форм факторы li ion аккумуляторов
Определить формат или размер Li-ion аккумулятора
Для обозначения используется 5-значное число, в котором:
Например, маркировка самого распространенного типоразмера 18650 указывает на то, что перед нами накопитель энергии цилиндрической формы, диаметром 18 мм и длиной 65 мм. Хотя литиевые элементы питания представлены обширной номенклатурной линейкой, аккумуляторы Li-ion формата 18650 остаются самыми распространенными и востребованными.
Обычно Li-ion аккумуляторы производятся в форме цилиндра или призмы. В цилиндрических моделях содержится завернутый в рулон комплект электродов и сепаратора. Они находятся в корпусе из стали или алюминия. С корпусом соединяется электрод» –», а через изолятор на крышку выводится полюс» +». Накопители в форме призмы содержат уложенные одна на другую прямоугольные пластины. Иногда в призматических источниках энергии используется рулонная сборка комплекта электродов, завернутого в виде эллиптической спирали.
Таблица типоразмеров аккумуляторов Li-ion
Приведем самые распространенные размеры Li-ion аккумуляторов в таблице:
Обозначение
Типоразмеры
Схожие типоразмеры
XX – указание диаметра в мм,
YY – значение длины в мм,
0 – отражает исполнение в виде цилиндра
1/2 AAA ( Ø соответствует ААА, но на половину длины)
Ø 7 мм (как у АА), но длина меньше
2xCR123 (или 168S/600S)
2xCR123 (или 150A/300P)
2xCR123 (или 168A/600P)
Параметры определяются примерно и могут варьироваться в зависимости от нюансов изготовления источников питания. В частности:
Также следует учесть, что соответствие типоразмеров указывает на эквивалентность геометрических, но не электрических характеристик, т.е. выходное напряжение таких источников питания не идентично! К примеру, при установке пары элементов CR123 взамен ячейки 18650 важно убедиться, что повышенное напряжение не навредит приборам.
Размеры литиевых аккумуляторов в форме «таблеток » обозначаются формулой CRXXYY, где ХХ – это диаметр (в мм), а YY – высота (в десятых долях мм). К примеру, обозначение CR2032 указывает на то, что перед нами 3V источник питания с размерами 20х3,2 мм.
У «плоских » элементов питания формат 3R12 соответствует 3-м типоразмерам R12 (больше не производятся). Модель 6F22 9V соответствует 6-ти источникам питания F22 или последовательно соединенным элементам АААА.
Форматы литиевых аккумуляторов
Обычно литиевые аккумуляторы производятся с привычными контактами:» +» в виде выступа на торце и» –» в виде рельефной или плоской площадки. Также в них могут быть предусмотрены контакты под пайку. В зависимости от химического состава различают источники питания: Li-ion, Li-Po, Li-Mn, LFP, Li-FeS, LTO. В зависимости от входящих в состав химических элементов цилиндрические источники питания маркируются так:
В частности, обозначение ICR18650 характерно для цилиндрических элементов питания на основе кобальта с диаметром 18 мм и длиной 65 мм. По внешнему виду они напоминают батарейки АА, но превышают их по величине. Такие аккумуляторы востребованы в фонарях и других приборах, нуждающихся в высокой емкости, а также используются для сборки аккумуляторных батарей с различными параметрами. Наиболее распространены элементы с номинальным напряжением 3,7 В.
Подробнее о разновидностях литий-ионных аккумуляторов читайте в нашем предыдущем материале.
Все, что вы хотели знать о Li-Ion аккумуляторах, но боялись спросить (часть 1).
Сейчас на рынке представлено огромное разнообразие Li-Ion аккумуляторов различных марок, как с защитой, так и без. Взрывной рост их популярности пришелся на 2008-2010гг., когда на рынке появились большое количество мощных светодиодных фонарей в зарубежных интернет-магазинах.
Но, стоит признать, что, до сих пор, для большинства пользователей, этот тип элементов питания является достаточно новым и незнакомым. Чтобы не запутаться во всем этом многообразии мы хотим вам дать несколько советов, чтобы помочь определиться, какой именно литиевый аккумулятор вам необходим (защищенный-незащищенный) и как не купить откровенно некачественный товар.
Что нужно знать при использовании Li-Ion аккумуляторов.
В силу технологии Li-Ion аккумуляторы имеют ряд ограничений, которые необходимо соблюдать в процессе эксплуатации.
Это:
• максимальное напряжение (напряжение перезаряда) не должно превышать 4,25-4,35В
• минимальное напряжение (напряжение переразряда) не должно быть ниже 2,2-2,5В
• ток разряда не должен превышать 2ух-кратное значение емкости (2С): т.е. для аккумулятора с емкостью 2200мАч максимальный ток разряда не должен быть выше 4400мА, а обладателя емкости в 3100мАч можно смело разряжать током до 6200мА. Есть особые типы высокомощных Li-Ion аккумуляторов, которые предназначены для работы с большими разрядными токами, превышающими величину их емкости в 5-10 раз.
• ток заряда не должен быть выше половины значения емкости аккумулятора (0,5С).
По аналогии с током разряда для аккумулятора с емкостью 2200мАч максимальный ток заряда не должен быть выше 1100мА, а аккумулятор с емкостью 3100мАч можно зарядить током в 1550мА.
• Li-Ion аккумулятор НЕ ЗАРЯЖАЕТСЯ при минусовой температуре, но достаточно спокойно относится к работе на морозе с небольшой потерей емкости. Т.е. зарядили аккумулятор дома, пошли, — поработали на улице, потом, опять, принесли заряжать аккумулятор домой. Это утверждение вы можете проверить в действии на вашем смартфоне или фотоаппарате/видеокамере, — там стоит такой же литиевый аккумулятор, только в другом типоразмере.
• Незащищенные аккумуляторы нельзя паять. Если вы хотите собрать из отдельных аккумуляторов большую батарею,
то следует учитывать, что Li-Ion аккумуляторы очень не любят перегрева, а при попытке припаять провод к контакту аккумулятора вы, скорее всего, его перегреете.
Поэтому собирают аккумуляторные батареи с помощью контактной сварки и специальной ленты.
Опять же, для обслуживания такой батареи вам понадобится контроллер,
который будет следить за процессами заряда-разряда аккумуляторов.
Но, перейдем от теории к практике и попробуем дать ответы на самые распространенные вопросы, которые возникают у покупателей при выборе Li-Ion аккумулятора.
1. Защищенный или нет.
Как мы уже говорили, Li-Ion аккумуляторы должны работать в диапазоне напряжений 4,2-2,5В. Для того, чтобы в процессе работы напряжение на АКБ не выходило за пределы этого диапазона на минусовой контакт незащищенного Li-Ion АКБ (их еще называют «ячейка») ставят небольшую электронную плату защиты (зачастую, она именуется просто «защита»).
Именно эта плата обеспечивает работу ячейки в допустимом диапазоне напряжений, предохраняет от перегрузки по току и от короткого замыкания.
Плата защиты приваривается стальной лентой к контактам аккумулятора
и весь этот «бутерброд», упаковывается в термо-пленку с обозначение бренда и емкости (как реальной так и совершенно бредовой, в некоторых случаях).
Из-за платы защищенные аккумуляторы на пару миллиметров длиннее своих незащищенных сородичей и на 0,5 мм толще.
А, так как, качественная Li-Ion ячейка имеет длину 65мм, то защищенный Li-Ion АКБ вырастает в длине до 68-70мм. Такие аккумуляторы могут обозначаться типоразмером 18700 (где первые две цифры это диаметр в мм., а вторые две- длина). Это надо учитывать при выборе аккумулятора, — сможет ли такой аккумулятор влезть, к примеру, в ваш фонарь или зарядное устройство.
PS. На некоторых зарядных устройствах для Li-Ion аккумуляторах производители заранее указывают, что их продукт может заряжать аккумуляторы типоразмера вплоть до 18700.
Защищенные аккумуляторы можно применять в любых устройствах, которые расчитаны на работу с Li-Ion источниками питания и не имеют встроенного контроллера заряда-разряда. В настоящее время основными потребителями защищенных АКБ являются светодиодные фонари, так как именно такие аккумуляторы способны обеспечить питанием мощные светодиоды в течении продолжительного времени.
Так же, защищенные аккумуляторы находят все большее распространение в разнообразной маломощной бытовой электронике, которая работает от одного-двух АКБ.
При необходимости собрать более серьезный источник питания прибегают к изготовлению аккумуляторных батарей. Тут уже в ход идут только незащищенные аккумуляторы.
Такие батареи стоят в большинстве современных ноутбуках, в электроинструменте, фото-видео технике, электровелосипедах и т.д. Управляет такими батареями специальный контроллер, который следит за напряжением на каждом отдельном аккумуляторе в батарее и необходимости в индивидуальных платах защиты нет.
Подитог: если у вас светодиодный фонарь, с вероятностью 99% вам необходим защищенный аккумулятор. Если вы хотите отремонтировать батарею в ноутбуке или в шуруповерте или просто вам нужна БАТАРЕЯ из LI-Ion аккумуляторов, то вам необходимы именно незащищенные АКБ.
Часть 2
Батарейки и аккумуляторы: типы, формы и размеры
О портативных элементах питания зачастую вспоминают, когда энергозависимая техника перестает работать из-за севших батареек или перезаряжаемых аккумуляторов. Какими они бывают, чем отличаются между собой по форме, химическому составу и параметрам напряжения — давайте разбираться.
Портативные элементы питания делятся на два крупных лагеря: одноразовые обычные батарейки и перезаряжаемые аккумуляторы многоразового действия с обратимыми химическими процессами.
Разделение по химическому составу
С химической точки зрения батарейки разделяются на отдельные виды в зависимости от того, какой тип электролита и металлов в них используется. Так, существуют следующие классы элементов питания:
1. Солевые
Солевые батарейки являются старейшинами из кавалерии портативных элементов питания однозарядного типа. Свое название они получили из-за применения хлорида аммония в качестве электролита. По своей сути это соединение является солью.
 |
| Дешевые солевые батарейки предназначаются для устройств с малым уровнем энергопотребления. |
С практической точки зрения преимуществом солевых батареек выступает дешевизна. В то же время для них характерны невысокая емкость и неравномерность разряда, из-за чего использовать подобные элементы питания имеет смысл в устройствах с малым уровнем энергопотребления: настенных часах, пультах ДУ и т.п. В международной маркировке обозначаются буквой латинского алфавита R.
2.Алкалиновые (щелочные)
«Ответочка» одноразовым солевым батарейкам с прицелом на более энергозатратные устройства. В щелочных элементах питания используется электролит из гидроксида калия, являющийся щелочью. Батарейки этого типа обходятся заметно дороже солевых, однако и емкость у них выше в разы.
 |
| В алкалиновых батарейках используется электролит из щелочи, поэтому их и называют щелочными. |
Одноразовые алкалиновые батарейки примечательны неплохой равномерностью напряжения по мере разряда и высокими токами разрядки. Они подходят для применения на борту вспышек, фотоаппаратов, ручных прожекторов. В международной системе щелочные элементы питания обозначают символами LR.
3. Никель-кадмиевые (Ni-Cd)
Никель-кадмиевые аккумуляторы дешевы в производстве, весьма надежны и долговечны. Однако они «помнят» остаточный уровень заряда, т.е. обладают «эффектом памяти». Говоря проще, разряд таких батарей возможен только до той черты, с которой аккумулятор начали заряжать.
В портативных элементах питания технология Ni-Cd встречается редко. Одним из камней преткновения на пути к ее использованию является токсичный характер кадмия — при нарушении герметичности корпуса никель-кадмиевые аккумуляторы выделяют «ядовитые» вещества, поэтому они экологически не безопасны.
4. Никель-металл-гидридные (Ni-Mh)
Дальнейшее развитие никель-кадмиевой технологии производства перезаряжаемых аккумуляторов с использованием нетоксичного наполнения. Никель-металл-гидридные батарейки выпускаются в «пальчиковом» и «мизинчиковом» форм-факторах, практически не подвержены «эффекту памяти», характеризуются высокой стабильностью рабочего напряжения по мере разряда.
Портативные элементы питания с маркировкой Ni-Mh могут похвастаться высокой удельной энергоемкостью и длительным эксплуатационным ресурсом. А вот в плане темпа саморазряда они немного уступают никель-кадмиевым коллегам по цеху.
5. Литий-ионные (Li-Ion)
Литий-ионные аккумуляторы почти не подвержены эффекту памяти, имеют высокую энергетическую плотность, могут заряжаться с любого уровня разряда. Технологию применяют на борту специализированных портативных аккумуляторов с числовыми индексами (об этом ниже).
Проигрывают батареи Li-Ion разве что в плане недешевой стоимости, сравнительно невысоких токов разряда и в вопросах чувствительности к соблюдению правил эксплуатации.
 |
| Самые распространенные форм-факторы портативных элементов питания. |
Среди батареек-таблеток часто встречаются литиевые и оксид-серебряные элементы. О градации таких элементов питания поведано в материале «Муки выбора: типы батареек для наручных часов».
Подробнее о разбивке аккумуляторов по химическому составу мы уже рассказывали в статье «Живительная сила напряжения и тока: основные типы аккумуляторных батарей».
Отличия между батарейками и аккумуляторами
И у однозарядных батареек, и у перезаряжаемых аккумуляторов есть свои плюсы и минусы. В частности, обыкновенные батарейки недорого стоят, выдают более высокое рабочее напряжение (стабильные 1.5 В в случае с элементами питания АА), не требуют зарядки перед использованием.
Аккумуляторы могут использовать многократно, что является их основным преимуществом перед однозарядными батарейками. Также они имеют лучшее соотношение стоимости к количеству часов работы и подлежат применению в устройствах с подзарядкой (тех же садовых светильниках с солнечной батареей).
Для условного пульта ДУ к телевизору нет смысла приобретать перезаряжаемые элементы питания. Сюда отлично подойдут традиционные батарейки. Аккумуляторы будут полезны для брелоков автосигнализаций, фотовспышек и прочих энергозатратных устройств, на постоянном приобретении батареек для которых можно разориться.
Типоразмеры большинства батареек и аккумуляторов тесно переплетены между собой, однако без отличий в между ними не обошлось. Поэтому давайте рассматривать размерные сетки портативных элементов питания по отдельности.
Типоразмеры батареек
В полку однозарядных батареек прослеживается явная доминация «пальчиковых» и «мизинчиковых» элементов питания. Они маркируются лычками АА и ААА соответственно. Чуть реже встречаются «бочонки» типов C и D, а также небезызвестные Кроны.
Для лучшей наглядности отличия между форм-факторами однозарядных батареек приведены в таблице:
 |
Типоразмеры аккумуляторов
Аккумуляторы многократного применения во многом пересекаются с однозарядными батарейками по типам. Однако их технические характеристики, в частности, напряжение питания, разнятся. Наглядную картину по отличиям типоразмеров многозарядных элементов питания можно увидеть в таблице:
 |
Утилизация отработанных элементов питания
В отработанных элементах питания содержится много опасных химических элементов, которые могут навредить здоровью человека и окружающей среде. На свалке одна батарейка разлагается в течении ста лет, загрязняя свыше 20 м² земли и несколько сотен литров грунтовых вод. А попадая в человеческий организм вместе с едой или водой, токсины способны вызвать ряд серьезных заболеваний — от нервных расстройств до онкологических болезней.
 |
| Утилизируйте отработанные элементы питания правильно! |
«Отпахавшие» свое аккумуляторы и батарейки подлежат переработке и вторичному использованию. Поэтому их крайне важно не выбрасывать в мусорное ведро вместе с другими отходами жизнедеятельности, а складировать в специализированные контейнеры или сдавать в пункты приема. Таковые размещают на входах в большие супермаркеты, в некоторых органах ЖКХ и администрациях городских поселений.
Чтобы аккумулятор хорошо держал заряд и прослужил достаточно долго, лучше отдавать предпочтение оригинальным решениям от проверенных производителей. Также немаловажны условия и сроки хранения батареек. И главное, отдавайте использованные элементы питания на переработку — таким образом вы внесете свой вклад в защиту природы.
На Токе заряженный портал
Форм-факторы аккумуляторных батарей — На токе
Форм-факторы аккумуляторных батарей
Первые электрические батарейки которые пошли в массовое производство, обладали цилиндрической формой. Именно в таком исполнении производился типоразмер F, введённый в 1896 году для фонарей и типоразмер D, появившийся в 1898 году. Но по ходу развития технологий, начали появляться требования к габаритам электронакопителей. Конкретно, речь шла об их уменьшении. Были разработаны соответствующие вариации, С и АA. Первые ввели в 1900 году, а АА — в 1907 году. Эти изделия также изготавливались в форме цилиндра.
Но, ближе к делу. Эту статью я хочу посвятить форм-факторам современных аккумуляторных батарей, их преимуществам и недостаткам.
Содержание:
Цилиндрическая форма
Начнём с цилиндрических электрокомпонентов, которые являются одними из самых востребованных для первичных и вторичных АКБ.
Большинство литиевых и никелевых электронакопителей цилиндрической формы, обладают функцией переключателя положительного теплового коэффициента. Полимер обладающий адекватной проводимостью, при воздействии на него чрезмерного тока, будет греться и приобретать резистивные свойства. Тем самым он противодействует прохождению тока и обеспечивает защиту от КЗ. Когда температура придёт в норму, полимер возвратит своё качество проводника.
Много источников питания цилиндрического типа имеют в своём распоряжении функцию сброса давления. В самой простой вариации она реализована в виде уплотнительной мембраны, которая должна разорваться под воздействием высокого давления. Однако после разрыва этой мембраны начнёт вытекать электролит, что повлечёт за собой высыхание батарейки. Во избежание подобного недоразумения было создано повторно закрывающееся отверстие в виде клапана.
Есть такие экземпляры Li-ion АКБ, в которых клапан состыкован с электронным предохранителем, подающим клапану сигнал на сброс давления когда оно достигает критических значений. На изображении приведённом далее, продемонстрировано поперечное сечение Li-ion компонента цилиндрической разновидности.
Преимущества цилиндрической формы:
✅ простота в изготовлении;
✅ достойная механическая устойчивость;
✅ выдерживают большое внутреннее давление не деформируясь при этом;
✅ хорошие циклические возможности;
✅ продолжительный срок эксплуатации;
✅ относительно высокие показатели надёжности и безопасности;
✅ экономичность (данный формат один из самых недорогих в производстве при пересчёте на цену ватт-часа).
Недостатки цилиндрической формы:
⛔ не высокая плотность размещения по причине пустот между аккумуляторными компонентами.
Где используются
Цилиндрические накопители электроэнергии применяются в основном в электрическом инструменте, медоборудовании, ноутбуках и вело на электротяге.
Для наиболее полного удовлетворения запросов, производители могут выпускать компоненты с параметрами, кратными стандартным. К примеру, длина может быть в половину либо в 1/3 от номинала. Такие манёвры касаются в основном никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов.
Кое-какие электротехнические системы обусловили появление своего собственного формата. Так, большая часть Li-ion элементов, производится в форм-факторе 18650. Данный размер применяется в электроинструменте, медприборах, портативных компьютерах и электровелосипедах. Имеет место и похожий на 18650, размер 26650, который по длине такой же, но в диаметре достигает 26-ти миллиметров.
Ранние версии 18650 предлагали пользователям ёмкость 2,2 Ah, затем появились модификации обладающие показателем 2,8 Ah. Ёмкость же современных изделий формата 18650 доходит до 3,4 Ah, при том, что разработчики постоянно трудятся над её увеличением.
Однако, не всё так радужно для цилиндрических батарей. Имеет место тенденция перехода к плоской форме электронакопителей. Такое положение дел продиктовано популярностью мобильных девайсов, которые нуждаются в плоских АКБ. График падения спроса на 18650 можно посмотреть на приведённом изображении.
Как видим, 2011 год оказался для производителей 18650 весьма удачным — они тогда сорвали куш, что называется. Обоснованное увеличение производства плоских аккумуляторных батарей, сбросило спрос на 18650. Но в то же время, этот популярнейший формат держит на плаву электротранспорт. Возьмём ту же Теслу: на электромобилях данного производителя стоят аккумуляторы 18650.
Более крупный коллега с размерами 26650, не завоевал такой популярности и на это есть свои причины — сложность изготовления и ограничения в применении из-за большего диаметра. 26-миллиметровые батарейки обслуживают в основном крупные системы с серьёзными нагрузочными характеристиками.
Забыли старые добрые свинцово-кислотные источники энергии? Я напомню! Они также, в некоторых случаях, имеют цилиндрическое исполнение. Hawker Cyclon — данные цилиндры предлагают потребителям улучшенную стабильность, высокие разрядные свойства и лучшую термическую устойчивость, в сравнении с обыкновенной призматической разновидностью. Hawker Cyclon кстати, выделяется своим собственным типоразмером.
Наверняка, многих интересует вопрос — как так, при округлой форме, которая не даёт возможность занимать всё доступное пространство, литий-ион 18650 завоевал такую популярность у потребителей? Тут всё просто на самом деле получается: Li-ion 18650 имеет в своём распоряжении более высокую энергетическую плотность, это если сравнивать с Li-ion призматической либо бескорпусной разновидности.
Сравниваем: 18650 с показателем ёмкости 3 Ah демонстрирует 248 Вт/кг, а продвинутый бескорпусный компонент — 140 Вт/кг. Вот вам и ответ на вопрос. Увеличенная плотность энергии цилиндра нивелирует неэффективное использование свободного пространства между элементами, которое, в то же время, можно расценить как дополнительные возможности для охлаждения аппаратуры.
Разрушение цилиндрического компонента не всегда есть возможность предотвратить, однако распространение данного процесса вполне реально держать под контролем. Чтобы при разрушении один компонент не повреждал другие, они часто находятся на требуемом расстоянии друг от друга. Подобная схема позволяет обеспечить нормализацию общего температурного режима.
Цилиндрические системы не меняются в размерах когда их неправильно эксплуатируют. А вот к примеру 5-миллиметровый аккумулятор призматического исполнения может расшириться до 8 миллиметров, что чревато негативными последствиями для девайса, который им обслуживается.
Кнопочная (таблеточная) форма
Данная разновидность аккумуляторов обладает весьма скромными размерами, а пик её популярности можно было наблюдать в 80-х годах прошлого столетия. Высокие показатели напряжения достигались таким образом: «таблетки» накладывали друг на друга в виде трубки. Кнопочный форм-фактор можно было найти в мобильных телефонах, медаппаратуре, ручных металлодетекторах в аэропортах и в некоторых других устройствах.
Такие положительные качества как миниатюрность и дешевизна не помогли в конкурентной борьбе с другими типами электронакопителей. В лидеры вышли более привычные форматы.
Минусы кнопочных батареек такие:
⛔ деформация, причиной которой является неправильный зарядный процесс;
⛔ долгая зарядка, около 10-16 ч;
⛔ низкая безопасность, так как нет отверстий для обеспечения вентиляции.
Такие недостатки мало какому юзеру по душе придутся, радует одно, над этим форм-фактором не покладая рук трудятся специалисты и их результат, должен, как предполагается, исправить приведённые выше недоработки.
Большинство «таблеток» выпускаемых сегодня нельзя перезаряжать, а применяются они в медимплантантах, слуховой аппаратуре, брелках сигнализаций, системах обеспечения резервного копирования памяти.
На схеме ниже можно посмотреть как устроена «таблетка»:
Такие элементы в большинстве случаев первичные и используются по одиночно.
Важно! Прячьте миниатюрные кнопочные батарейки подальше от детей. Если такая «таблеточка» попадёт внутрь организма, то серьёзных проблем со здоровьем избежать скорее всего не удастся.
Призматическая форма
Была придумана в начале 90-х годов и такие конструкции лучше всего подходят для мобильников, планшетов и ноутбуков. Средний показатель ёмкости накопителей электроэнергии колеблется в пределах 800-4000 mAh. Единого универсального формата нет, каждый разработчик предпочитает те размеры, которые выгодней ему больше всего.
Выпускают призму и в довольно большом исполнении. Такие изделия заряжают в цельный алюминиевый корпус, и в сумме они выдают 20-50 Ah. Призматический форм-фактор применяют в основном в гибридах и средствах передвижения оборудованных электротягой. Обслуживают они и другие электрические силовые установки.
Поперечное сечение призматического электроаккумулятора:
Преимущества призматических АКБ:
✅ объём девайса обслуживаемого данным типом аккумулятора, будет использован более рационально;
✅ можно выбирать разные размеры, что позволяет выгодно использовать пространство девайса.
Недостатки призматического типа:
⛔ более дорогие в изготовлении;
⛔ больше подвержены температурному воздействию;
⛔ меньше служат чем цилиндрические аккумуляторы;
⛔ в процессе работы могут набухать.
Чтобы обеспечить противостояние внутреннему давлению, призматические АКБ должны иметь в своём распоряжении крепкий корпус. В принципе, такие систему могут немного увеличиваться в размерах, но ничего страшного в данном обстоятельстве нет — это естественное явление. К примеру, призматический аккумулятор толщиной 5 миллиметров, по прошествии 500 рабочих циклов может расшириться до 8 миллиметров. Но в то же время, если расширение наносит гаджету вред, то придётся устанавливать новый аккумулятор.
Бескорпусная разновидность
Этот форм-фактор был представлен в 1995 году и нужно сказать, потребители были крайне удивлены данным изобретением! Бескорпусные АКБ — это не сложное, гибкое и лёгкое инженерное решение. Однако очень важно правильно его эксплуатировать.
Бескорпусный тип позволяет использовать батарейный отсек девайсов по максимуму. Эффективность достигает показателя в 90-95%. По этой характеристике бескорпусное исполнение обходит все существующие сегодня источники питания. Конечно, отсутствие корпуса снижает массу оборудования, но с ним придётся обращаться крайне бережно.
Бескорпусные АКБ применяются в потребительской сфере, автомобильной и военной промышленности. У них нет единого стандарта, каждый разработчик придумывает свои личные. В аккумуляторах без корпуса в большинстве случаев используют Li-Po химию.
Бескорпусные батарейки широко применяются в портативных гаджетах, где имеют место высокие токи нагрузки. За пример можно взять беспилотные летательные устройства. Электронакопители ёмкостью от 40 Ah, можно найти в энергонакопительных системах. Там нужно сокращать количество компонентов посредством повышения ёмкости отдельного компонента.
Данные элементы удобны для совместного компактного использования, но нужно учитывать, что они будут набухать по ходу эксплуатации. Компоненты без корпуса обладающие скромными габаритами могут увеличиваться на 5-10 процентов за 500 рабочих циклов, изделия побольше крупнеют на столько же, только происходит это за 5 тыс. циклов.
Такие составляющие лучше не размещать друг на друге, благоразумнее будет организовать их установку бок о бок, оставив между ними излишки пространства. Кроме того, недопустимо размещать элементы возле острых краёв, которые могут нанести расширившемуся компоненту ущерб.
Если источник энергии не обладающий корпусом расширится сверх допустимого предела, это может повлиять не безопасность оборудования. Такое давление вполне может сломать крышку аккумуляторного отсека или что ещё хуже, нанести урон экрану устройства либо его платам. Вздутый элемент питания, содержит внутри газ, который в случае приближения к источнику тепла может запросто воспламениться.
Откуда берётся это злополучное набухание? Внутреннее газообразование — вот что приводит к таким печальным последствиям. Но, технический прогресс на месте не стоит: профессора работают над уменьшением эффекта вздутия бескорпусных батарей. Если говорить о том, какие бескорпусные АКБ «дуются» меньше всего, то это элементы больших размеров.
При создании, давление внутри бескорпусных электроаккумуляторов налаживается посредством временного подсоединения дополнительной газовой оболочки. В процессе самой первой зарядки газы переместятся в это временное вместилище, понижая тем самым нагрузку на оболочку батареи.
Следующим этапом является запечатывание заряженного электронакопителя, а последующие зарядки уже не будут приводить к повышенному образованию газов. Если такой тип аккумулятора расширился по ходу эксплуатации в гарантированный период срока службы, то вам просто не повезло — скорее всего вы приобрели товар, при производстве которого не был соблюдён описанный выше технологический процесс.
В общем и целом, бескорпусные, а также призматические источники энергии имеют бОльшие перспективы по сравнению с классическим цилиндрическим исполнением. Цилиндры формата 18650 сейчас стоят меньше, но батареи без корпуса и призматические разновидности также удешевляются.
Плоская форма электронакопителей становится с каждым годом более конкурентоспособной и специалисты делают ставку на увеличение её доли на рынке. Так уж сложилось, что в производстве бескорпусные и призматические АКБ более дорогие по сравнению с цилиндрами, однако ценники должны постепенно выровняться.
Заключение
Конечно, у каждой технологии присутствуют свои преимущества и недостатки, итог которым мы будем подводить далее.
✔ Элементы цилиндрической формы обладают большим показателем удельной энергии и достойной механической стабильностью. Кроме того, данные изделия очень хорошо подходят для автоматизированного производства. Цилиндры в отличие от других форматов, предлагают пользователям более высокую безопасность. Нельзя не отметить и приличные циклические характеристики, продолжительный срок эксплуатации и доступную широким массам себестоимость. К недостаткам можно отнести низкую плотность размещения компонентов. Больше всего цилиндры применяются в портативных устройствах.
✔ Призматическая форма помещается в корпус изготовленный из алюминия либо стали — так разработчики обеспечивают лучшую стабильность. Многослойная батарейная система больших размеров составленная из призматических компонентов, использует предоставленное её пространство более рационально, по сравнению с цилиндрическими АКБ, но в то же время, она и стоит дороже. Современные призматические накопители обслуживают электромоторы и системы хранения энергии.
✔ Отличие бескорпусных изделий от призматических заключается в отсутствии традиционной защитной оболочки. Именно поэтому они меньше весят и меньше стоят, однако являются более уязвимыми для воздействий влаги и высоких температурных режимов, что в свою очередь может сократить срок их службы. Бескорпусные аккумуляторы невыгодно увеличиваются в размерах по причине разбухания. Этот показатель доходит до уровня 8-10% после 500 рабочих циклов. Бескорпусные источники питания неуклонно набирают популярность и отбирают у своих конкурентов места на рынке.