Где плюс, где минус на АКБ 18650

Конструкция литий-ионной батареи

При создании рассматриваемого источника питания в качестве активного вещества применяется специальная жидкость, в которой происходят химические реакции. При этом проходимые химические реакции обратимы, за счет чего можно проводить повторную зарядку АКБ. Принцип работы аккумулятора следующий:

1. Устройство имеет катод и анод: первый отрицательный электрод, второй положительный.
2. На момент прохождения химической реакции между этими двумя элементами образуется ток.
3. Проходящие процессы разряда и заряда представлены окислением и восстановлением поверхности электродов.
4. При изготовлении катода и анода применяются токопроводящие материалы.
5. Нарушение условий эксплуатации становится причиной, по которой электроды начинают разрушаться, что приводит к повышению концентрации металла. Появившиеся молекулы становятся проводником между катодом и анодом, после чего возникают кроткие замыкания. Подобный процесс как снежный ком приобретает скорость в геометрической прогрессии. Поэтому после нарушения целостности батареи она служит недолго.
6. Изготавливаемые корпусы характеризуются герметичностью. Нагрев электролита приводит к его расширению и увеличению давления. После того как давление становится критическим, батарея взрывается или загорается.

Электронные платы защиты

Кроме того, как определить аккумулятор Li-Ion с обратной полярностью, нужно уметь различать ячейки с платами защиты и без них. Защищенные ячейки имеют предохранительный клапан для сброса высокого внутреннего давления паров в случае некорректного использования. Для этого к контакту незащищенного аккумулятора точечной сваркой крепится контроллер – плата, не допускающая перезаряда, перегрева и других опасных ситуаций при использовании элемента питания и его подключении к зарядному устройству.

При наличии электронной платы защиты смена полярности не влечет за собой печальных последствий – аккумулятор просто не заряжается или не питает устройство. Но при отсутствии защитной платы любой перегрев ячейки влечет за собой разрушение внутренней структуры, поэтому возникает риск возгорания и взрыва аккумулятора с неверной полярностью.

Защищенные элементы питания чуть длиннее (на 1–3 мм) и обычно имеют на корпусе обозначение«Protected», «With protective PCB» или «Protection Circuit». У моделей без защиты такой маркировки нет или указано обозначение Unprotected. Размеры у незащищенных моделей строго соответствуют стандартным – диаметр 18 мм, высота 65 мм.

Предлагаем для ознакомления статью о выборе аккумуляторов для электроинструментов.

Применение

Электроды в качестве анода и катода наиболее часто применяются:

• в электрохимии;
• вакуумных электронных приборах;
• полупроводниковых элементах.

Рассмотрим в общих чертах сферы применения анодов и катодов.

В электрохимии

В данной сфере анод и катод являются ключевыми понятиями, в процессе прохождения электрохимических реакций, используемых в основном для восстановления металлов. Такие реакции называют электролизом. Использование процессов электролиза позволяет получать чистые металлы, так как на катоде образуются атомы только того металла, положительные ионы которого содержатся в растворе электролита.

Методом электролиза наносят очень тонкое цинковое покрытие стальных листов и деталей любой конфигурации. Гальваническое покрытие эффективно защищает металл от коррозии.

В вакуумных электронных приборах

Примером вакуумных приборов служат радиоэлектронные лампы, электронно-лучевые трубки, кинескопы телевизоров. Они работают по одному и тому же принципу: Разогретый катод испускает электроны, которые устремляются к аноду с высоким положительным электрическим потенциалом.

Образование электронов на раскаленном электроде называется термоэмиссией, а электрический ток, возникающий между катодом и анодом, называется термоэмиссионным. Ценность таких приборов в том, что они проводят ток только в одном направлении – от катода к аноду.

Добавление сетки между электродами позволяет регулировать параметры тока в широких пределах, путем изменения напряжения на сетке. Такие вакуумные лампы используются в качестве усилителей сигналов. В данное время вакуумные приборы используются довольно редко, так как их с успехом заменяют миниатюрные полупроводниковые диоды и транзисторы, часто выполненные на монокристалле в виде микросхемы.

В полупроводниковых приборах

Электронные детали на основе полупроводников ценятся малым потреблением тока и небольшими размерами. Они почти вытеснили вакуумные лампы из употребления. Выводы полупроводниковых приборов традиционно называют анодами и катодами.

При всех плюсах полупроводников, у этих приборов есть недостаток – они «шумят». В усилителях большой мощности эти шумы становятся заметными. В качественной усилительной аппаратуре по-прежнему применяются вакуумные лампы.

Электронно-лучевые кинескопы в современных телевизорах вытесняются экранами с LED подсветкой. Они более экономичны, отлично передают цветовую палитру, позволяют сделать приемник почти плоским.

Защищенные или незащищенные – как отличить?

Как же выбрать качественный и самое главное безопасный аккумулятор 18650? Не секрет, что при перегреве они зачастую возгораются.

На ютубе полным-полно подобных роликов.

Дело в том, что Li-Ion батарейки бывают защищенные и не защищенные. Последние – это обычная банка без каких-либо встроенных элементов защиты.

Такие банки имеют “плоский” носик.

В защищённых, в конструкцию батарейки встроена плата PCB, контролирующая перезаряд + обеспечивающая защиту от КЗ. Плата припаяна к одному из контактов.

Обычно это “минус”. На плюсовом идет специальная насадка.

При этом сама батарейка оборачивается в термоусадку. Иногда на бочонок наносится надпись “Protected”.

Ошибка №4

Не путайте PCB плату (power control board) с PCM модулем (power charge module).

Если первая только защищает аккумулятор, то вторая полностью управляет процессом заряда АКБ (ограничение тока, контроль температуры и т.д.).

Ошибка №5

Простые батарейки также бывают с Button-Top (с пипкой или выпирающим носиком), они не обязательно должны быть плоскими Flap-Top.

С “пипкой” чаще всего используются в брендовых дорогих фонариках. Плоскоголовые там при последовательном соединении могут попросту не дать контакта.

Как вы понимаете, габариты защищенных аккумуляторов получаются немного больше обычных. Многие производители их даже называют иначе – не 18650, а 18700.

Ошибка №6

Покупать нужно аккумуляторы 18650 только со встроенной защитой.

На самом деле нет. Более того, не многие знают, но большинство ведущих производителей даже не производят таких батареек!

Защитные платы выпускаются совсем другими брендами, после чего они соединяются с обычными аккумуляторами известных марок и их перемаркируют.

Все дело в том, что защищенные АКБ требуются далеко не всегда. Выбирайте их только в том случае, если у вас вызывает сомнение зарядное устройство.

В первую очередь то, которое автоматически не останавливает заряд.

Ошибка №7

Пользоваться такими зарядками с незащищенными батарейками категорически запрещено.

Также незащищенные модели можно встретить в больших сборках, где последовательно соединено сразу несколько 18650.

Если вам попался большой аккумулятор на элементах 18650 в закрытом корпусе, то обратите внимание на соответствующие надписи. Например, вот такие буквы “6S5P” расшифровываются как:

6 последовательно соединенных ячеек

каждая из которых содержит 5 параллельных банок

Дело в том, что не существует двух абсолютно одинаковых банок.

Их внутреннее сопротивление всегда отличается, и в случае разброса напряжения на банках, некоторые из них будут нагреваться значительно больше остальных и деградировать.

Но и здесь опять же все зависит от качественной зарядки. А они в последнее время стали очень доступны и максимально безопасны.

Подробнее

На электро-велосипедах все решается элементарными платами балансира.

Поэтому обычные Li-ion батарейки и получили гораздо большее распространение, нежели защищенные.

Ошибка №8

Кроме того, в большинство современных устройств вы попросту не запихнете защищенные аккумуляторы.

Их габаритные размеры не всегда позволяют это сделать.

Разновидности аккумуляторов Li-ion

Добавление некоторых химических веществ в состав батарей может изменять ее эксплуатационные характеристики. Наибольшее распространение получили следующие виды аккумуляторов:

1. Железо-фосфатные (LFP).
2. Кобальтовые (ICR).
3. Полимерные (LiPo).
4. Марганцевые (IMR).

Литий-полимерные варианты исполнения аккумуляторов могут иметь самые различные формы, так как при их изготовлении применяется твердый электролит. Другие варианты исполнения Li — ion имеют цилиндрическую форму, что связано с применение жидкого химического вещества.

Рекомендуем: Измерение внутреннего сопротивления автомобильного аккумулятора (АКБ)

Способы определения полярности

Поскольку внешне аккумуляторы 18650 очень похожи на гальванические элементы типа АА и подобные им, определить полярность источника питания можно так же, как в случае с пальчиковой батарейкой. Существует два основных способа нахождения плюса и минуса: путем внешнего осмотра элемента или при помощи любого инструмента, которым можно измерить напряжение на полюсах.

По внешнему виду аккумулятора

Самый простой способ определения полярности 18650 — изучение маркировки, нанесенной на корпус изделия. На наклейке можно увидеть всю необходимую информацию, среди которой:

• типоразмер аккумулятора;
• название компании-производителя;
• емкость в мА·ч;
• номинальное напряжение.

На качественных элементах в обязательном порядке указывается полярность — «плюс» на одном конце и «минус» на другом. Если подозрений в ошибочной маркировке нет, можно смело ориентироваться на эти значки. Однако недобросовестные компании могут не наносить метки полярности на свои изделия. Также возможен допуск к продаже бракованных изделий — аккумуляторов, на корпусах которых наклейка наклеена не той стороной, из-за чего знаки полюсов меняются местами.

Как и у солевых или щелочных батареек, контакты литий-ионных аккумуляторов отличаются формой: отрицательный вывод — плоский, «плюс» же имеет выпуклость. Кроме того, литиевые батарейки, как правило, имеют несколько отверстий на положительном полюсе. Они нужны для выпуска газа, образующегося при нагреве источника питания. Благодаря такой конструкции определить полярность можно не только путем осмотра, но и на ощупь.

Иногда можно встретить аналогичные аккумуляторы, отличающиеся от стандартных линейными размерами. Связано это с тем, что некоторые источники питания оснащаются защитной микросхемой, контролирующей процесс заряда и разряда элемента. Монтируется она обычно на положительной контактной площадке. Форма полюса при этом не меняется — на нем так же имеется небольшая выпуклость.

При помощи измерительного инструмента

При использовании качественных аккумуляторов от проверенных производителей сомневаться в правильности маркировки приходится редко. Однако абсолютно уверенным в безопасности использования гальванического элемента можно быть только после его проверки измерительным инструментом.

Как зарядить аккумулятор 18650

Вариант зарядки аккумулятора 18650.

Чтобы зарядить аккумуляторы, нужно приобрести зарядное устройство. Оно бывает как на одну ячейку, так и на несколько. В последнем случае можно одновременно заряжать несколько батареек. На зарядном устройстве отображаются параметры и процент зарядки. Зарядка первоначально происходит при минимальном значении тока, затем ток возрастает до значений, равных половине или целому значению емкости, выраженной в амперах. Норма напряжения при полной зарядке аккумулятора указана в технических характеристиках.

Как зарядить без зарядного устройства

Второй конец зарядника подключается к специальному разъему на ноутбуке или стационарном компьютере, существующем для зарядки внешних устройств, т.е. к тому же разъему, от которого заряжается смартфон. Время зарядки не должно превышать 3 часов, так как может произойти перезаряд и нагрев батарейки (если это незащищенный аккумулятор).

Зарядное устройство для батареек

Есть много модификаций зарядников – от самых простых, с одной ячейкой, до самых сложных, “умных”, у которых есть реле для отключения, индикаторы заряда и т.п. При выборе необходимо исходить не только из соображений бюджета, но и их технических характеристик, вариантов использования.

Что делать, если 18650 не заряжается

Все проверить:

1. Срок использования. Возможно, что он уже истек и батарейка пришла в негодность.
2. Качество контакта между устройством для заряда и полюсами батареи. Окисл, ржавчина и т.п. – могут быть причиной отсутствия заряда.
3. Измерить тестером напряжение. Его минимальное значение должно равняться 2,4 В и выше. Если аккумулятор разрядился ниже этой величины, то восстановить батарею невозможно. Это может быть, если аккумулятор давно не заряжали. Нужно делать это регулярно.
4. Если устройство заряжали уже много раз (больше, чем позволяют технические характеристики), это тоже может быть причиной такого явления.

Как зарядить аккумулятор 18650 зарядкой от телефона

С помощью зарядного устройства от смартфона можно произвести заряд батареи. Для этого нужно иметь батарейку с разъемом для подключения зарядника, либо особую плату заряда, имеющуюся в продаже. В последнем случае припаивают провода, соблюдая полярность, к плате и заряжаемой батарее и подключают зарядку к разъему, который находится на плате.

https://youtube.com/watch?v=Y-tRPzHfyKg

Как сделать зарядник для батареек

Для того чтобы самим сделать заряжающее устройство, необходимо использовать любой источник питания, который создаст ток 0,5-1 А при напряжении 3-4,2 В. Чтобы с нуля собрать подобную схему, нужно обладать некоторыми знаниями в электротехнике, поэтому проще использовать готовые зарядные устройства для аккумуляторов либо использовать зарядку от смартфона.

Как зарядить аккумулятор 18650 без зарядного устройства в домашних условиях

Иногда возникает вопрос – как заряжать литий-ионный аккумулятор 18650 подручными средствами, когда заводского зарядного устройства нет под руками.

Как зарядить аккумулятор 18650 зарядкой от телефона

Используем блок питания от кнопочного телефона:

• отрезаем штекер подключения к телефону;
• снимаем оболочку провода;
• разъединяем и зачищаем один-два сантиметра проводов – черный «минус», красный «плюс»;
• правильно соблюдая полярность, плотно прикрепляем оголенные провода к клеммам при помощи скотча или пластилина;
• включаем зарядку в сеть;
• через час зарядки аккумулятор можно снова использовать в качестве источника питания.

Как сделать зарядку для аккумулятора 18650

Простейшее зарядное устройство для аккумулятора 18650 можно сделать самостоятельно на основе ТР 4056 – модуля заряда с линейным зарядом тока и напряжения.

Схема подключения простая – ток заряда задается всего одним резистором.

Для зарядки используется сетевой адаптер или USB-порт любого устройства.

Процесс заряда можно отследить по светодиодам:

• индикатор красный – идет процесс зарядки;
• индикатор зеленый – заряд окончен.

Способы определения полярности

Поскольку внешне аккумуляторы 18650 очень похожи на гальванические элементы типа АА и подобные им, определить полярность источника питания можно так же, как в случае с пальчиковой батарейкой. Существует два основных способа нахождения плюса и минуса: путем внешнего осмотра элемента или при помощи любого инструмента, которым можно измерить напряжение на полюсах.

По внешнему виду аккумулятора

Самый простой способ определения полярности 18650 — изучение маркировки, нанесенной на корпус изделия. На наклейке можно увидеть всю необходимую информацию, среди которой:

• типоразмер аккумулятора;
• название компании-производителя;
• емкость в мА·ч;
• номинальное напряжение.

На качественных элементах в обязательном порядке указывается полярность — «плюс» на одном конце и «минус» на другом. Если подозрений в ошибочной маркировке нет, можно смело ориентироваться на эти значки. Однако недобросовестные компании могут не наносить метки полярности на свои изделия. Также возможен допуск к продаже бракованных изделий — аккумуляторов, на корпусах которых наклейка наклеена не той стороной, из-за чего знаки полюсов меняются местами.

Как и у солевых или щелочных батареек, контакты литий-ионных аккумуляторов отличаются формой: отрицательный вывод — плоский, «плюс» же имеет выпуклость. Кроме того, литиевые батарейки, как правило, имеют несколько отверстий на положительном полюсе. Они нужны для выпуска газа, образующегося при нагреве источника питания. Благодаря такой конструкции определить полярность можно не только путем осмотра, но и на ощупь.

Иногда можно встретить аналогичные аккумуляторы, отличающиеся от стандартных линейными размерами. Связано это с тем, что некоторые источники питания оснащаются защитной микросхемой, контролирующей процесс заряда и разряда элемента. Монтируется она обычно на положительной контактной площадке. Форма полюса при этом не меняется — на нем так же имеется небольшая выпуклость.

При помощи измерительного инструмента

При использовании качественных аккумуляторов от проверенных производителей сомневаться в правильности маркировки приходится редко. Однако абсолютно уверенным в безопасности использования гальванического элемента можно быть только после его проверки измерительным инструментом.

Хотя существует несколько приборов для проверки аккумуляторов, наиболее удобен в использовании обычный мультиметр. Чтобы определить полюса 18650 с его помощью, нужно выполнить следующие шаги:

1. Подключить красный и черный провода к разъемам на приборе.
2. Выставить рукоятку мультиметра в режим измерения низкого напряжения.
3. Приложить щупы к торцам аккумулятора. Поскольку полюса неизвестны, нет разницы какой щуп к какому контакту прикладывать. В случае ошибки не будет никакого вреда ни для батарейки, ни для инструмента.
4. Посмотреть на индикатор. Если на нем будут положительные показания, значит, полюса определены верно (в этом случае красный щуп будет указывать на «плюс», а черный — на «минус»). В ином случае вольтаж будет отрицательным.

Если вольтаж падает ниже, батарею следует срочно зарядить во избежание уменьшения ее емкости.

Анод и катод: где плюс, а где минус?

Из сказанного выше следует, что ток всегда течет в направлении от анода к катоду. Вывод один – на анод поступает плюс, а катод подсоединяется к минусу. Придерживаясь этого правила можно безошибочно определить, где плюс, а где минус.

Вот так можно запомнить:)

В гальванотехнике на катоде происходит реакция восстановления. То есть положительные ионы из раствора оседают на катоде. По этому признаку определяем знак минус.

Как определить катод и анод радиодеталей мы рассмотрели выше. Если есть схема устройства то по ней довольно легко можно указать направление тока, и, соответственно, назначение электродов. При отсутствии схемы пользуйтесь признаками и метками на корпусах деталей.

Отдельно заострю ваше внимание на элементах питания. Обычно «+» указывается на гальванических устройствах, а на аккумуляторах часто маркируются обе клеммы

В аккумуляторах автомобильного типа плюсовую клемму делают толще. По этому признаку также можно определить полярность полюсов.

В качестве выводов см. рисунок 6.

Рис. 6. Выводы

Цифрами обозначено:

• 1– анод;
• 2 – электролит;
• 3 – катод;
• 4 – источник тока.

Зарядный разъем в центральном коннекторе 510

Этот тип способа зарядки стремительно устаревает, он был крайне распространен и использовался достаточно успешно. Через 510 разъем заряжаются электронные сигареты eGo формата. Примерами таких устройств служат: Kanger Evod 650 mAh, Joyetech eCom-C Twist.

Единственным плюсом такой системы зарядки является отсутствие дополнительных отверстий и стыков на корпусе источника питания и его компактный размер.

• Первый минус – это необходимость разбирать устройство при каждой зарядке.
• Еще одним недостатком является обязательное наличие специального зарядного устройства.
• И последний недостаток – невозможность использования устройства во время зарядки.

Неудачное «прикуривание»

Негативные последствия могут возникнуть при неправильном снятии и установке клемм и проводов при «прикуривании» другого автомобиля.

Можно ли убрать «глюки» в автомобиле, перезагрузив главный компьютер? Подробнее

Особенно опасно, когда водители пытаются завести заглохший автомобиль при помощи аккумулятора от другого транспортного средства, не зная, как это правильно делается. Некоторые сдергивают плюсовую клемму с работающей машины и получают сильный скачок напряжения. Между электродами проскакивает дуга разряда, возникает короткое замыкание, вызывая перегорание предохранителей.

Еще хуже, если на другую машину набрасывать клеммы от автомобиля с работающим двигателем и при этом перепутать полярность.

Тогда перегорают реле генератора и прочая электроника. Если не отсоединить провода в течение 1-2 минут, то начнет плавиться проводка, а здесь недалеко до пожара. Поэтому, не зная досконально процедуры демонтажа батареи и возможных негативных последствий при «прикуривании», лучше не приступать к этим операциям.

Токоотдача

С составом и размером энергоносителей все предельно ясно. Теперь рассмотрим следующий важный вопрос – токоотдача. Если сопротивление вашего испарителя требует 30 – 34 А и более, что делать в таком случае? Токоотдача – это очень важная характеристика батареи. Эти данные показывают, какое количество тока батарея способна безопасно отдать. Для этого существуют маркировки так называемой пиковой токоотдачи. Если эти данные не отображены на этикетке энергоносителя, ищем маркировку с значением С. К примеру, 1С при максимальной емкости в 2100 мА, свидетельствует о том, что данный тип энергоносителя имеет пиковую токоотдачу в 2,1 А. Если же какая-либо маркировка на аккумуляторе отсутствует, в таком случае лучше воздержаться от использования данного типа энергоносителя.

Чтать также: Как провести алкоголь в самолете в багаже

На современном рынке можно приобрести десять видов энергоносителей для различных устройств – начиная от ноутбуков, заканчивая фонариками. Так вот, данные батареи ни в коем случае нельзя использовать в мехмодах. Они категорически не подходят для этих устройств. Необходимо выбирать энергоносители, основываясь исключительно на вышеприведенной информации

Обращайте внимание только на марки проверенных и известных производителей — только так вы сможете обеспечить себе безопасность во время процесса парения

К вопросу безопасности отнеситесь крайне ответственно. Вставляйте в мехмод только батареи, обладающие необходимой предельной мощностью, в соответствии с данными сопротивления и потребляемого напряжения.

ПЕРВЫЕ аккумуляторы в корпусах из тяжелого и хрупкого эбонита назывались “обслуживаемыми”, потому что их конструкция позволяла доливать и менять электролит, а также устанавливать новые блоки пластин вместо пришедших в негодность. В наши дни такие устройства уже не применяются.

В автомагазинах можно найти “малообслуживаемые” батареи. Прежде чем установить под капот, в них следует налить электролит и подзарядить.

Большинство же аккумуляторов для современных легковых автомобилей относится к категории “необслуживаемых”. Они продаются уже готовыми к эксплуатации, абсолютно герметичны, виброустойчивы и практически не требуют к себе внимания до окончания срока службы. Правда, в случае неисправности такая батарея не подлежит ремонту, ее можно лишь заменить на новую.