Was ist eine 18650-Batterie?
Der 18650-Akku ist der Vorläufer der Lithium-Ionen-Akkus. Aus Kostengründen wurde er von der japanischen Firma SONY als Standard-Lithium-Ionen-Akkumodell etabliert. Die „18“ in 18650 steht für einen Durchmesser von 18 mm, die „65“ steht für eine Länge von 65 mm und die „0“ gibt eine zylindrische Batterie an. Lithium-Ionen-Akkus sind für ihre Vorteile bekannt, darunter geringes Gewicht, hohe Kapazität und kein Memory-Effekt, weshalb sie trotz ihres relativ höheren Preises in vielen digitalen Geräten weit verbreitet sind. Lithium-Ionen-Batterien haben eine hohe Energiedichte, eine 1,5- bis 2-mal höhere Kapazität als Nickel-Metallhydrid-Batterien gleichen Gewichts und eine geringe Selbstentladung. Darüber hinaus sind auch das Fehlen eines nennenswerten „Memory-Effekts“ und die Abwesenheit giftiger Substanzen wichtige Gründe für die weite Verbreitung von Lithium-Ionen-Batterien. Darüber hinaus ist es wichtig zu beachten, dass Lithiumbatterien häufig auf der Außenseite der Batterie mit „4,2-V-Lithiumbatterie“, „4,2-V-wiederaufladbare Lithiumbatterie“ oder ähnlichen Markierungen in englischer Sprache gekennzeichnet sind, um Verwechslungen mit Nickel-Cadmium oder Nickel-Metallhydrid zu vermeiden Achten Sie beim Kauf auf Lithiumbatterien.
Geschichte der Batteriezelle 18650
Zylindrische Batteriezellen haben die längste Geschichte, die ausgereiftesten Herstellungsprozesse, eine hohe Zellkonsistenz und relativ niedrige Kosten. Sony stellte 1991 seinen ersten kommerziellen Akku in zylindrischer Form vor und nannte das Akkumodell „18650“, wobei 18 für den Durchmesser von 18 Millimetern, 65 für eine Länge von 65 Millimetern und 0 für eine zylindrische Zelle steht. Der 18650-Akku entwickelte sich schnell zum Industriestandard und fand weit verbreitete Anwendung im Bereich der Unterhaltungselektronik, wo er bis heute beliebt und im Einsatz ist.
Vorteile von 18650 Batteriezellen
(1) Große Kapazität
18650-Lithiumbatterien haben typischerweise eine Kapazität von 1200 mAh bis 3600 mAh, während normale Batterien nur eine Kapazität von etwa 800 mAh haben. In Kombination mit einem 18650-Lithium-Akku kann die Kapazität leicht über 5000 mAh liegen.
(2) Lange Lebensdauer
18650-Lithiumbatterien haben eine lange Lebensdauer mit einer normalen Nutzungszykluslebensdauer von über 500 Zyklen, was mehr als doppelt so viel ist wie bei normalen Batterien.
(3) Hohe Sicherheitsleistung
18650-Lithiumbatterien bieten eine hohe Sicherheitsleistung, da ihre positiven und negativen Anschlüsse getrennt sind, um Kurzschlüsse zu verhindern. Die Gefahr eines Kurzschlusses wird minimiert. Darüber hinaus können Schutzplatinen hinzugefügt werden, um Überladung und Tiefentladung zu verhindern und so die Lebensdauer der Batterie weiter zu verlängern.
(4) Hochspannung
18650-Lithiumbatterien haben typischerweise Spannungen von 3,6 V, 3,8 V und 4,2 V, was viel höher ist als die 1,2 V-Spannung von Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien.
(5) Kein Memory-Effekt
Der Akku muss vor dem Aufladen nicht vollständig entladen werden, was die Verwendung erleichtert.
(6) Niedriger Innenwiderstand
Polymerzellen haben im Vergleich zu typischen Flüssigkeitszellen einen geringeren Innenwiderstand. Heimische Polymerzellen können sogar einen Innenwiderstand von 35 mΩ oder weniger erreichen, was die Selbstentladung deutlich reduziert und die Standby-Zeit von Geräten wie Smartphones verlängert. Diese Polymer-Lithium-Batterien mit hoher Entladung sind ideal für ferngesteuerte Modelle und haben das Potenzial, Nickel-Metallhydrid-Batterien zu ersetzen.
(7) Kann in Reihe oder parallel angeschlossen werden, um 18650-Akkus zu bilden
(8) Breites Anwendungsspektrum
18650-Batterien werden in verschiedenen elektronischen Geräten verwendet, darunter Laptops, Funkgeräte, tragbare DVD-Player, Instrumente, Audiogeräte, ferngesteuerte Modelle, Spielzeug, Kameras, Digitalkameras und mehr.
·Typen von 18650-Batteriezellen
Das Lade- und Entladeprinzip eines 18650 Lithium-Ionen-Akkus:
Das Funktionsprinzip eines Lithium-Ionen-Akkus bezieht sich auf seinen Lade- und Entladevorgang. Beim Laden der Batterie werden an der positiven Elektrode der Batterie Lithiumionen erzeugt. Diese erzeugten Lithiumionen wandern durch den Elektrolyten zur negativen Elektrode. Die negative Elektrode besteht typischerweise aus geschichteten Kohlenstoffstrukturen und weist viele Mikroporen auf. Die Lithiumionen, die die negative Elektrode erreichen, werden in die Mikroporen der Kohlenstoffschicht eingefügt. Je mehr Lithium-Ionen eingelegt sind, desto höher ist die Ladekapazität.
Ebenso werden beim Entladen der Batterie (d. h. während der Nutzung der Batterie) die in der Kohlenstoffschicht der negativen Elektrode eingebetteten Lithiumionen freigesetzt und wandern zurück zur positiven Elektrode. Je mehr Lithiumionen zur positiven Elektrode zurückkehren, desto höher ist die Entladekapazität. Typischerweise bezieht sich die Batteriekapazität auf die Entladekapazität.
Es ist offensichtlich, dass sich Lithiumionen während des Lade- und Entladevorgangs einer Lithium-Ionen-Batterie von der positiven Elektrode → negative Elektrode → positive Elektrode bewegen. Wenn wir eine Lithium-Ionen-Batterie metaphorisch mit einem Schaukelstuhl vergleichen, wobei die beiden Enden des Schaukelstuhls die beiden Pole der Batterie darstellen, dann verhalten sich die Lithium-Ionen wie geschickte Sportler, die zwischen den beiden Enden des Schaukelstuhls hin und her laufen . Aus diesem Grund haben Experten Lithium-Ionen-Batterien den liebenswerten Namen „Schaukelstuhlbatterien“ gegeben.
Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung von 18650-Batteriezellen:
Was die Lagerung betrifft, liegt der Temperaturbereich für 18650-Batteriezellen bei 0 °C bis 60 °C, die Betriebstemperatur bei -20 °C bis 50 °C und die optimale Betriebstemperatur bei 20 °C bis 40 °C. Eine Temperatur von 60 Grad ist der Grenzwert, um die Batterielebensdauer zu gewährleisten, da hohe Temperaturen die Lebensdauer verkürzen können und Temperaturen über 100 Grad eine Gefahr darstellen können, da es zu Verbrennungen oder Explosionen kommen kann, die typischerweise bei etwa 130 Grad auftreten.
Beim ersten Aufladen empfiehlt es sich, tagsüber zu laden. Das Aufladen in der Nacht kann zu einer Überladung und möglichen Schäden an der Batterie führen. Durch das Laden während des Tages lässt sich die Ladezeit besser steuern, wobei unbedingt auf die Dauer geachtet werden muss.
Entscheiden Sie sich am besten für das Laden am Tag und vermeiden Sie das Laden von 18650-Lithium-Ionen-Akkus über Nacht. Stellen Sie sicher, dass die Ladezeit gut eingehalten wird und idealerweise 8 Stunden nicht überschreitet. Überladung kann die Lebensdauer von 18650-Lithium-Ionen-Akkus verkürzen und zu einer übermäßigen negativen Spannung führen.
Wie hoch ist die Lebensdauer von 18650 Batteriezellen?
18650-Batterien sind für ihre große Kapazität, lange Lebensdauer und hohe Sicherheitsleistung bekannt. Im Allgemeinen haben 3,7-V-18650-Lithium-Ionen-Batterien eine Zyklenlebensdauer von etwa 500 bis 1000 Zyklen, während 3,2-V-18650-Batterien typischerweise eine Lebensdauer von 2000 Zyklen oder mehr haben.
Wie lade ich 18650-Akkuzellen auf?
18650 Lithium-Ionen-Akkuzellen sollten bei einer Temperatur zwischen 0 °C und 45 °C geladen werden. Ihr sicherer Betriebsspannungsbereich beträgt 2,8 V bis 4,2 V. Eine Unter- oder Überschreitung dieses Spannungsbereichs kann die Lithium-Ionen in der Batterie sehr instabil machen und zu Unfällen führen. Um sicherzustellen, dass der Akku im sicheren Bereich bleibt, ist es wichtig, spezielle Ladegeräte zu verwenden, die speziell für 18650-Akkus entwickelt wurden. Diese Ladegeräte passen den Lademodus automatisch an den aktuellen Zustand der Batterie an.
So entsorgen Sie 18650-Batteriezellen sicher:
Da elektronische Produkte immer weiter verbreitet sind und immer schneller ersetzt werden, fällt eine erhebliche Menge an gebrauchten Batterien an, darunter eine große Anzahl von 18650-Batterien. Das ordnungsgemäße Recycling und die Entsorgung von 18650-Batterien ist von entscheidender Bedeutung.
Entsorgen Sie sie nicht achtlos:
Gebrauchte 18650-Batterien sollten ordnungsgemäß gehandhabt werden und nicht einfach in den Mülleimer geworfen oder in der Natur gelassen werden. Diese Batterien enthalten geringe Mengen gefährlicher Stoffe und eine falsche Entsorgung kann möglicherweise den Boden, Wasserquellen und die Luft verschmutzen.
Zum Recycling trennen:
Unterschiedliche Batterietypen können unterschiedliche Komponenten haben und unterschiedliche Recyclingverfahren erfordern. Achten Sie darauf, 18650-Batterien von anderen Batterietypen zu trennen, um eine ordnungsgemäße Handhabung und Wiederverwertung sicherzustellen.
Nutzen Sie professionelle Recyclingkanäle:
Um die ordnungsgemäße Entsorgung und das Recycling gebrauchter 18650-Batterien sicherzustellen, wird empfohlen, diese professionellen Recyclingkanälen anzuvertrauen. Einige Städte und Regionen verfügen über ausgewiesene Recyclingzentren oder Sammelbehälter für Altbatterien. Darüber hinaus können Sie Recyclingprogramme nutzen, die von Herstellern elektronischer Produkte oder Batterien angeboten werden.
Schäden zu vermeiden:
Versuchen Sie beim Recycling gebrauchter 18650-Batterien, eine Beschädigung des Batteriegehäuses zu vermeiden. Beschädigte Gehäuse könnten dazu führen, dass gefährliche Stoffe aus dem Inneren der Batterie austreten, was das Risiko einer Umweltverschmutzung erhöht. Vermeiden Sie daher beim Transport und bei der Lagerung gebrauchter Batterien den Kontakt mit scharfen Gegenständen oder Metallmaterialien.
Kurzschlüsse vermeiden:
Gebrauchte 18650-Batterien können noch etwas Ladung behalten, daher ist es wichtig, Vorkehrungen zu treffen, um Kurzschlüsse während des Recyclingprozesses zu vermeiden. Kurzschlüsse können schwerwiegende Folgen wie Überhitzung, Explosionen oder sogar Brände haben. Vor dem Recycling können Sie die Plus- und Minuspole der Batterie mit Klebeband oder anderen Isoliermaterialien abdichten, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die ordnungsgemäße Entsorgung und das Recycling gebrauchter 18650-Batterien für den Umweltschutz und die menschliche Gesundheit von entscheidender Bedeutung sind. Jeder von uns ist dafür verantwortlich, gebrauchte Batterien an professionelle Recyclingkanäle zu liefern, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß gehandhabt und recycelt werden.
Faktoren, die bei der Auswahl des besten 18650-Lithium-Ionen-Akkus zu berücksichtigen sind:
Kapazität: Die Kapazität der Batterie bestimmt, wie viel Energie sie speichern kann. Akkus mit höherer Kapazität haben in der Regel eine längere Lebensdauer im Vergleich zu Akkus mit geringerer Kapazität.
Spannung: Die Spannung der Batterie bestimmt ihre Leistungsabgabe. Die meisten 18650-Batterien haben eine Spannung von 3,7 Volt, einige Batterien können jedoch höhere oder niedrigere Spannungen haben.
Marke und Qualität: Um Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, ist die Wahl einer seriösen Marke und hochwertiger Batterien unerlässlich.
Schutzschaltung: Einige 18650-Akkus verfügen über eine Schutzschaltung, die Überladung, Tiefentladung und Kurzschlüsse verhindern kann. Dies erhöht die Sicherheit und Lebensdauer der Batterie.
Preis: Billigere Batterien haben möglicherweise eine geringere Qualität und sind möglicherweise nicht so langlebig oder sicher wie teurere Optionen.
Verwendungszweck: Berücksichtigen Sie den Verwendungszweck der Batterie, da einige Batterien besser für Geräte mit hohem Stromverbrauch wie Taschenlampen geeignet sind, während andere möglicherweise besser für Geräte mit geringem Stromverbrauch wie Fernbedienungen geeignet sind.
