U válcového Li-ion článku nejsou plus a minus jen na opačných koncích. Kovový plášť je záporný pól a sahá až těsně ke kladnému pólu, od kterého ho dělí jen tenké těsnění. Právě tam stačí kousek kovu a vznikne zkrat. Vysvětlujeme, jak je článek 18650 postavený, k čemu slouží papírový izolační kroužek, kdy ho vyměnit a kdy je potřeba vyřadit celý článek.
Jak je válcový článek postavený: minus sahá až k plusu
Článek 18650 (průměr 18 mm, délka 65 mm) i větší 21700 mají stejnou stavbu. Uvnitř je svinutý pás elektrod a separátoru, uložený v ocelovém pouzdru, kterému říkáme plášť. Záporná elektroda je vývodem připojená ke dnu pláště, takže celé pouzdro včetně dna je záporným pólem. Kladná elektroda vede do víčka nahoře, které tvoří kladný pól.
Víčko a plášť od sebe odděluje izolační těsnění. Při výrobě se horní okraj pláště zahne dovnitř přes těsnění a článek tím uzavře. Kolem kladného pólu tak vznikne kovový lem, kterému se říká rameno. Je to pořád plášť, tedy záporný pól, jen těsně vedle plusu.
Oba díly jsou si blízko i výškově. U článku s plochým kladným pólem (anglicky flat top) vystupuje pól nad rameno jen nepatrně, takže plochý kus kovu přiložený na pól snadno dosedne i na rameno. Rozdíl mezi plochým a vystouplým pólem popisujeme v článku Flat top vs. button top: jaký je rozdíl a co potřebujete.
Plášť je z výroby zabalený do tenké plastové smršťovací fólie (anglicky wrap). Ta není ozdoba: je to jediná izolace, která odděluje záporný plášť od okolí, ať už jde o sousední článek, vodič nebo kovový kontakt. Na kladném konci má obal otvor: pól musí zůstat volný kvůli kontaktu a jsou v něm i otvory, kudy článek při poruše vypustí plyny.
Na fotografii je kladný konec článku Samsung INR21700-53G. Kovová plocha uprostřed je plus. Všechno kovové pod okrajem obalu kolem ní patří k plášti, tedy k minusu.
Kde u článku vzniká zkrat
Zkrat znamená, že kladný a záporný pól mimo zařízení propojí vodič s malým odporem. Proud pak omezuje hlavně vnitřní odpor článku. Výkonové články stavěné na trvalý odběr 20A a víc dodají do zkratu ještě mnohem vyšší proud. Kovový předmět i článek se rychle zahřejí a hrozí poškození článku, únik elektrolytu nebo požár.
| Místo | Co ho izoluje z výroby | Kdy hrozí zkrat | Co pomůže |
|---|---|---|---|
| Kladný konec (rameno kolem pólu) | těsnění mezi pólem a pláštěm, přehnutý okraj obalu | kovový pásek, kontakt držáku nebo nástroj přesahuje přes pól na rameno | izolační kroužek, kontrola dosednutí kontaktu |
| Boční plášť | smršťovací obal | obal je natržený, prodřený nebo sjetý a plášť se dotkne kladné části, třeba vodiče nebo sousedního článku | článek s poškozeným obalem nepoužívat |
| Volné články v tašce nebo kapse | obal a nic víc | klíče, mince nebo jiný článek přemostí plus a minus | plastová krabička, každý článek ve vlastní přihrádce |
Nejzranitelnější je kladný konec. Na boku chrání plášť souvislá fólie, kdežto u kladného pólu je mezi plusem a minusem jen úzký proužek těsnění a přehnutého okraje obalu. Kovový kontakt, který je širší než pól nebo do držáku dosedne nakřivo, se tam dotkne obou pólů najednou.
K čemu slouží izolační kroužek
Izolační kroužek je tenké mezikruží z izolačního papíru, který se v obchodech označuje jako fish paper nebo barley paper, s lepicí vrstvou. Nalepuje se na kladný konec článku tak, aby zakryl rameno pláště a samotný kladný pól nechal volný. Přidává izolaci tam, kde je jí nejméně: okraj smršťovacího obalu na rameni je úzký a při vkládání do držáku nebo přitlačení kontaktu se snadno odře nebo posune.
Kroužek má smysl hlavně:
- v držácích a bateriích, kde na kladný pól dosedá kovový pásek nebo kontakt,
- u článků s plochým kladným pólem, kde je pól skoro v jedné rovině s ramenem,
- u volných článků, se kterými se často manipuluje.
Na záporný pól kroužek nepatří. Dno pláště je samo záporným kontaktem a zkrat přes rameno se odehrává na opačném konci.
Jak kroužek nalepit
- Zkontrolujte článek: obal musí být celý, bez trhlin a odřenin, kladný pól čistý a suchý.
- Vyberte kroužek podle velikosti článku. Kroužek pro 18650 je menší než kroužek pro 21700.
- Kroužek sloupněte z podkladového papíru a vystřeďte ho tak, aby otvor obkroužil kladný pól. Nesmí zakrývat kov pólu ani otvory v něm.
- Přitlačte ho po celém obvodu. Okraj nesmí odstávat a rameno nesmí být nikde vidět.
- Po vložení do zařízení nebo držáku zkontrolujte, že kontakt dosedá na kladný pól, ne na kroužek.
Kdy kroužek vyměnit a kdy vyřadit celý článek
Poškozený kroužek vyměníte za pár vteřin. Poškozený obal nebo plášť je ale důvod článek dál nepoužívat. Nespoléhejte na to, že „je to jen malé odření“: i malé místo, kde je vidět kov pláště, stačí ke zkratu, a zvenku nepoznáte, zda poškození nezasáhlo i plášť pod ním.
| Co vidíte | Co udělat |
|---|---|
| Kroužek chybí nebo spadl | nalepit nový |
| Kroužek je natržený, odlepený nebo posunutý a rameno je vidět | vyměnit za nový |
| Kroužek je propálený, zčernalý nebo roztavený | nejspíš došlo ke zkratu nebo přehřátí, článek vyřadit |
| Obal je natržený, prodřený na kov, sjetý nebo zvlněný od tepla | článek vyřadit |
| Plášť je promáčklý nebo zrezivělý, článek zapáchá elektrolytem | článek vyřadit |
| Článek je přebalený do jiného obalu | nepoužívat; nový obal nic nespraví a původ ani stav článku pod ním neznáte |
Proč k článkům přikládáme dva kroužky
U článků 18650, které mají kroužky uvedené v názvu, najdete v balení dva kroužky na každý kus: k jednomu článku dva, k balení 2 ks čtyři, k balení 4 ks osm. Přesný obsah balení vždy uvádí karta produktu. Na jeden článek přitom stačí jediný kroužek na kladném pólu. Druhý je rezerva:
- Kroužek se při lepení může pokrčit nebo nalepit nakřivo. Po odlepení drží lepidlo hůř a papír se snadno natrhne, proto je lepší dát rovnou nový.
- Když článek vyndáte z držáku nebo zařízení a kroužek se přitom poškodí, máte náhradu po ruce.
Kroužky najdete například u článků Samsung INR18650-25R v blistru, EVE INR18650/30P v blistru, Samsung INR18650-35E v blistru nebo u balení 4 ks LG INR18650MJ1 s osmi kroužky. Všechna balení najdete v kategorii Blistr.
Shrnutí
- Celý plášť článku je záporný pól a jeho okraj (rameno) obepíná kladný pól jen přes tenké těsnění.
- Izolační kroužek zakryje rameno a nechá volný kladný pól. Chrání hlavně tam, kde na pól dosedá kovový kontakt nebo pásek.
- Natržený, odlepený nebo posunutý kroužek vyměňte. Propálený kroužek, poškozený obal, promáčklý plášť nebo zápach elektrolytu jsou důvod článek vyřadit.
- Přebalení poškozený článek nezachrání, jen zakryje jeho vady.
- Volné články přenášejte v krabičce, nikdy volně v kapse s kovovými předměty. Nabíjejte je jen nabíječkou pro Li-ion 4,2V.
Další zásady pro zacházení s články shrnujeme v článku Bezpečnost Li-ion článků: 12 pravidel. Články 18650 s izolačními kroužky v balení najdete v kategorii Li-ion baterie 18650. Pokud si nejste jistí, zda je článek po výměně kroužku ještě v pořádku, napište nám na obchod@baterie-roznov.cz nebo zavolejte na +420 735 346 075.