Védett és védetlen 18650-es cellák: mi a különbség?

A „védett” és „védetlen” kifejezések gyakran szerepelnek az 18650-es cellák leírásában. A két kialakítás külsőre nagyon hasonló lehet, használatuk azonban eltérő műszaki feltételeket igényel.

A megfelelő típus kiválasztása nemcsak kompatibilitási, hanem biztonsági kérdés is.

Mit jelent a védetlen cella?

A védetlen cella önmagában nem tartalmaz teljes körű elektronikus védelmet a veszélyes üzemállapotok ellen.

Egy ilyen cella megfelelő külső védelem nélkül nem feltétlenül akadályozza meg:

• a túltöltést;
• a túlmerítést;
• a túl nagy kisütőáramot;
• a külső rövidzárlatot;
• a túl magas vagy túl alacsony hőmérsékleten történő működést.

A védetlen cellákat jellemzően olyan akkumulátorcsomagokhoz használják, amelyekben a szükséges felügyeletet külön BMS vagy más védelmi elektronika biztosítja.

Mit jelent a védett cella?

A védett cella általában egy alapcellából és a hozzáépített védelmi áramkörből áll.

A védelem típustól függően lekapcsolhatja a cellát, amikor:

• a feszültség túl magasra emelkedik;
• a feszültség veszélyesen alacsonyra csökken;
• túl nagy áram folyik;
• rövidzárlat alakul ki.

A védelmi elektronika miatt a cella néhány milliméterrel hosszabb lehet. Ezért egy védett 18650-es cella nem minden esetben fér el olyan eszközben, amelyet védetlen cellához terveztek.

Mi az a BMS?

A BMS, vagyis Battery Management System az akkumulátorcsomag működését felügyelő elektronikus rendszer.

Feladata a kialakítástól függően többek között:

• a cellafeszültségek ellenőrzése;
• a töltés és kisütés lekapcsolása veszélyes határértékeknél;
• a túláram és rövidzárlat érzékelése;
• a hőmérséklet figyelése;
• soros cellacsoportok kiegyenlítésének támogatása.

A BMS kiválasztását nem lehet kizárólag a névleges csomagfeszültség alapján elvégezni. Figyelembe kell venni a cellakémiát, a soros cellák számát, a megengedett áramokat, a hőmérsékleti feltételeket és az alkalmazás sajátosságait.

A töltő nem helyettesíti a BMS-t

Gyakori félreértés, hogy egy megfelelő töltő önmagában elegendő védelmet biztosít.

A töltő elsősorban a töltési folyamatot szabályozza. Nem feltétlenül képes érzékelni:

• az egyes cellacsoportok közötti eltérést;
• a kisütés közben fellépő túláramot;
• a készülékben kialakuló rövidzárlatot;
• minden kritikus hőmérsékleti állapotot;
• egy hibás cella rendellenes viselkedését.

Biztonságos rendszerhez a töltőnek, a BMS-nek, a celláknak és a készüléknek egymással kompatibilisnek kell lennie.

Mi történhet védelem nélkül?

A lítiumion-cella nagy mennyiségű energiát tárol kis térfogatban. Helytelen használat esetén gyors melegedés, gázképződés, szivárgás vagy termikus esemény következhet be.

Különösen veszélyes lehet:

• a pozitív és negatív pólus közvetlen összezárása;
• a sérült szigetelőborítás;
• a nem megfelelő töltő;
• a gyártói határértékek túllépése;
• eltérő állapotú cellák összekapcsolása;
• a cella összenyomása, átszúrása vagy leejtése.

A Samsung SDI előírásai szerint lítiumion-cellát csak megfelelő védelmi mechanizmussal rendelkező akkumulátorcsomagban vagy rendszerben szabad használni.

Melyik típust válaszd?

Védett cella lehet megfelelő, ha:

• az eszközt kifejezetten ilyen cellához tervezték;
• a nagyobb hosszúság fizikailag elfér;
• a készülék dokumentációja engedélyezi;
• a cella terhelhetősége megfelel az alkalmazásnak.

Védetlen cella jöhet szóba, ha:

• professzionálisan tervezett akkumulátorcsomagba kerül;
• megfelelő BMS védi;
• a teljes rendszer határértékei ismertek;
• a szerelést és ellenőrzést hozzáértő személy végzi.

A védetlen cella nem általános helyettesítője a védett cellának.

Biztonságos kezelés a beszerelés előtt

A még be nem épített cellákat úgy kell tárolni és szállítani, hogy pólusaik ne érhessenek fémtárgyakhoz.

Soha ne tarts laza cellát:

• kulcsok mellett;
• aprópénzzel egy zsebben;
• szerszámok között;
• vezetőképes, fém tárolóban;
• sérült zsugorfóliával.

Használj megfelelő cellatartót vagy olyan csomagolást, amely fizikailag elválasztja és szigeteli a pólusokat.

Összefoglalás

A védett cella saját védelmi elektronikával rendelkezik, a védetlen cella pedig külső védelemre szorul. Akkumulátorcsomag építésekor nem elég egy megfelelő töltőt választani: szükség van az adott rendszerre méretezett BMS-re, biztonságos mechanikai kialakításra és szakszerű összeszerelésre is.

A Cellashop Samsung ICR18650-26J terméke védetlen cella, ezért kizárólag megfelelő védelmi rendszerben használható.

Termékinformáció: Samsung ICR18650-26J cella

Biztonsági tudnivalók: Akkumulátor-biztonsági tájékoztató