Защищённые и незащищённые литий-ионные аккумуляторы: в чём разница?
Краткое резюме
Незащищённые литий-ионные аккумуляторы могут взрываться или воспламеняться, особенно при внешнем коротком замыкании. Для предотвращения этого в них используется защитный клапан (CID), но такие аккумуляторы всё равно предназначены для промышленного использования с внешними системами контроля.
Существует мнение, что стандартные литий-ионные аккумуляторы могут представлять опасность, в отличие от защищённых моделей, которые считаются более безопасными. Однако в этом вопросе существует множество заблуждений.
**Незащищённые аккумуляторы**
На первый взгляд, незащищённые аккумуляторы не имеют защитных механизмов, что делает их использование рискованным. Основной опасностью является возможность взрыва или воспламенения.
Важно помнить, что цилиндрические литий-ионные аккумуляторы предназначены для промышленного использования. Производители не предполагают, что обычные пользователи будут покупать их на маркетплейсах, заряжать дома и использовать, например, в фонариках.
Эти аккумуляторы предназначены для работы в составе батарей, где есть модуль контроля и защиты литий-ионных ячеек. Чтобы предупредить пользователей об этом, многие производители наносят соответствующее предупреждение на корпус аккумуляторов.
Несмотря на отсутствие полноценной защиты, в незащищённых аккумуляторах всё же присутствуют некоторые защитные элементы. Они призваны минимизировать негативные последствия в случаях, когда внешние системы контроля и защиты аккумулятора по каким-то причинам не сработали.
**Защитный клапан (CID)**
Наиболее опасный режим работы аккумулятора — внешнее короткое замыкание. В этом случае через аккумулятор протекают сверхвысокие токи, и он начинает сильно нагреваться. Например, у высокотоковых аккумуляторов 18650 и 21700 токи короткого замыкания могут превышать 150–200 ампер для полностью заряженного аккумулятора.
В результате аккумулятор нагревается до температуры выше +100 °C, и внутри металлического корпуса ячейки сильно возрастает давление. Если ничего не предпринять, внутреннее давление разрушит металлический корпус аккумулятора.
Чтобы предотвратить такой исход, внутри цилиндрических литий-ионных аккумуляторов в районе плюсового контакта устанавливается защитный клапан. Это металлическая мембрана, которая изгибается при избыточном внутреннем давлении и разрывает электрическую цепь, отключая источник внешнего короткого замыкания от анодной ленты («плюс») внутри ячейки.