Tất cả pin cỡ 18650 (hệ số dạng) đều có ưu và nhược điểm. Do đó, rất khó để nói về loại pin 18650 nào tốt hơn. Đó là vấn đề về sở thích cá nhân và các yêu cầu mà bạn đặt ra đối với pin. Thông số kỹ thuật và tính năng của pin phụ thuộc vào loại hóa chất (chất điện phân) được sử dụng.
Pin lithium-ion được bảo vệ và không được bảo vệ
Đầu tiên, chúng ta hãy xem xét sự khác biệt giữa pin 18650 được bảo vệ và không được bảo vệ. Loại nào trong hai loại này tốt hơn sẽ trở nên rõ ràng sau khi phân tích các thuật ngữ này. Pin được bảo vệ (Protected) là pin có một bo mạch nhỏ (bộ điều khiển sạc) được “may” vào trong vỏ, có ba chức năng cần thiết nhất: bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ phóng điện sâu và vượt quá dòng cho phép trong quá trình sạc. Cùng với những cái được bảo vệ, cũng có những cái không được bảo vệ.(Không được bảo vệ) pin không có bo mạch bên trong. Chúng cần được xử lý hết sức cẩn thận, đặc biệt là khi chúng chạy với sức đề kháng rất thấp.
Tùy thuộc vào thành phần hóa học của pin không được bảo vệ, pin có thể hư hỏng vĩnh viễn hoặc đơn giản là phát nổ. Bạn có thể tìm hiểu xem pin có được bảo vệ hay không bằng cách đọc các dòng chữ nhỏ trên vỏ. Ngắn mạch dịch sang tiếng Anh sẽ là Short-circuit, protection - Bảo vệ. Nếu bạn gặp hai từ này trên cùng một dòng, thì bạn có thể chắc chắn rằng có sự bảo vệ. Ngoài ra, các từ riêng lẻ Bảo vệ hoặc Được bảo vệ sẽ nói điều tương tự. Thật không may, không phải tất cả các loại pin đều viết về sự hiện diện của một vị cứu tinh nhỏ trong đó. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng tính năng tìm kiếm thông tin về pin từ người bán hoặc trên Internet. Nếu bạn đặt vấn đề an toàn lên hàng đầu khi chọn pin, thì câu trả lời cho câu hỏi pin 18650 nào tốt hơn sẽ trở nên hiển nhiên.
Bảo vệ cơ học pin Li-ion
Ngoài khả năng bảo vệ điện tử bên trong pin, còn có hệ thống bảo vệ cơ học mà không cần sử dụng bo mạch. Ý nghĩa của việc bảo vệ như vậy bị giảm xuống thành sự cố cơ học trong mạch (hoạt động của công tắc cơ học) bên trong pin do vượt quá một ngưỡng áp suất bên trong nhất định, trên thực tế, dẫn đến cháy nổ. Điều này làm mất năng lượng pin. Nếu áp suất vẫn tiếp tục tăng lên, thì một van đặc biệt sẽ tự động mở ra để đẩy chất điện phân ra ngoài. Bản thân công tắc cơ học khá phổ biến như một biện pháp an toàn bổ sung trong nhiều loại pin, được tích hợp sẵn hoặc không có bộ điều khiển sạc (bo mạch). Đồng thời, sự hiện diện của bảo vệ cơ học có thể không được đề cập ở bất kỳ đâu, không có trên vỏ máy cũng như trong mô tả về các đặc tính kỹ thuật trong cửa hàng. Trong trường hợp này, bạn chỉ cần hiểu rằng pin có thành phần hóa học không ổn định sẽ không bao giờ được bảo vệ bởi một nhà sản xuất tốt. Ngay cả khi nguồn điện chính thức như vậy được coi là không được bảo vệ, thì trong mọi trường hợp, nó sẽ có ít nhất một số cơ học.
Dung lượng pin Li-ion
Dung lượng pin được biểu thị bằng miliampe mỗi giờ (mAh hoặc mAh) và cũng giúp bạn xác định loại pin 18650 nào phù hợp nhất để sử dụng với thiết bị của mình. Giá trị này càng cao thì pin sẽ tồn tại được lâu hơn cho đến khi hết hoàn toàn. Miliamp trên giờ là một dẫn xuất của "amps trên giờ" (1 Ah=1000 mAh) được sử dụng cho pin nhỏ. Không đi sâu vào vật lý, giá trị này đặc trưng cho cường độ tiềm năng của dòng điện pin, mà nó phải cung cấp trong một giờ để phóng điện hoàn toàn. Tất nhiên, nó có thể không tạo ra một dòng điện mạnh như vậy, nhưng bằng giá trị này người ta có thể dễ dàng đánh giá công suất của nó. Với sự trợ giúp của các phép tính đơn giản, bạn có thể tìm ra dòng điện mà pin sẽ tạo ra trong vài giờ hoạt động, dựa trênbằng nhau - số ampe trong một giờ. Giá trị ampe càng cao, pin có thể hoạt động với cùng một nguồn điện càng lâu.
Sản lượng hiện tại của pin lithium-ion
Đầu ra hiện tại là một thông số khác đặc trưng cho pin. Trên hộp pin, đầu ra dòng điện được đánh dấu bằng cường độ dòng điện - ampe (A). Càng nhiều amps, pin sẽ "chiên" càng mạnh. Ắc quy có ampe cao được coi là dòng điện cao (Cống cao). Chính số ampe sẽ xác định pin 18650 dòng điện cao nào tốt hơn. Tuy nhiên, loại pin này có dung lượng khá nhỏ. Điện trở mà pin phải hoạt động càng thấp thì dòng điện của nó càng phải cung cấp nhiều hơn. Và giới hạn của lợi nhuận này phụ thuộc vào giá trị được mô tả.
Dung lượng của pin xác định cường độ dòng điện theo thời gian và đầu ra dòng điện hiển thị giới hạn này. Dựa vào hai thông số này, bạn có thể tính được thời lượng pin tối đa với công suất tối đa có thể dành cho nó. Điều quan trọng cần hiểu là nếu dòng điện cần thiết cho một thiết bị cụ thể lớn hơn công suất dòng điện tối đa của pin mà thiết bị này hoạt động, thì đây sẽ là quá tải cho pin. Tuổi thọ của pin khi làm việc liên tục trong tải nặng sẽ giảm đáng kể.
Định luật Ohm như một phương pháp để tìm ra loại pin 18650 nào tốt hơn về đặc tính kỹ thuật
Biết được điện áp định mức của nguồn điện và điện trở của thiết bị, bạn có thể tính được công suất dòng điện cần thiết,sử dụng định luật Ohm:
I=U / R trong đó I là dòng điện tính bằng ampe (A), U là điện áp tính bằng vôn (V), R là điện trở tính bằng ôm (Ohm).
Tức là bạn cần chia điện áp của pin cho điện trở của thiết bị cuối cùng. Sử dụng công thức này, bạn có thể bảo vệ pin khỏi tình trạng quá tải có thể xảy ra khi hoạt động và chắc chắn là không bị đoản mạch. Ohmmeters được sử dụng để đo điện trở. Biết cách thực hiện các phép tính đơn giản này sẽ giúp bạn xác định loại pin 18650 nào phù hợp nhất để sử dụng với một thiết bị cụ thể.
Tất cả pin loại 18650 đều được đánh giá ở mức 3,7 volt. Nhưng giá trị này trong hầu hết các trường hợp là có thể thay đổi và phụ thuộc vào mức độ xả của pin. Nó được phóng điện càng nhiều, nó tạo ra càng ít vôn.
Các loại pin lithium-ion
Nên chọn loại pin 18650 nào, và loại nào tốt hơn - tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể. Kiến thức về các tính năng của các loại hóa học sẽ giúp hiểu vấn đề này. Dưới đây là các loại hóa học pin 18650 phổ biến nhất:
- Lithium Cob alt - ICR, NCR, LiCoO2(Lithium Cob alt Oxide).
- Lithium mangan - IMR, INR, NMC, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2(Lithium Mangan Oxit).
- Lithium iron phosphate (ferrophosphate) - LFP, IFR, LiFePO4(Lithium Iron Phosphate).
Các loại pin được liệt kê là các loại pin lithium-ion, tức là, được sản xuất bằng công nghệ lithium-ion.
Thông tin sau với mô tả về các loại hóa học sẽ giúp bạn xác định loại pin Li-ion 18650 nào tốt nhất.
Phạm vi nhiệt độ hoạt động, bảo quản và tuổi tác của pin lithium-ion
Tất cả các nguồn cung cấp năng lượng lithium-ion đã cũ. Không quan trọng nếu chúng được sử dụng ở tất cả. Người ta tin rằng sau vài năm kể từ ngày sản xuất, trong mọi trường hợp, chúng có thể được vứt bỏ một cách an toàn. Mỗi năm, pin mất khoảng 10% dung lượng danh định, vì vậy bạn nên tìm hiểu ngày sản xuất trước khi mua. Cùng với sự lão hóa, pin lithium có một nhược điểm nhỏ khác - chúng không thể lưu trữ ở trạng thái phóng điện trong thời gian dài, điều này có thể làm hỏng chúng. Pin cũng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường xung quanh. Các tế bào Lithium-ion có phạm vi nhiệt độ hoạt động tương đối thấp - từ -20 độ đến +20 độ C. Điều này có nghĩa là sử dụng hoặc sạc chúng trong điều kiện gần với giới hạn được chỉ định sẽ ảnh hưởng xấu đến chất điện phân.
Pin Lithium coban
Pin Lithium coban có dung lượng cao nhất. Hóa chất liti-coban rất không ổn định, vì vậy cần phải sử dụng cẩn thận. Khả năng sạc nhanh không được phép khi sử dụng phương pháp sạc tăng hoặc delta V. Với lần sạc này, pin ổn định hơn có thể được sạc đầy trong vòng một giờ. Lithium-coban rất nguy hiểm khi sạc theo cách này. Ngoài ra, không sử dụng pin lithium-coban với tải như vậynó có thể được xả trong vòng chưa đầy 30 phút. Đối với pin có hóa chất này mà không có lớp bảo vệ, cả hai đều sẽ đốt cháy chất điện phân.
Hóa học dựa trên công nghệ lithium-coban đã nhận thấy sự phổ biến rộng rãi trong các loại pin thuốc lá điện tử 18650. Để lựa chọn nhà sản xuất pin nào tốt nhất trong danh mục này, bạn nên xem các đánh giá. Do sự không ổn định nhất định, những loại pin như vậy phải được lựa chọn cẩn thận.
Giá trị ngưỡng để sạc pin lithium-coban là đường viền 4,2 volt. Điện áp pin nhảy cao hơn giới hạn này sẽ có nghĩa là sạc quá mức, điều này rất không được khuyến khích. Sử dụng bộ sạc quá mạnh ảnh hưởng xấu đến hóa học lithium-coban. Điều này làm hỏng pin, đồng thời làm tăng nguy cơ bắt lửa và nổ bình điện phân. Tốt nhất là sử dụng bộ sạc tiên tiến có khả năng điều chỉnh dòng điện được cung cấp và áp dụng các cài đặt khác nhau để sạc. Phương pháp sạc tốt nhất ở đây sẽ là thuật toán CC / CV - dòng điện không đổi, điện áp không đổi (Dòng điện không đổi / điện áp không đổi).
PinCoban bị ảnh hưởng nặng nề không chỉ do sạc quá mức mà còn do xả quá mức. Ngưỡng đỉnh để phóng điện là 3 volt. Nếu bạn tiếp tục làm việc với coban sau khi đạt đến điện áp này của pin, nó sẽ làm hỏng nó, làm tăng nguy cơ bắt lửa. Tốt nhất, bạn nên ngừng làm việc với coban sau 3,5 volt. Liên quan đến hóa học liti-cobannên cẩn thận nhất. Sạc quá mức, xả quá mức, ohms phóng điện quá thấp, thiệt hại vật lý sẽ góp phần làm suy giảm chất hóa học, cuối cùng sẽ dẫn đến cháy nổ. Trong trường hợp có dòng điện mỗi lần sạc rất cao và điện trở rất thấp, nó có thể xảy ra ngay lập tức. Hóa học niken-coban có độc tính cao. Khi bắt lửa, nó thải ra khí rất có hại cho sức khỏe và có thể gây tử vong nếu hít phải.
Pin Lithium Mangan
Pin Lithium-mangan là phổ biến nhất, chủ yếu là do tính ổn định của hóa học của chúng với các đặc tính gần như tương tự như pin coban. Do đó, nhiều pin mangan không có bộ điều khiển sạc, đồng thời, các nhà sản xuất tự hào treo cờ “an toàn” trên chúng.
Pin mangan có thể hoạt động lâu dài và yên tĩnh khi chịu tải (với ohm rất thấp). Tất nhiên, điều này là không tốt trong mọi trường hợp, nhưng không giống như các nguyên tố coban, các nguyên tố mangan sẽ tồn tại lâu hơn trong trường hợp này. Các nguyên tố mangan có sự cân bằng tốt giữa điện dung và cường độ, nhưng thua cô-ban về dung lượng. Các lưu ý khi sạc pin IMR gần giống như đối với pin coban. Giới hạn tối đa là 4,2 volt. Việc sử dụng dòng điện cao cho mỗi lần sạc sẽ không làm nổ chất điện phân, nhưng nó sẽ làm hỏng nó rất nhiều. Và điều này, tất nhiên, phụ thuộc vào cường độ của dòng điện được cung cấp. Nó càng mạnh thì quá trình sạc càng nhanh, nhưng nó sẽ ảnh hưởng xấu đến hóa học. Phương thức tính phí được khuyến nghị là CC / CV. Một điểm cộng kháctế bào mangan ở chỗ chúng có thể chịu được dòng điện sâu 2,5 vôn. Có thể như vậy, bạn không nên thường xuyên để pin mangan ở trạng thái như vậy.
Loại chất điện phân này cũng có đặc điểm là không có hiệu ứng nổ. Điều này là do việc sử dụng than chì làm vật liệu cực dương. Trong điều kiện hoạt động nghiêm trọng (điện trở rất thấp hoặc dòng điện rất cao cho mỗi lần sạc), ngay cả pin không được bảo vệ cũng sẽ tạo ra khí, nhưng sẽ không bắt lửa hoặc phát nổ.
Nói chung, do hiệu suất trung bình của chúng, pin lithium-mangan 18650 có hiệu suất tốt hơn. Để chọn loại pin nào thuộc loại này, bạn nên xem phần đánh giá riêng của từng nhà sản xuất.
Pin Lithium iron phosphate
Lithium sắt phốt phát (ferrophosphate) là an toàn nhất trong gia đình pin lithium-ion. Đây là sự khác biệt chính của họ. Tính ổn định hóa học của pin LFP thậm chí còn tốt hơn so với pin mangan. Điều này là do việc sử dụng cực âm photphat sắt, có tính ổn định nhiệt tuyệt vời và không có độc tính. Hầu hết tất cả các loại pin phốt phát sắt đều không được trang bị bộ điều khiển sạc, và phải mất rất nhiều công sức để gây nổ hoặc cháy mà không gây thiệt hại về vật chất. Họ có thể xử lý tốt việc lạm dụng, chẳng hạn như khả năng kháng cự rất thấp.
Tế bào Ferrophosphate có tuổi thọ sử dụng cao nhất (2000 chu kỳ sạc-xả) trong số các pin lithium-ion. Từnhược điểm - dung lượng thấp, thấp hơn khoảng 50% so với pin coban và thấp hơn khoảng 15% so với pin mangan. Một đặc điểm khác của các loại pin này là sự ổn định của điện áp trong quá trình sử dụng, dao động gần biên giới 3,2 volt cho đến khi phóng điện. Đặc tính này mang lại cho pin ferrophosphate nhiều lợi thế hơn khi sử dụng chúng trong kết nối nối tiếp (nếu pin được lắp ráp trong một mạch, nghĩa là trong pin). Pin sắt-photphat có sản lượng dòng điện thấp hơn so với các loại pin khác trong hóa học, nhưng cũng có thể tìm thấy loại pin có dòng điện cao trong số đó. Pin phốt phát sắt có tuổi thọ chậm hơn một chút so với các loại pin lithium-ion khác, nhưng như đã mô tả ở trên, chúng không nên được cất giữ ở nơi trống.
Khi tìm kiếm thông tin về loại pin 18650 nào tốt nhất cho đèn pin hoặc kiểu điều khiển bằng sóng radio, bạn nên chọn loại pin có chất hóa học này. Do các đặc tính được mô tả ở trên, chúng hoàn hảo để sử dụng cho pin của các thiết bị này.
Tính chất hóa học của những bộ nguồn này cho phép bạn sạc chúng một cách an toàn bằng phương pháp gia tốc. Pin Ferrophosphate có khả năng chống sạc quá mức. Đối với phóng điện, giới hạn tối đa cho phép của nó là 2 vôn. Càng về cuối hoạt động, điện áp ổn định của pin sẽ giảm mạnh. Việc xả thường xuyên dưới mức giới hạn này sẽ nhanh chóng làm hỏng pin.
Cuối cùng
Đây là phần cuối của mô tả về dấu hiệu pin, đặc tính kỹ thuật của 18650, loại nào tốt hơn và các loại hóa học khác nhau. Chúng tôi hy vọng thông tin này sẽ giúpxác định loại pin nào phù hợp với một thiết bị cụ thể. Các khuyến nghị và đặc điểm được đưa ra ở đây được đưa ra một cách rất ngắn gọn. Toàn bộ diễn đàn, trang web và thậm chí cả sách đều được dành cho pin. Thông tin đầy đủ nhất về họ không thể chỉ gói gọn trong một bài báo. Chúng tôi không nói về thực tế là để nghiên cứu chúng, bạn cần phải biết nhiều thuật ngữ đặc biệt và điện hóa học nói chung.
