18650バッテリー並列

前書き

18650は、「18650セル」という正式名称で呼ばれる特定のタイプの充電式リチウムイオンセルバッテリーです。 18650という名前は、18mm x 65mmで、単三電池よりわずかに大きいリチウムイオン電池セルのサイズのみを指します。 18650は、交換可能および充電式バッテリーの事実上の標準になりました。典型的なリチウムイオン電池は、1800mAhから3500mAhの範囲の性能容量、3.7ボルトの出力、および約4時間の平均バッテリー充電時間を備えています。充電時間は、充電器の電圧、バッテリーの種類、およびアンペア数によって異なる傾向があります。

18650セルは、保護されたセルと保護されていないセルの2つの大きな分類に分類されます。保護されていない品種は、バッテリーパックを作成したり、電子タバコや電子タバコの目的で18650を使用したりする経験豊富なユーザーによってよく使用されます。これらは、保護回路が許可するよりも高い放電率を必要とします。保護された18650バッテリーは、セルのパッケージ（バッテリーケーシング）に電子回路が埋め込まれており、セルを熱、過充電、過放電、過電流、および短絡から保護するため、使用をお勧めします。

これにより、保護されていないオプションよりも安全になります。保護されていない18650バッテリーは安価であり（ただし安全性は低くなります）、ロード/ドローおよび充電が外部で監視および制御されている場合にのみ使用してください。電力に関しては、18650 3.7v3400mAhバッテリーは約2Ahから最大3.5Ah、および約10から13ワット時を蓄えます。最高の低コスト18650バッテリーは、18650 3.7v3400mAh保護セルであるPanasonicNCR18650bです。市場で最高の充電器の1つは、さまざまなバッテリーを充電するNitecoreD4です。

18650は、このクラスの消費者向け充電式バッテリーの中で最高のパフォーマンスを提供します。スマートフォンのバッテリーとほぼ同じ速度で劣化する傾向がありますが、完全に放電する前に充電による損傷を受けにくいです（以前広く使用されていた古いニッケルカドミウム電池とは異なります）。 18650バッテリを選択するときに確認する最も重要なパラメータは、アンペア容量とも呼ばれる連続放電定格（CDR）です。 CDRは、アンペア（A）で測定された電流が、バッテリーを過熱することなくバッテリーから引き出せる速度です。

バッテリーのCDRをデバイスの消費電力と一致させることが重要です。この点でエラーが発生すると、セルが過熱する傾向があり、バッテリーが損傷して寿命が短くなります。これにより、セルが漏れたり、爆発したり、デバイスが損傷したりする可能性があります。 CDR（A）とバッテリー容量（mAh）の間には逆の関係があります。つまり、容量が大きいほどCDRは低くなります。その結果、より少ない電力を消費するデバイスはより大きな容量のセルを利用できますが、より多くの電力を消費する傾向があるデバイスは、より多くの電流を安全に引き出すために、より低い容量のセルを必要とします。 2018年6月の時点で、18650バッテリーで達成可能な現在の最大CDRは、2000mAhで38Aです。

最高のバッテリーは通常、Samsung、LG、Sony、Panasonic / Sanyoによって製造されており、これらのブランドは信頼できるCDR評価を提供しています。推奨される高品質の18650バッテリー充電器は、2つのセルを同時に充電するNitecore I2Intellicharge充電器です。バッテリーの状態を検出し、必要に応じて電圧と適切な充電を変更します。これにより、過充電による損傷を防ぐことができます。

18650バッテリーは、平均して300〜500回の充電サイクルに耐える傾向がありますが、完全に放電する前に定期的に充電すると、バッテリーの寿命を延ばすことができます。その結果、すべてのセルが時間の経過とともに必然的に劣化する前に、通常、18650バッテリーを1〜2年継続して機能的に使用することが可能です。充電容量にも焦点を当てながら、使用するデバイスの最小放電要件をわずかに超える18650バッテリーを選択することをお勧めします。ほとんどのバッテリーには、バッテリーの放電率と内部温度を監視する保護回路基板（PCB）が組み込まれています。

18650セルの種類のリチウムイオン電池がポータブルデバイスに革命をもたらしたことは疑いの余地がありません。 18650セルは、懐中電灯、ラップトップ、スマートフォン、カメラ、ベビーモニター、フィットネスガジェット、レーザーポインター、高ドレインデバイスで使用されます。これは、容量と放電率が優れているためです。 18650は、フラットスタイルとボタントップスタイルの両方があります。

18650、その使用法、利点、および操作機能を並行して完全に拡張するために、次の重要なポイントまたは質問が考慮されます。

・2つの異なるバッテリーを並列に接続できますか？

・18650バッテリーを並列に接続するとどうなりますか？

・18650バッテリーを並行して充電できますか？

2つの異なるバッテリーを並列に接続できますか？

これに適切に対処するには、バッテリーバンクの概念を理解する必要があります。バッテリーバンクは、1つのアプリケーションで2つ以上のバッテリーを結合したときに得られるものです。バッテリーをこのように接続すると、電圧、アンペア数、またはその両方を増やすことができます。 2つ以上のバッテリーを正常に接続するには、主に2つの方法があります。 1つ目は直列接続で、2つ目は並列接続と呼ばれます。

並列接続すると定格電流が増加しますが、電圧は同じままです。また、バッテリーの電流容量（定格電流）が増加しているため、ケーブルが焼損しないように、より頑丈なケーブルが必要になる可能性があることも考慮に入れる必要があります。この（並列）配置では、ジャンパー線を使用して両方の正の端子を接続し、別のジャンパー線を使用して両方のバッテリーの両方の負の端子を相互に接続します。ネガティブからネガティブ、ポジティブからポジティブ。ただし、2つの異なるバッテリーを並列に接続する場合は別の問題になります。これは、バッテリーが異なるということは、バッテリーの定格電圧と容量が異なることを意味するためです。したがって、異なるバッテリーを並列に接続しないでください。これが行われると、より高い電圧定格のバッテリーは、最終的に同じ電圧になるまで、もう一方のバッテリー（より低い電圧定格）に放電します。 2番目のバッテリー（定格電圧が低い）が充電式バッテリーの場合、2つが同じ電圧になるまで、最初のバッテリーで充電されます。何が起こるかというと、終了電圧は2つの異なる開始電圧の中間になります。これにより、両方のバッテリー間を流れる電流の値が非常に高くなります。必然的に、この大電流はバッテリーの一方または両方に損傷を与えます。その過程で大量の熱が非常に急速に発生し、バッテリーが沸騰（消費）する可能性があるため、または最終的には暴力的な結果につながる可能性があります。

18650バッテリーを並列に接続するとどうなりますか？

異なるタイプ、年齢、または容量のバッテリーを一緒に混合することは推奨されておらず、これには正当な理由があることを最初から明確にすることが重要です。たとえば、新しいバッテリーは古いバッテリーよりも速い速度で充電されるため、システムが古いバッテリーを完全に充電しようとしているときに、新しいバッテリーが過充電される可能性があります。これにより、新しいバッテリーが損傷し、バッテリーが故障し、最終的にバッテリーバンク全体がダウンします。これは、同じ年齢のバッテリーを使用した構成と比較した場合、異なる年齢のバッテリーが異なるレートで充電および放電し、バッテリーバンクの寿命が全体的に短くなるためです。これにより、バッテリーが不可逆的に損傷する可能性があります。

接続するバッテリーは、すべて同じ年齢、タイプ、容量のものにすることをお勧めします。 18650バッテリーまたはセルには、さまざまな種類（電圧定格と容量）があります。したがって、同じ年齢、電圧定格、および容量の18650バッテリーのみを並列に接続する必要があります。同じタイプ、年齢、サイズ、容量、および電圧定格の18650バッテリーを並列に接続すると、容量が増加し、実行時間が長くなりますが、電圧は同じままです。

18650個のバッテリーを並行して充電できますか？

次の条件が満たされている場合、18650バッテリーを安全に並列充電できます。すべてのバッテリーは名目上同一である必要があります（つまり、同じ年齢、タイプ、電圧定格、サイズ、および容量である必要があります）。この条件が満たされると、並列配置の場合、充電電流は均等に分割されます。そうでない場合（セルが同一でない場合）、電流は均等に分割されず、最悪のシナリオでは、充電器からの全電流は、充電プロセス中のある時点ですべて1つのセルに流れます。これが発生し、最大充電電流が1つのセルの定格最大電流値を超えない場合、損傷は発生しません。ただし、充電電流がセルの定格電流よりも高い場合、リチウムイオンセルが破壊されるため、損傷が発生します。これにより、バッテリーバンク全体が危険にさらされ、最終的には障害が発生します。 18650バッテリーが安全に並行して充電されるようにするには、安全上の注意を払う必要があります。充電中のセルへの最大電流は制限する必要があります。公称容量の5分の1（1/5）から、2分の1（1/2）を超えない安全な充電電流を、独立した過充電防止回路を介して適用する必要があります。これは最初の防衛線です。次に、保護を強化するために、保護された18650リチウムイオン電池を使用することをお勧めします。第三に、セルに印加される最大電圧を安全に調整するために、充電器回路自体に過保護が組み込まれていることを確認する必要があります。メンテナンスと保管には、バッテリーバンクの容量の少なくとも2％〜3％の充電器を使用することをお勧めします。充電と放電は均一でなければなりません。第4に、セルは、過充電からも保護する保護ICによって過放電から保護する必要があります。バッテリーセルが適切に保護されていないと、動作が大幅に損なわれ、寿命が短くなります。