Baterias planas vs. baterias 18650 com botão: qual delas se adapta ao seu dispositivo?

As baterias 18650 planas e de botão têm o mesmo formato cilíndrico geral, mas seus terminais positivos são projetados de forma diferente. Essa pequena diferença estrutural pode determinar se uma célula faz contato confiável com um dispositivo, suporte de bateria ou bateria.

Uma bateria plana 18650 tem uma extremidade positiva relativamente nivelada. Uma bateria 18650 com botão superior possui um terminal positivo elevado que se estende acima da tampa da célula.

Nenhum dos designs é universalmente melhor. A escolha correta depende de:

• Estrutura de contato do dispositivo

• Design de suporte de bateria

• Comprimento de instalação disponível

• Circuito de proteção

• Método de conexão celular

• Corrente necessária

• Layout da bateria

• Dimensões do gabinete OEM

Uma célula de topo de botão pode caber em um dispositivo que usa contatos fixos positivos e negativos, enquanto uma célula de topo plano costuma ser mais prática para baterias soldadas. Contudo, as dimensões reais da célula e a estrutura do terminal devem ser verificadas antes de fazer uma seleção final.

Baterias Flat-Top vs. Button-Top 18650: comparação rápida

O estilo do terminal deve sempre ser avaliado juntamente com o comprimento completo da célula. Uma célula descrita como botão também pode incluir um circuito de proteção, invólucro externo ou outros recursos que aumentam seu comprimento total.

O que é uma bateria plana 18650?

Uma bateria plana 18650 possui um terminal positivo que fica próximo à superfície superior da célula.

O terminal não é necessariamente perfeitamente plano. Alguns modelos podem ter um pequeno contato elevado, mas geralmente é mais baixo que o terminal positivo em uma célula com botão superior.

Células de topo plano são comumente usadas em:

• Baterias de íon de lítio personalizadas

• Conjuntos de células soldadas por pontos

• Baterias com tiras de níquel

• Equipamento projetado em torno de suportes de células dedicados

• Aplicações com comprimento de instalação limitado

• Produtos OEM que exigem um layout de terminal definido

A estrutura terminal mais curta pode facilitar a manutenção de um design de pacote compacto. Também pode fornecer espaçamento mais previsível quando as células são dispostas lado a lado.

Entretanto, uma célula plana pode não fazer contato confiável em um dispositivo projetado para um terminal positivo elevado.

O que é uma bateria 18650 com botão?

Uma bateria 18650 com botão superior possui um terminal positivo elevado que se assemelha a um pequeno botão.

O terminal elevado pode ajudar a bateria a se conectar com:

• Contatos de bateria com mola

• Terminais positivos embutidos

• Dispositivos com profundidade de contato fixa

• Suportes projetados para células de botão

• Produtos que exigem altura adicional do terminal positivo

As células tipo botão são frequentemente usadas em dispositivos de bateria removíveis, onde o contato positivo não foi projetado para pressionar diretamente contra a tampa nivelada da célula.

A altura exata do botão varia entre os modelos de células. Algumas células da parte superior do botão têm um contato elevado relativamente baixo, enquanto outras se estendem ainda mais acima da tampa superior. Essa diferença pode afetar a compatibilidade mesmo entre duas células descritas como topo de botão.

Por que a altura do terminal positivo é importante?

O terminal positivo deve fazer contato elétrico firme com o dispositivo ou suporte. Se estiver muito baixo, o dispositivo pode não reconhecer a bateria ou funcionar de forma intermitente.

Contato terminal insuficiente pode causar:

• Falha na inicialização do dispositivo

• Perda de energia intermitente

• Maior resistência de contato

• Aquecimento localizado

• Queda de tensão

• Operação oscilante ou instável

• Danos ao contato do suporte ao longo do tempo

Uma célula de botão pode resolver um problema de contato em um dispositivo com terminal positivo embutido. Porém, se o dispositivo tiver espaço interno limitado, o terminal elevado pode impedir que a bateria seja inserida corretamente.

A altura do terminal é, portanto, uma questão mecânica e elétrica ao mesmo tempo.

Comprimento da bateria plana versus superior com botão

O comprimento total de uma célula 18650 depende de mais do que o corpo cilíndrico.

Pode incluir:

• Corpo celular

• Terminal positivo

• Tampa superior

• Anel isolante

• Invólucro protetor

• Circuito de proteção

• Componentes adicionais soldados ou de proteção

Uma célula superior de botão costuma ser um pouco mais longa do que uma célula superior plana equivalente devido ao terminal elevado.

Uma célula protegida pode ser ainda mais longa porque o circuito de proteção geralmente é montado próximo à parte inferior ou superior da célula e coberto com um invólucro adicional.

Para um compartimento de bateria com espaço limitado, o comprimento completo deve ser medido em vez de estimado pela etiqueta “18650”.

Por que as dimensões nominais não são suficientes

O número 18650 geralmente se refere a um formato de célula aproximado, não às dimensões exatas de acabamento de cada produto.

Duas células podem ter:

• O mesmo diâmetro

• O mesmo comprimento nominal

• Diferentes alturas de terminal positivo

• Diferentes espessuras de embalagem

• Diferentes layouts de circuito de proteção

• Diferentes comprimentos acabados

Uma verificação de ajuste mecânico deve considerar a célula completa e não apenas o tamanho cilíndrico básico. Por isso As dimensões, tamanho, diâmetro e comprimento da bateria 18650 devem ser verificados em relação ao suporte e gabinete reais antes que o modelo da célula seja aprovado.

Para uma análise mais ampla do gabinete, inclua o comprimento da célula, a altura do terminal, a folga do suporte, a espessura do invólucro e o layout do pacote, juntamente com as dimensões da bateria 18650 e os requisitos de ajuste do dispositivo.

Que tipo cabe em um suporte de bateria?

Suportes com mola

Os suportes com mola podem aceitar células de topo plano ou de botão, mas a geometria do contato deve ser verificada.

Um suporte projetado para células de botão pode ter:

• Um contato positivo embutido

• Uma altura de contato fixa

• Uma viagem mais curta na primavera

• Uma faixa de comprimento de bateria definida

Uma célula plana pode não alcançar o contato se o suporte exigir um terminal elevado.

Um suporte com contatos de mola flexíveis pode acomodar uma faixa mais ampla de comprimentos de células, mas isso deve ser verificado sob condições de vibração e movimento.

Contatos metálicos fixos

Dispositivos com contatos metálicos fixos são mais sensíveis à altura do terminal e ao comprimento da célula.

O design deve confirmar:

• Altura de contato positivo

• Força da mola de contato negativo

• Entre em contato com viagens

• Pressão de contato

• Direção de inserção celular

• Comprimento máximo permitido da célula

Uma célula tipo botão pode fazer melhor contato, mas também pode criar pressão mecânica excessiva se o compartimento for muito curto.

Suportes OEM dedicados

Para um produto OEM, o suporte deve ser projetado em torno do modelo de célula selecionado, em vez de escolhido a partir de um formato geral de bateria.

O design deve levar em conta:

• Estrutura plana ou de botão

• Tolerância celular

• Espessura do invólucro

• Método de substituição de bateria

• Vibração

• Choque

• Expansão de temperatura

• Acesso de montagem e serviço

O projeto do terminal deve ser confirmado antes que o gabinete e o suporte da bateria entrem na produção final.

Células planas e de botão em baterias

Células Flat-Top em Pacotes Soldados

As células de topo plano costumam ser convenientes para baterias personalizadas montadas com tiras ou barramentos de níquel. O layout do pacote também depende de como as células são agrupadas; configurações em série e paralelo para baterias 18650 determinam o arranjo elétrico por trás do layout físico.

O designer do pacote pode controlar:

• Espaçamento celular

• Isolamento terminal

• Localização da solda

• Caminho atual

• Conexão BMS

• Altura do pacote

• Roteamento de fios

A disposição dos terminais ainda deve ser verificada cuidadosamente. A tampa superior, o anel isolante e o terminal positivo devem ser protegidos contra contato acidental com a tira de níquel ou com o corpo da célula vizinha.

Células com botões em embalagens soldadas

As células tipo botão também podem ser usadas em baterias, mas seus terminais elevados podem afetar:

• Alinhamento da tira de níquel

• Acesso à cabeça de solda

• Folga de isolamento

• Espaçamento celular

• Altura do pacote

• Compressão mecânica

• Projeto de habitação

O terminal elevado não deve criar pressão indesejada contra o gabinete ou componentes adjacentes.

Não misture tipos de terminais casualmente

Células planas e de botão não devem ser misturadas na mesma bateria simplesmente porque têm a mesma tensão nominal.

Diferenças na estrutura do terminal podem causar:

• Contato mecânico irregular

• Pressão de conexão diferente

• Posicionamento de solda inconsistente

• Maior variação de montagem

• Controle de isolamento difícil

• Mudanças nas dimensões totais do pacote

As células da mesma bateria também devem ser combinadas por modelo, capacidade, resistência interna, idade e lote de produção.

Como um circuito de proteção afeta o comprimento da célula?

Uma célula 18650 protegida normalmente inclui um circuito de proteção que ajuda a fornecer funções como:

• Proteção contra sobrecarga

• Proteção contra descarga excessiva

• Proteção contra sobrecorrente

• Proteção contra curto-circuito

O circuito adicional e o invólucro externo podem aumentar o comprimento total da célula.

Isso pode afetar:

• Compatibilidade do suporte da bateria

• Inserção de dispositivo

• Espaçamento entre embalagens

• Seleção de suporte de célula

• Liberação do gabinete

• Pressão de contato

• Layout da bateria em série

Um dispositivo projetado para uma célula de topo plano desprotegida pode não ter espaço suficiente para uma célula de topo de botão protegida.

O método de proteção deve, portanto, ser selecionado em conjunto com a arquitetura de proteção existente no dispositivo. As diferenças entre baterias 18650 protegidas e desprotegidas também afetam o comprimento final, a compatibilidade do suporte e o design da embalagem.

Como escolher o tipo de terminal correto para um dispositivo OEM

Etapa 1: inspecionar os contatos do dispositivo

Verifique como o dispositivo se conecta ao celular:

• Contato positivo elevado

• Contato positivo embutido

• Contato de mola

• Contato metálico plano

• Placa de contato

• Conexão soldada

• Conector personalizado

A estrutura de contato geralmente determina se um design de topo plano ou de botão é apropriado.

Etapa 2: medir o compartimento da bateria

Medir:

• Comprimento máximo da célula

• Diâmetro máximo

• Profundidade de contato positivo

• Viagem com contato negativo

• Liberação do suporte

• Ângulo de inserção

• Espaço para isolamento

• Espaço para um circuito de proteção

Não confie no espaço listado para “uma bateria 18650”. Confirme as dimensões do modelo real da célula.

Etapa 3: Definir a Estrutura de Proteção da Bateria

Determine se a proteção é fornecida por:

• Uma célula individual protegida

• Um BMS na bateria

• Um circuito de proteção no dispositivo

• Uma combinação desses sistemas

O projeto de proteção pode afetar o comprimento da célula, a fiação e o espaço disponível. Para pacotes multicélulas, essas decisões também precisam estar alinhadas com o Projeto BMS da bateria 18650 , incluindo seu posicionamento, fiação e funções de proteção.

Etapa 4: confirme a carga elétrica

O estilo do terminal não determina o desempenho elétrico. A célula selecionada também deve atender:

• Tensão nominal

• Capacidade

• Corrente contínua

• Corrente de pico

• Corrente de carregamento

• Requisitos de temperatura

• Meta de ciclo de vida

Para equipamentos de maior carga, a escolha de uma bateria 18650 de alto consumo requer a verificação da corrente contínua, capacidade de pulso, queda de tensão e temperatura separadamente do estilo do terminal.

O formato da célula e o tipo de terminal são apenas parte da especificação OEM mais ampla; a escolha de uma bateria 18650 para um dispositivo OEM também requer a verificação de tensão, capacidade, corrente, carga, temperatura e requisitos de validação.

Etapa 5: teste uma amostra representativa

Uma amostra deve ser testada no dispositivo real para confirmar:

• Inserção da bateria

• Confiabilidade de contato

• Desempenho de inicialização

• Tempo de execução

• Queda de tensão

• Temperatura

• Resistência à vibração

• Comportamento de carregamento

• Procedimento de substituição da bateria

Uma célula que se encaixe durante uma medição estática ainda poderá perder contato durante o movimento ou vibração.

Flat-Top vs. Button-Top: Qual deles os engenheiros OEM devem escolher?

Esta tabela é apenas um ponto de partida. A decisão final deve ser baseada nas condições reais da célula, do suporte, do invólucro e da carga.

Erros comuns ao selecionar células planas ou de botão

1. Supondo que todas as 18.650 células tenham a mesma altura terminal.

2. Escolher uma célula apenas a partir do seu formato nominal.

3. Medindo o corpo celular, mas ignorando o terminal positivo.

4. Esquecer que um circuito de proteção aumenta o comprimento total.

5. Usando uma célula plana em um suporte com contato positivo embutido.

6. Usando uma célula com botão em um compartimento com espaço insuficiente.

7. Mistura de células planas e de botão em uma bateria.

8. Ignorando a pressão de contato e a vibração.

9. Presumir que uma célula com botão sempre proporciona melhor contato.

10. Selecionar o tipo de terminal antes de confirmar o BMS e a estrutura do pacote.

11. Falha ao testar a célula no dispositivo real.

12. Tratar uma verificação de ajuste estático como prova de compatibilidade a longo prazo.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre uma bateria 18650 de topo plano e uma de botão?

Uma célula de topo plano tem um terminal positivo relativamente nivelado, enquanto uma célula de topo de botão tem um contato positivo elevado. Essa diferença afeta o comprimento total da bateria e a compatibilidade com os contatos do dispositivo.

Qual bateria 18650 é mais longa?

Uma célula na parte superior do botão costuma ser um pouco mais longa do que uma célula semelhante na parte superior plana. Uma célula protegida pode ser ainda mais longa devido ao seu circuito de proteção e invólucro adicional.

Um 18650 de topo plano pode substituir uma bateria de botão?

Nem sempre. Se o dispositivo exigir um terminal positivo elevado, uma célula plana poderá não fazer contato confiável. O suporte e a profundidade do terminal devem ser verificados primeiro.

Um 18650 de botão pode substituir uma bateria plana?

Nem sempre. Uma célula com botão superior pode ser muito longa para um compartimento apertado ou pode criar pressão excessiva contra o suporte ou gabinete.

Qual tipo é melhor para uma bateria 18650 personalizada?

Células planas costumam ser mais fáceis de organizar em pacotes personalizados soldados por pontos, mas a escolha final depende da estrutura do pacote, do layout do terminal, do método de proteção e do invólucro.

O botão superior significa que a célula está protegida?

Não. A parte superior do botão descreve a estrutura do terminal positivo. Uma célula de botão pode ser protegida ou desprotegida.

A parte superior plana significa que a célula está desprotegida?

Não. As células planas também podem incluir circuitos de proteção. O comprimento total real e o projeto de proteção devem ser confirmados a partir da especificação da célula.

As células planas e de botão podem ser usadas juntas?

Eles não devem ser misturados casualmente. Diferenças na altura dos terminais e no comprimento total podem criar problemas mecânicos e de conexão, mesmo que as células tenham especificações elétricas semelhantes.

Como um OEM deve determinar o tipo correto de terminal 18650?

A equipe OEM deve inspecionar os contatos do dispositivo, medir todo o compartimento da bateria, confirmar a estrutura de proteção, verificar os requisitos de corrente e tensão e validar a célula e o suporte por meio de testes de amostra.

O tipo de terminal afeta a capacidade da bateria?

A estrutura plana ou de botão não determina diretamente a capacidade. A capacidade depende do design e das especificações internas da célula. No entanto, a estrutura do terminal pode afetar se a célula pode ser usada em um determinado dispositivo ou pacote.

Integração personalizada de bateria 18650

A seleção da parte superior plana e da parte superior do botão deve ser finalizada antes que a bateria entre no projeto mecânico detalhado.

Uma bateria personalizada pode precisar coordenar:

• Tipo de terminal celular

• Dimensões da célula

• Capacidade

• Tensão

• Atual

• BMS

• Circuito de proteção

• Isolamento

• Conector

• Roteamento de fios

• Habitação

• Interface de carregamento

ZERNE As soluções do pacote de baterias 18650 podem ser desenvolvidas de acordo com os requisitos elétricos, mecânicos e de proteção do equipamento.

Para produtos que exigem seleção personalizada de células, ajuste de gabinete, estrutura de terminais e validação de produção, os requisitos podem ser integrados em soluções personalizadas de bateria 18650.

Conclusão

As baterias 18650 planas e de botão não são intercambiáveis ​​por padrão.

Uma célula plana geralmente possui um terminal positivo inferior e pode ser mais fácil de integrar em baterias compactas soldadas. Uma célula de botão fornece um contato elevado que pode funcionar melhor com certos suportes com mola ou contatos de dispositivos embutidos.

A escolha correta depende de:

• Altura do terminal positivo

• Comprimento completo da célula

• Design de suporte de bateria

• Estrutura de contato do dispositivo

• Circuito de proteção

• Layout do pacote

• Liberação do gabinete

• Carga elétrica

• Resultados de validação OEM

Para um design de produto confiável, o tipo de terminal deve ser selecionado juntamente com o modelo de célula, sistema de proteção, suporte de bateria e estrutura completa da bateria.