В чем разница между защищенными и незащищенными батареями 18650?

Когда-нибудь задумывались в чем разница между защищенными и незащищенными батареями 18650? Вы не одиноки. На самом деле, это один из самых распространенных вопросов, которые я получаю от людей, погружающихся в мир перезаряжаемых аккумуляторов.

Вот в чем дело:

Основное отличие в том, что защищенные батареи 18650 имеют встроенную систему безопасности (PCB), которая предотвращает перезаряд, переразряд и короткое замыкание. Не защищенные батареи лишены этой схемы, что делает их более рискованными, но немного более производительными.

И в этом руководстве, как профессиональный производитель аккумуляторных блоков 18650 производитель, я собираюсь подробно объяснить ВСЁ, что вам нужно знать об этих двух типах батарей.

Давайте начнем.

Защищенные батареи 18650: ваша страховка

Защищенные батареи 18650 — это как телохранитель для вашей электроники.

Эти батареи оснащены крошечной электронной платой (PCB), встроенной прямо в корпус батареи. Это не просто случайное дополнение – это сложная система защиты, которая следит за вашей батареей 24/7.

Вот что делает их особенными:

Разбор системы защиты

Схема защиты в этих батареях обычно включает три основных компонента:

PTC (Положительный температурный коэффициент): Этот компонент действует как тепловая предохранительная вставка. Когда становится слишком горячо, он автоматически отключает ток. Самое лучшее? Он сам восстанавливается, когда батарея остывает.

CID (Устройство прерывания тока): Думаю, это ядерный вариант. Если внутри ячейки накапливается слишком большое давление (обычно из-за перезаряда), CID навсегда отключает батарею. Это односторонний билет, но он предотвращает катастрофические сбои.

PCB (Плата защиты): Это мозг всей системы. Он постоянно контролирует напряжение, ток и иногда температуру. Когда он обнаруживает что-то подозрительное, он отключает всё быстрее, чем вы скажете «литий-ион».

Преимущества в реальном мире

За годы я протестировал сотни батарей, и защищенные элементы спасали мне жизнь не раз.

Например:

В прошлом году я случайно оставил фонарик включенным в моем снаряжении. Без защиты батареи это могло означать мертвую ячейку (или хуже). Но цепь защиты сработала, когда напряжение упало слишком низко, сохранив батарею для будущего использования.

Защищённые аккумуляторы также отлично показывают себя при зарядке. Цепь предотвращает перезаряд, что является основной причиной деградации аккумулятора и потенциальных опасностей для безопасности.

Компромисс по размеру

Вот что большинство людей не осознают:

Защищённые аккумуляторы 18650 на самом деле больше своих незащищённых собратьев. Цепь защиты добавляет примерно 2-3 мм в длину и иногда немного толщины тоже.

Это может показаться незначительным, но для устройств с плотными отсекми для батарей это может стать решающим фактором. Я видел много разочарованных пользователей, которые купили защищенные элементы, только чтобы обнаружить, что они не помещаются в их устройства.

Незащищённые аккумуляторы 18650: сырая мощность, сырые риски

Теперь давайте поговорим о незащищенных батареях 18650.

Это голые элементы — без страховки, без тренировочных колёс. Просто чистая литий-ионная энергия в металлическом цилиндре.

Почему выбирают незащищённые?

Вы можете подумать: «Зачем кому-то выбирать более рискованный вариант?»

Отличный вопрос. Вот почему незащищенные батареи все еще пользуются огромной популярностью:

Более высокий ток: Без цепи защиты, ограничивающей ток, незащищённые элементы могут отдавать больше энергии. Это важно для устройств с высоким потреблением, таких как мощные фонари, вейпы и кастомные аккумуляторные блоки.

Истинный размер 18650: Точно 18 мм x 65 мм, незащищённые аккумуляторы подходят для устройств, изготовленных с точностью до миллиметра. Никакого сжатия, никаких модификаций.

Меньшая стоимость: Снимите защитную цепь, и вы снимете стоимость. Незащищённые ячейки обычно дешевле защищённых на 20-30%.

Лучше для аккумуляторных блоков: При сборке многоклеточных аккумуляторных блоков с внешними системами управления батареями (BMS) незащищённые ячейки фактически предпочтительнее. Внешняя BMS выполняет все функции защиты более эффективно, чем цепи отдельных ячеек.

Меры безопасности

Позвольте быть ясным:

Незащищённые аккумуляторы требуют уважения. Без встроенных средств защиты ответственность полностью ложится на вас (и ваше устройство).

Вот что может пойти не так:

Переразряд: Разрядите незащищённую ячейку ниже 2,5 В, и вы можете навсегда её повредить. Некоторые ячейки могут стать опасными для повторной зарядки после глубокого разряда.

Перезаряда: Залейте слишком много энергии в незащищенную ячейку, и вы столкнетесь с перегревом, выпуском газов или в крайних случаях — тепловым разгонкой.

Коротких замыканий: Случайно замкните незащищенную батарею, и вы получите всплеск тока, который может быстро вызвать серьезное нагревание.

Разница между защищёнными и незащищёнными батареями 18650

Давайте разберем основные различия так, чтобы это действительно имело смысл:

Показатели производительности

В моих тестах я постоянно обнаруживал следующее:

Защищённые батареи обычно ограничены по непрерывному разряду 5-10А, что ограничено их цепями защиты. Незащищённые ячейки? Они могут выдавать 20А, 30А или даже больше, в зависимости от конкретной модели.

Это очень важно для высокопроизводительных устройств. Если вы используете фонарь на 100 Вт или мощный вейп-мод, эти цепи защиты могут ограничить вашу производительность.

Различия по времени работы

Вот что-то интересное:

Не защищённые аккумуляторы часто обеспечивают немного более длительное время работы. Почему? Самая защита цепи потребляет крошечное количество энергии. Мы говорим о микроамперах, но при длительном хранении это накапливается.

Плюс, цепи защиты часто отключают разряд примерно при 2,7-3,0 В, чтобы защитить ячейку. Не защищённые аккумуляторы можно безопасно разряжать до 2,5 В (если вы за ними следите), извлекая немного больше заряда.

Анализ стоимости

Давайте поговорим о деньгах.

Качественная защищённая 18650 обычно имеет маркировку $8-15. Та же ячейка без защиты? $5-10.

Но вот в чем дело:

Если учесть потенциальные расходы на повреждённые устройства (или ещё хуже — повреждение имущества из-за инцидента с аккумулятором), эти несколько дополнительных долларов за защиту начинают казаться дешёвой страховкой.

Защищённые против незащищённых аккумуляторов 18650: подробное сравнение

Выбор подходящей батареи для ваших нужд

Итак, какой тип выбрать?

Это зависит от вашей конкретной ситуации. Позвольте объяснить:

Выбирайте Защищённые, если:

Вы новичок в 18650: Когда вы только учитесь, цепи защиты обеспечивают важный запас безопасности. Они простят ошибки, которые могут быть дорогостоящими (или опасными) с незащищёнными ячейками.

Ваше устройство не имеет защиты: Некоторые устройства, особенно бюджетные варианты, не включают собственную защиту аккумулятора. В таких случаях защищённые ячейки практически обязательны.

Безопасность — ваш главный приоритет: Если у вас есть дети или вы просто избегаете рисков, дополнительная безопасность защищённых ячеек стоит своих компромиссов.

Вы используете устройства на одну ячейку: Фонари, портативные вентиляторы и подобные устройства часто отлично работают с защищёнными аккумуляторами.

Выбирайте Незащищённые, когда:

Ваше устройство имеет встроенную защиту: Высококлассные фонари, регулируемые вейп-моды и качественная электроника часто включают сложные защитные схемы. Добавление защиты на уровне аккумулятора избыточно.

Вам нужна максимальная производительность: Для устройств с высоким потреблением тока, превышающим 10А, часто единственный вариант — незащищённые элементы.

Вы собираете аккумуляторные сборки: Многосекционные конфигурации работают лучше с незащищёнными элементами, управляемыми одним BMS.

Вы опытный пользователь: Если вы понимаете безопасность аккумуляторов, владеете хорошим зарядным устройством и регулярно контролируете свои элементы, незащищённые аккумуляторы можно использовать безопасно.

Лучшие практики безопасности для обоих типов

Независимо от выбранного типа, следуйте этим рекомендациям:

Хранение и обращение

Всегда храните аккумуляторы в кейсах. Я не могу это подчеркнуть достаточно. Свободный аккумулятор в кармане с ключами или монетами — это короткое замыкание, которое может произойти в любой момент.

Держите их при комнатной температуре, когда это возможно. Экстремальные температуры ускоряют деградацию аккумуляторов и могут повлиять на безопасность.

Для долгосрочного хранения заряжайте элементы примерно до 3.7В (приблизительно ёмкость 40%). Это минимизирует деградацию и одновременно держит аккумулятор готовым к использованию.

Рекомендации по зарядке

Инвестируйте в качественное зарядное устройство. Серьёзно, не экономьте здесь. Хорошее зарядное устройство с несколькими функциями безопасности стоит $20-40 и прослужит много лет.

Контролируйте процесс зарядки, когда это возможно, особенно с незащищёнными элементами. Современные зарядные устройства надежны, но аккумуляторы могут выйти из строя неожиданно.

Никогда не заряжайте аккумуляторы без присмотра ночью или когда вы отсутствуете дома. Одного инцидента достаточно, чтобы нанести серьёзный ущерб.

Регулярная проверка

Проверяйте аккумуляторы регулярно на наличие:

• Физических повреждений (вмятины, разрывы на оболочке)
• Необычного нагрева во время использования или зарядки
• Значительную потерю емкости
• Любых признаков протечки или коррозии

Если вы заметили любой из этих признаков, немедленно утилизируйте аккумулятор. Это не стоит риска.

Дополнительные соображения

Для тех, кто готов углубиться, вот некоторые профессиональные советы:

Совпадение аккумуляторов в многоклеточных приложениях

При использовании нескольких аккумуляторов вместе (последовательно или параллельно) подбор является критически важным. Используйте аккумуляторы одинаковых:

• Бренда и модели
• Емкость
• Возраст и количество циклов
• Состояние заряда

Несовпадающие аккумуляторы могут привести к неравномерной зарядке/разрядке, что потенциально повреждает элементы или создает опасности для безопасности.

Понимание характеристик

Не ограничивайтесь только ёмкостью (мАч). Обратите внимание на:

CDR (Непрерывная разрядная способность): Это показывает, какую максимальную токовую нагрузку аккумулятор может безопасно обеспечивать непрерывно. Превышая её, вы рискуете проблемами.

Внутреннее сопротивление: Чем ниже, тем лучше. Высокое внутреннее сопротивление вызывает большее нагревание и падение напряжения при нагрузке.

Тип химии: ICR, INR, NCR — разные химические составы имеют разные показатели безопасности и характеристики работы.

Будущее технологий аккумуляторов 18650

Индустрия постоянно развивается. Мы видим:

Улучшенные защитные схемы: Новые платы печатных плат меньше, умнее и надежнее. Некоторые даже включают Bluetooth для мониторинга через приложения на смартфонах.

Безопасные химические составы: Производители аккумуляторов разрабатывают более безопасные химические составы, снижающие необходимость в защитных схемах.

Более высокие емкости: Современные 18650 с емкостью 3500мАч+ по сравнению с 2200мАч ячейками всего несколько лет назад.

Принятие вашего решения

В конце концов, выбор между защищенными и незащищенными аккумуляторами 18650 зависит от ваших конкретных потребностей и уровня опыта.

Для большинства пользователей, особенно новичков, защищенные аккумуляторы предлагают лучший баланс безопасности и производительности. Они могут стоить немного дороже и быть немного больше, но спокойствие стоит того.

Опытные пользователи с высокими требованиями к производительности и соответствующим оборудованием безопасности могут уверенно использовать незащищенные ячейки. Просто помните: с большой силой приходит большая ответственность.

Ключ к пониманию — это различия и осознанный выбор, основанный на вашей конкретной ситуации.

Итоги

В чем разница между защищенными и незащищенными аккумуляторами 18650? Защищенные аккумуляторы включают схемы безопасности, предотвращающие опасные ситуации, в то время как незащищенные аккумуляторы предлагают сырую производительность, но требуют аккуратного обращения и внешних мер безопасности. Выбирайте защищенные для безопасности и простоты, или незащищенные для максимальной производительности и гибкости — но всегда ставьте безопасность превыше всего независимо от вашего выбора.