Úvod
Pod jedným pojmom Li‑ion sa skrýva viacero chemických systémov. V 18650 segmente dominujú tri: ICR (LiCoO₂), INR (NMC – napr. LG INR18650‑HG2) a IMR (LiMn₂O₄). Každý predstavuje iný kompromis medzi energetickou hustotou, prúdovou záťažou, bezpečnosťou a životnosťou.
Chemické zloženie a model HG2
ICR – kobaltová chémia
Maximalizuje Wh/kg, no limituje kontinuálny prúd (typicky 2–7 A v 18650). Vhodné pre zariadenia, kde je výdrž dôležitejšia než výkon.
INR – nikel/mangán/kobalt
LG HG2: 3000 mAh, kontinuálne do ~20 A. Vyváženie kapacity, prúdu a stability; univerzál pre high‑drain spotrebiče.
IMR – mangánová chémia
Exceluje vo vysokom prúde (20–30 A), no za cenu nižšej kapacity. Preferovaná tam, kde je kritický okamžitý výkon a bezpečnosť.
Kľúčové parametre
| Typ článku | Typická kapacita (18650) | Max. kontinuálny prúd | Energetická hustota | Životnosť (cykly) | Bezpečnosť |
|---|---|---|---|---|---|
| ICR (LiCoO₂) | 2600–3400 mAh | 2–7 A | veľmi vysoká | ~300–500 | nižšia |
| INR (NMC, HG2) | 2500–3000 mAh | 15–20 A | vysoká | ~500–1000 | dobrá |
| IMR (LiMn₂O₄) | 1500–2500 mAh | 20–30 A | stredná | ~500–800 | vysoká |
Pozn.: Konkrétne hodnoty závisia od výrobcu a série. Uvádzané rozsahy sú typické pre kvalitné 18650 články.
Použitie a rozhodovanie výrobcov
Výrobcovia volia chémiu podľa cieľovej aplikácie, cieľovej ceny a rizikového profilu. Kobaltová chémia ICR ponúka najvyššiu kapacitu, no má limitovaný prúd a horšiu tepelnú stabilitu. NMC (INR) kompromisne zvláda vyšší prúd pri slušnej kapacite a stala sa štandardom pre univerzálne high‑drain zariadenia. Mangánová IMR je voľba pre okamžitý výkon a bezpečnosť pri záťaži.
Výhody a nevýhody
ICR (LiCoO₂)
- + Najvyššia energetická hustota (výdrž)
- + Rozšírené a cenovo dostupné vo veľkých sériách
- − Limitovaný prúd; vyššie riziko prehrievania
- − Nižšia cyklická životnosť
INR (NMC – HG2)
- + Balans kapacita/prúd/bezpečnosť
- + Dobrá tepelná stabilita
- − Nižšia hustota energie vs. ICR
- − Obsah kobaltu = nákladový faktor
IMR (LiMn₂O₄)
- + Vysoký kontinuálny prúd a bezpečnosť
- + Odolnosť pri špičkách záťaže
- − Nižšia kapacita
Diagramy a grafy
Profil vlastností (normalizované hodnoty)
Kapacita vs. maximálny kontinuálny prúd (18650)
Vrstvená štruktúra Li‑ion článku (schematicky)
Záver a odporúčania
ICR (LiCoO₂) voľte vtedy, keď je prvoradá maximálna výdrž a prúdové nároky sú nízke. INR (NMC – napr. LG HG2) je univerzálny štandard, ak treba spojiť slušnú kapacitu s vysokým prúdom a dobrou stabilitou. IMR (LiMn₂O₄) zvoľte, keď je kritický okamžitý výkon a bezpečnosť pri záťaži, aj za cenu nižšej kapacity.