Исследование ёмкости Li-ion аккумуляторов формфактора 18650   

Я уже писал о Li-ионных аккумуляторах, купленных на китайском сайте. Это были аккумуляторы типоразмера 14500 или АА (в народе - "пальчиковые"). Теперь опишу "издевательства" над аккуляторами типа 18650. В коде типа аккумулятора зашифрованы его размеры: 18650 означает что его цилиндрический корпус имеет диаметр 18мм и высоту 65,0мм.

Сначала я протестировал аккумуляторы TrustFire2500 с заявленой ёмкостью 2,5А*ч.

Эту энергию он вроде как должен отдавать при разряде от 4,2В до 2,75В, так написано на его корпусе. Цель теста - проверить правда это, или очередные "китайские" единицы измерения, ничего не имеющие общего с физическими. Я взял по два аккумулятора разных типов, которые у меня были, и подключал их на специальный нагрузочный стенд. Стенд разряжает аккумулятор определённым, заранее установленным током. Мне остаётся только контролировать напряжение на аккумуляторе и прекратить разряд когда оно упадёт до 2,8В. Все аккумуляторы перед разрядом заряжались в зарядном устройстве для Li-ion аккумуляторов на специализированной микросхеме MAX1737. Этот контроллер заряжает аккумуляторы по определённому алгоритму. Каждая банка прошла через каждый тест по 2 раза, затем эти данные усреднялись.

Второй экземпляр для тестирования UltraFire3000 с заявленой ёмкостью 3А*ч.

Причём на корпусе есть надпись о том, что аккумулятор предназначен для разряда низкими токами. Там же написана ещё куча разной ерунды типа: No memory effect (нет эффекта памяти), Short-circuit and over current protection (защита от короткого замыкания), 10 лет какой-то жизни :-) Эффект памяти только у щелочных (NiCd, NiMH и других) обусловлен их внутренней структурой. У "лития", как и у "кислотников", этого эффекта по-умолчанию нет. Защита от короткого - это они сгоряча написали. Эту защиту обеспечивает небольшая платка со специализированной микросхемой, которая включена последовательно в цепь аккумулятора и "следит" за напряжением и током разряда, и если один из параметров выйдет за рамки дозволенного, она просто разрывает цепь. В этих аккумуляторах такой платы нет, это даже на сайте в названии лота указано: в случае наличия защитной платы там пишется "Protected".

Третий экземпляр был куплен в Калуге, в магазине электротоваров на Тульской по 250 руб/шт (это было 2 года назад, пока они валялись и ждали своего часа успели подорожать до 320 руб/шт, но в расчётах я использую старые цены).

Результаты экспериментов сведены в таблицу:

Номер образца	Разрядный ток, А	Время разряда, ч	Ёмкость, А*ч	Стоимость аккумулятора, руб	Цена энергии, руб/Ач
TrustFire2500 (сер)
1	0,25	8,27	2,0675	89,43	43,26
	0,5	4,05	2,025		44,16
	1	1,88	1,88		47,57
2	0,25	8,2	2,05		43,62
	0,5	3,7	1,85		48,34
	1	1,77	1,77		50,53
UltraFire3000 (красн)
1	0,25	10	2,5	185,63	74,25
	0,5	4,7	2,35		78,99
	1	2,23	2,23		83,24
2	0,25	10	2,5		74,25
	0,5	4,98	2,49		74,55
	1	2,23	2,23		83,24
ICR2000 (син)
1	0,25	6,98	1,745	250	143,27
	0,5	3,77	1,885		132,63
	1	1,88	1,88		132,98
2	0,25	6,98	1,745		143,27
	0,5	3,58	1,79		139,66
	1	1,75	1,75		142,86

Как говорится, цифры говорят сами за себя.

Если китайцы пишут 2,5А*ч значит по факту там 2,0А*ч, если 3,0А*ч, то по факту - 2,5. Но даже с завышенными показателями "китайцы" в 2 раза более выгодны, продаваемых у нас ICR.

С ростом тока потребления уменьшается и ёмкость аккумулятора. У "огненных" банок в большей степени, значит внутреннее сопротивление не такое и низкое, как говорят про "литий". А вот ICR удивили ростом ёмкости при увеличении тока разряда. Я даже повторил все опыты с этими аккумуляторами по 2 раза, но результаты были одинаковыми - небольшой рост ёмкости. Вероятнее всего это обусловлено их внутренней конструкцией, они предназначены для работы в батареях ноутбуков с из высокими токами потребления и поэтому спокойно выдерживают разряд в 1А, а небольшой нагрев способствует уменьшению внутреннего сопротивления.

Еще одна особенность "лития" (особенно китайского производства) это плохая переносимость глубокого разряда. Это очень заметно по TrustFire2500, если сравнивать первый и второй образцы. При разряде второго образца током 0,25А я упустил момент перехода напряжения через критическую отметку 2,75В. Поэтому в последующих тестах наблюдается некоторое снижение ёмкости, так что без контроля уровня разряда использовать эти аккумуляторы не рекомендуется.

Ну и на последок коллективное фото.

Дополнение 4.10.2010.

Наткнулся на eBay на ещё более "крутые" аккумуляторы и решил купить по паре штук для исследований. Уж очень я любопытный.

Первые из них GTL2800 с заявленой ёмкостью 2,8 А*ч.

Второй экземпляр тоже имеет на своём корпусе логотип GTL, но ёмкостью 3,3 А*ч и снабжены приваренными к полюсам лепестками, видимо для собирания этих элементов в батареи.
Я заказывал ёмкостью 3,0 А*ч, но прислали эти. Я думаю там только этикетка разная, а нутро одинаковое.

И наконец самые "крутые" аккумуляторы имеют простецкую обёртку с логотипом TR и заоблачной ёмкостью 3,8 А*ч.

Методика тестирования такая же, как и в первой части статьи, без изменения нагрузочный стенд и зарядка. Полученые данные представлены в таблице.

Номер образца	Разрядный ток, А	Время разряда, ч	Ёмкость, А*ч	Стоимость аккумулятора, руб	Цена энергии, руб/Ач
GTL2800
1	0,25	4,72	1,18	87,98	74,56
	0,5	2,37	1,185		74,24
	1	1,13	1,13		77,86
2	0,25	4,7	1,175		74,88
	0,5	2,37	1,185		74,24
	1	1,13	1,13		77,86
GTL3300
1	0,25	8,58	2,145	128,82	60,06
	0,5	4,18	2,09		61,64
	1	2,15	2,15		59,92
2	0,25	8,48	2,12		60,76
	0,5	4,5	2,25		57,25
	1	2,13	2,13		60,48
TR3800
1	0,25	8,53	2,1325	213,66	100,19
	0,5	4,18	2,09		102,23
	1	2,13	2,13		100,31
2	0,25	8,47	2,1175		100,9
	0,5	4,17	2,085		102,47
	1	2,03	2,03		105,25

Эти "китайцы" ещё более нагло врут, чем предыдущие с DealExtreme. Если те завышали свою ёмкость на 0,5 А*ч, то эти приписываю себе больше 1,6 А*ч, а для некоторых из них это более чем двухкратное превышение реальной ёмкости! Вобщем ничего святого. Конечно покупая аккумуляторы 3300 и 3800 я и не расчитывал получить от них эти цифры, но всё таки надеялся на ёмкость 2,5 и 3 А*ч соответственно, но не тут то было. Вобщем пока выгоднее TrustFire2500 ничего нет.