выполняет плата контроллера.

Защищенные литиевые аккумуляторы оснащены собственными платами защиты, поэтому им не нужен дополнительный контроллер процесса заряда и разряда. Такие модели используются для замены аналогичных элементов питания во всевозможных приборах. Если же аккумуляторы нужны для сборки батареи или замены неисправных элементов в готовой АКБ, покупайте незащищенные модели.

Источник