18650 Pin Li-ion gần đây ngày càng trở nên phổ biến. Theo các đặc tính kỹ thuật của chúng, chúng đi trước các loại pin ngón tay nổi tiếng. Khái niệm “ngón tay” và “ngón tay út”, được sử dụng cho các kích thước nổi tiếng của pin, là không chính xác theo quan điểm của thuật ngữ chính xác. Tất cả các loại pin, bất kể kích thước, đều có mã riêng cho biết kích thước của chúng. Vì vậy, 18650 cũng là một mã. Đó là toàn bộ bí mật.
Kích thước pin 18650
Mã gồm năm chữ số này thể hiện chiều rộng và chiều dài của pin, trong đó hai chữ số đầu tiên là chiều rộng (đường kính) tính bằng mm và ba chữ số cuối cùng là chiều dài tính bằng mm với phần mười. Có một ý kiến sai lầm rằng số 0 ở cuối mã này chỉ hình dạng hình trụ của pin (có những viên pin có hình dạng khác nhau). Việc chỉ định chính xác độ dài của pin như vậy là không cần thiết. Khi xác định kích thước của nó, nó thường bị giới hạn trong bốn chữ số đầu tiên (1865). Nhân tiện, pin ngón tay và ngón út cũng có mã riêng - 14500 và 10440. Ngoài mã kỹ thuật số,kích thước cũng có thể được chỉ định bằng các chữ cái. Ví dụ, hai kích thước pin trên có mã chữ cái thay thế - AA (ngón tay) và AAA (ngón tay út). Có nhiều mã chữ cái và số cho biết kích thước của các loại pin khác nhau: CR123 (16340), A (17500), Fat A (18500), 4/3 A (17670), v.v.
Đối với pin 18650, chỉ định kích thước này không chính xác. Các thông số khác cũng phải được tính đến. Ví dụ, kích thước của pin 18650 có thể bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của một bo mạch đặc biệt được tích hợp sẵn (bộ điều khiển sạc). Trong trường hợp này, một số pin có thể dài hơn một chút. Không có gì lạ khi pin chỉ đơn giản là không vừa với ngăn của thiết bị mà họ muốn sử dụng, mặc dù thực tế là thiết bị này (ví dụ như hộp pin thuốc lá điện tử) được thiết kế để hoạt động với loại pin này.
Tuổi thọ pin Li-ion 18650
Thời lượng pin nhất định có thể kéo dài tùy thuộc vào khái niệm "miliampe mỗi giờ" (mAh). Đối với pin lớn, chẳng hạn như ô tô, thuật ngữ "amps trên giờ" được sử dụng. Đối với pin 18650 mAh, đây là giá trị bắt nguồn. Một ampe bằng 1000 miliampe. Miliamp trên giờ là dòng điện mà pin có thể tạo ra trong một giờ sử dụng thông thường. Nói cách khác, nếu bạn chia giá trị này cho một số giờ nhất định, bạn có thể tìm ra thời lượng pin. Ví dụ, pin có dung lượng là 3000 mAh. Điều này có nghĩa là trong hai giờhoạt động, nó sẽ cho ra 1500 miliampe. Bốn - 750. Pin từ ví dụ trên sẽ được xả hoàn toàn sau 10 giờ hoạt động, khi dung lượng của nó đạt 300 miliampe (giới hạn xả sâu).
Những tính toán này chỉ cung cấp một ý tưởng sơ bộ về thời lượng pin. Thời gian hoạt động thực tế của nó phụ thuộc vào tải mà nó phải đối phó, tức là trên thiết bị mà nó phải cung cấp điện.
Dòng điện, điện áp và công suất
Trước khi đi sâu vào mô tả chung về các đặc tính kỹ thuật của pin lithium-ion 18650 và các lưu ý khi làm việc với chúng, chúng ta sẽ định nghĩa ngắn gọn các khái niệm trên. Dòng điện (dòng phóng điện tối đa, dòng điện đầu ra) được biểu thị bằng ampe và được đánh dấu trên pin bằng chữ "A". Điện áp được biểu thị bằng vôn và được ký hiệu bằng chữ "V". Trên nhiều loại pin, bạn có thể tìm thấy các ký hiệu như vậy. Đối với pin lithium-ion, điện áp luôn là 3,7 vôn và dòng điện có thể khác. Năng lượng của pin là thông số chính về độ mạnh của nó được biểu thị bằng tích của điện áp và dòng điện (vôn phải nhân với ampe).
Mô tả ưu và nhược điểm của pin lithium-ion
Nhược điểm chính của pin Li-Ion 18650 là chúng có dải nhiệt độ hoạt động nhỏ. Hoạt động bình thường của pin lithium-ion chỉ có thể trong phạm vi từ -20 đến +20 độ C. Nếu nó được sử dụng hoặc sạc ở nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơnđánh dấu, nó làm hỏng nó. Để so sánh, pin nickel-cadmium và nickel-metal hydride có dải nhiệt độ rộng hơn - từ -40 đến +40. Tuy nhiên, không giống như loại sau, pin lithium-ion có điện áp danh định cao hơn - 3,7 volt so với 1,2 volt đối với pin niken.
Ngoài ra, pin lithium-ion thực tế không bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng tự xả và bộ nhớ phổ biến ở nhiều loại pin. Sự phóng điện tự lực là sự mất mát năng lượng tích điện khi không tải. Hiệu ứng bộ nhớ xảy ra ở một số loại pin do quá trình sạc có hệ thống sau khi xả không đầy đủ. Đó là, nó phát triển trên pin chưa được xả hoàn toàn.
Với hiệu ứng bộ nhớ, pin sẽ “ghi nhớ” mức độ phóng điện mà sau đó nó bắt đầu được sạc và được xả hết khi đã đạt đến giới hạn này trong chu kỳ tiếp theo. Công suất thực sự của nó tại thời điểm đó thực sự lớn hơn. Nếu có một bảng hiển thị mức pin, thì nó cũng sẽ hiển thị mức xả. Hiệu ứng này không phát triển ngay lập tức, nhưng dần dần. Nó cũng có thể phát triển trong điều kiện pin liên tục hoạt động từ nguồn điện, tức là nó đang sạc liên tục.
Hiệu ứng tự xả và bộ nhớ trong pin lithium-ion cực kỳ thấp.
Còn một điều nữa cần chú ý: những viên pin như vậy không được để ở trạng thái đã xả, nếu không sẽ nhanh hỏng.
Biện pháp phòng ngừa đối với pin Li-ion
Nhiều loại pin dễ cháy vàcác vụ nổ. Nó phụ thuộc vào thành phần hóa học của cấu trúc bên trong pin. Đối với pin lithium-ion 18650, vấn đề này khá nghiêm trọng. Không hiếm trường hợp người dùng thuốc lá điện tử bị bỏng tay và mặt, thậm chí có thể bị thương nặng hơn. Vì pin lithium-ion được tìm thấy trong máy tính xách tay, máy tính bảng và điện thoại di động nên không có gì lạ khi chúng bắt lửa.
Đầu tiên trong số các nguyên nhân gây ra sự cố như vậy, dĩ nhiên là do pin lắp ráp kém chất lượng (giá rẻ). Tuy nhiên, đối với thuốc lá điện tử, bạn rất dễ gây nổ pin lithium-ion, ngay cả khi loại pin này không hề rẻ. Để làm được điều này, bạn cần hiểu một chút về điện trở là gì.
Nếu chúng ta giải thích khái niệm này bằng ngôn ngữ đơn giản nhất, thì đây là thông số xác định yêu cầu của dây dẫn đối với pin. Điện trở của dây dẫn càng thấp thì ắc quy phải cung cấp càng nhiều dòng điện (ampe). Nếu điện trở rất thấp, thì pin sẽ làm việc với chất dẫn điện như vậy với tải lớn. Điện trở có thể thấp đến mức nó sẽ gây ra tải trọng cắt cổ trên pin và gây nổ hoặc đánh lửa sau đó. Nói cách khác, nó sẽ là một mạch ngắn. Vì thuốc lá điện tử hoạt động trên nguyên tắc bốc hơi nước, cần có bộ phận làm nóng (cuộn dây tóc), người dùng không khéo có thể buộc pin phải hoạt động với bộ phận làm nóng bằngđiện trở cực thấp. Biết sản lượng dòng điện của một pin cụ thể và điện trở của dây dẫn, sử dụng các phép tính đơn giản sử dụng công thức định luật Ohm, bạn có thể xác định xem pin này có thể xử lý một dây dẫn cụ thể hay không.
Những nguy cơ này không phải lúc nào cũng xảy ra trong mọi trường hợp. Các công nghệ bảo vệ pin không ngừng phát triển. Nhiều loại pin có bộ điều khiển sạc đặc biệt bên trong có thể khử năng lượng pin kịp thời khi xảy ra đoản mạch. Đây là những loại pin được bảo vệ.
Thiết bị pin Li-ion
Trung tâm của pin 18650 là chất điện phân, một chất lỏng đặc biệt, trong đó các phản ứng hóa học diễn ra.
Những phản ứng hóa học này có thể thuận nghịch. Đây là nguyên lý hoạt động của bất kỳ loại pin nào. Nói một cách dễ hiểu, công thức cho các phản ứng như vậy có thể tiến hành theo cả hai chiều từ trái sang phải (phóng điện) và từ phải sang trái (tích điện). Phản ứng như vậy xảy ra giữa cực âm và cực dương của tế bào. Cực âm là điện cực âm (cực âm), cực dương là điện cực dương (cộng) của nguồn điện. Trong quá trình phản ứng, một dòng điện được hình thành giữa chúng. Các phản ứng hóa học của sự phóng điện và điện tích giữa cực âm và cực dương là quá trình oxy hóa và khử, nhưng đó là một câu chuyện khác. Chúng ta sẽ không đi sâu vào quá trình điện phân. Dòng điện được hình thành tại thời điểm cực âm và cực dương bắt đầu tương tác, có nghĩa là, một cái gì đó được kết nối với điểm cộng và trừ của pin. Cực âm và cực dương phải dẫn điện.
Khi vi phạm các điều kiệnTrong quá trình hoạt động, trong bình điện phân xuất hiện các phân tử của các nguyên tố hóa học làm đóng cực âm và cực dương dẫn đến hiện tượng đoản mạch bên trong. Kết quả là, nhiệt độ của pin tăng lên và nhiều phân tử xuất hiện hơn, đóng dấu cộng và trừ. Toàn bộ quá trình này, giống như một quả cầu tuyết, đạt được tốc độ theo cấp số nhân. Nếu không có khả năng lấy chất điện phân ra (hộp pin được bịt kín), sự giãn nở nhiệt xảy ra, làm tăng áp suất bên trong. Điều gì xảy ra tiếp theo có thể hiểu mà không cần bình luận.
Sạc pin lithium-ion
Là bộ sạc cho pin 18650, bất kỳ thiết bị nào được thiết kế cho pin có định dạng này đều phù hợp. Điều chính là không thay đổi cực tính chính xác khi sạc. Đặt pin vào các khe cắm sạc chính xác theo các dấu cộng và trừ. Bạn nên đọc các lưu ý khác khi sử dụng bộ sạc pin 18650 luôn được liệt kê trên hộp đựng pin.
Lựa chọn tốt nhất để sạc pin lithium-ion là sử dụng bộ sạc đắt tiền hơn với quy trình sạc được tinh chỉnh. Nhiều người trong số họ có chức năng sạc pin bằng phương pháp CC / CV, viết tắt của dòng điện không đổi, điện áp không đổi. Phương pháp này tốt vì nó có thể sạc pin nhiều hơn các loại sạc thông thường. Điều này là do khái niệm như tính phí quá cao.
Trong khi sạc hoặc xả pin, điện áp của nóđang thay đổi. Tăng khi sạc, giảm khi xả. Định mức 3,7 vôn là giá trị trung bình.
Có hai tác động ảnh hưởng bất lợi đến pin - sạc quá mức và xả quá mức. Có các ngưỡng để sạc và xả pin. Nếu điện áp của pin vượt quá những giới hạn này, thì pin sẽ bị sạc quá mức hoặc quá tải, tùy thuộc vào việc nó đang sạc hay đang xả. Ở chế độ sạc bình thường cho 18650 Li-ion, bộ sạc và bộ điều khiển sạc bên trong pin (nếu có) tự đọc điện áp của pin và ngắt sạc khi đạt đến ngưỡng để tránh sạc quá mức. Trong trường hợp này, pin chưa thực sự được sạc đầy. Dung lượng của nó có thể cho phép nó sạc nhiều hơn, nhưng ngưỡng đó ngăn nó làm như vậy.
Nguyên tắc sạc theo phương pháp CC / CV được thiết kế để dòng điện cung cấp cho bộ sạc không bị cắt mà bị giảm mạnh, ngăn điện áp bên trong của pin vượt quá giá trị ngưỡng. Do đó, pin được sạc đầy mà không cần sạc lại.
Các loại pin lithium-ion
Các loại pin Li-ion 18650:
- phốt phát sắt lithium (LFP);
- lithium-mangan (IMR);
- lithium-coban (ICR);
- lithium polymer (LiPo).
Tất cả các loại trừ loại cuối cùng đều có hình trụ và có thể được làm ở định dạng 18650. Pin lithium polymer khác ở chỗ chúng không có hình dạng cụ thể. Điều này là do thực tế là họ có mộtchất điện ly (pôlôni). Do đặc tính bất thường này của chất điện phân mà những loại pin này thường được sử dụng trong máy tính bảng và điện thoại di động.
Ứng dụng của pin lithium-ion
Như đã đề cập, pin Li-ion kích thước 18650 được sử dụng rộng rãi trong thuốc lá điện tử. Chúng có thể được tích hợp sẵn trong bộ pin hoặc có thể tháo rời, tức là được lắp riêng vào trong đó. Cũng có thể có một số kết nối song song hoặc nối tiếp.
Pin Lithium-ion từ lâu đã được sử dụng trong việc chế tạo các loại pin khác nhau, chẳng hạn như pin máy tính xách tay. Những viên pin như vậy là một chuỗi gồm nhiều pin 18650 được kết nối với nhau bên trong một hộp duy nhất. Những loại pin như vậy cũng có thể được tìm thấy như một bộ sạc dự phòng - bộ sạc di động.
Bản thân phạm vi của pin rất rộng: từ các bộ sạc được đặt tên cho đến các yếu tố cấu thành của các cơ cấu lớn hiện đại (ô tô hoặc hàng không). Đồng thời, số lượng 18650 pin lithium-ion tạo thành một viên pin có thể thay đổi từ vài đến hàng trăm. Điều đáng nói là pin lithium-polymer. Mặc dù chúng không có sẵn ở định dạng Li-ion 18650, nhưng chúng là loại phổ biến nhất, vì chúng được sử dụng trong máy tính bảng và điện thoại di động.
