TopDictionnaire techniqueLe test des batteries Li-Ion 18650

Le test des batteries Li-Ion 18650

Des batteries Li-Ion 18650 de marque et sans marque de différentes capacités, généralement disponibles, ont été utilisées pour les tests.

 

Les cellules testées sont disponibles avec protection (protected) et sans protection (unprotected).

 

La photo ci-dessous présente les batteries testées

 

Avant le test de décharge, chaque batterie a été complètement chargée avec un chargeur intelligent et entièrement automatique Xtar VC2SL

 

La résistance interne IR (Internal Series Resistance) des cellules a été mesurée avec le testeur RC3563

 

La capacité des cellules a été testée avec une charge électronique artificielle RIGOL 3021 avec une fonction du test de batterie.

 

Nous procéderons à un test de capacité exprimé en mAh (milliampère heure) consistant à décharger les batteries avec une charge électronique avec un courant constant d'une valeur de 1A à une tension de 2,8V.

 

La décharge des batteries Li-Ion en dessous d'une certaine valeur, c'est-à-dire la surdécharge, peut provoquer une réaction chimique irréversible et affecter la durée de vie de la batterie. Par conséquent, les fabricants de cellules spécifient la valeur de coupure de la tension de décharge de la batterie ("Discharge Cut-off Voltage"). Ces valeurs diffèrent, p.ex. 2. 5V NCR18650A Panasonic, 2. 75V ICR18650-26J1 Samsung. Comme les batteries sans marque n'ont pas de données techniques détaillées, nous avons défini la valeur de coupure de tension de décharge à 2,8 V.

 

Ci-dessous, les caractéristiques de décharge de la batterie NCR18650B (3350 mAh) Panasonic

 

Pour cette batterie, la tension de coupure de décharge est de 2.5V. Les caractéristiques de décharge sont indiquées pour les courants 2C (6700mA), 1C (3350mA), 0.5C (1675mA) et 0.2C (670mA).
La capacité la plus élevée peut être obtenue en déchargeant la cellule avec du courant 1C = 670mA. Une ligne pointillée horizontale décrite: "2.8V (End of discharge)", c'est-à-dire que la fin de la décharge montre les différences de capacité pour différents courants de décharge. On peut voir que plus le courant est faible, plus la capacité est élevée.

 

Ci-dessous les caractéristiques de décharge d'une cellule de 2600 mAh à 2,8V avec le courant de 1A.

 

La résistance interne de la batterie IR (Internal Series Resistance) détermine la vitesse à laquelle la tension baisse lorsque la cellule est connectée à la charge. Plus la résistance est élevée, plus la chute de tension est importante.
Plus la résistance interne est faible, plus la batterie se charge rapidement. Les batteries que nous avons testées étaient neuves et ce paramètre ne montrait pas d'anomalies.

 

Les cellules 18650 sont disponibles en versions avec protection (protected) et sans protection (unprotected). La batterie 18650 signifie :
18 mm - diamètre
65 mm - longueur
0 – cellule cylindrique.

 

La plupart des cellules 18650 de marque protégées et non protégées bénéficient de la protection suivante :

  • PTC (Pressure, Temperature, Current) : la protection contre la surchauffe causée par un court-circuit ou un courant trop élevé. Le système intégré dans la plupart des cellules 18650 de marque.
  • CID (Current Interrupt Device) : une soupape de pression qui arrête définitivement la cellule si la pression dans la cellule est trop élevée (cela peut être dû à une surcharge).

     

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    Ces protections ne protègent pas les cellules contre la décharge excessive et la surcharge.

     

    Dans les batteries protégées, on utilise :

  • PCM (Protection Circuit Module) : protection contre la surdécharge (<2.5V), contre la surcharge (>4.2V) et contre le courant excessif. Il y a un PCB rond avec des composants électroniques situés sous le pôle négatif, donc les cellules protégées sont plus longues que les non protégées d'environ 4 à 5 mm. Ils risquent de ne pas rentrer dans les séparateurs standard.

     

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    La figure ci-dessous montre les différences :

     

    1 – Non-protégé
    2 – Protégé

    Les résultats des tests  :

     

    ID SYMBOLE DE LA BATTERIE FABRIQUANT CAPACITÉ DÉCLARÉE CAPACITÉ MESURÉE RÉSISTANCE INTERNE (IR) PROTECTION PCM
    1 INR 18650-30Q
    		SAMSUNG 3000 mAh 2872 mAh 18 mΩ NON
    2 INR 18650-29E
    		SAMSUNG 2850 mAh 2714 mAh 24 mΩ NON
    3 INR 18650-35E
    		SAMSUNG 3500 mAh 3266 mAh 27 mΩ NON
    4 INR 18650-25R
    		SAMSUNG 2500 mAh 2395 mAh 17 mΩ NON
    5 US18650VTC5
    		MURATA/SONY 2600 mAh 2484 mAh 17 mΩ NON
    6 NCR-18650A
    		PANASONIC 3100 mAh 2910 mAh 38 mΩ NON
    7 B-M18650/3200
    		MACTRONIC 3200 mAh 2484 mAh 68 mΩ OUI
    8 RAC0026
    		MACTRONIC 3350 mAh 3114 mAh 69 mΩ OUI
    9 Li-ion 3400 mAh
    		MACTRONIC 3400 mAh 2985 mAh 79 mΩ OUI
    10 Li-ion 2600 mAh
    		XTAR 2600 mAh 2460 mAh 76 mΩ OUI
    11 Li-ion 3500 mAh
    		XTAR 3500 mAh 3217 mAh 78 mΩ OUI
    12 Li-ion 2200 mAh
    		XTAR 2200 mAh 2223 mAh 67 mΩ OUI
    13 Li-ion 3300 mAh
    		XTAR 3300 mAh 2795 mAh 69 mΩ OUI
    14 ICR 18650CC
    		EUROPOWER 2150 mAh 2181 mAh 30 mΩ NON
    15 ICR 18650
    		EUROPOWER 2500 mAh 2554 mAh 38 mΩ NON
    16 ICR 18650CIL
    		EUROPOWER 2400 mAh 2387 mAh 35 mΩ NON
    17 ARB-L18-2600
    		FENIX 2600 mAh 2422 mAh 51 mΩ OUI
    18 EV 18650-32M
    		EVERACTIVE 3200 mAh 2868 mAh 42 mΩ OUI
    19 Li-ion 4800 mAh
    		SDNMY 4800 mAh 875 mAh 70 mΩ NON
    20 GH 18650 3.7V Li-ion
    		HOTFIRE 4800 mAh 1158 mAh 62 mΩ NON
    21 WZS 18650 5800mAh
    		ANBAO 5800 mAh 185 mAh 100 mΩ NON
    22 GH 18650 3.7V Li-ion
    		ULTROFITE 6800 mAh 445 mAh 120 mΩ NON
    23 8800 mAh 3.7V
    		VARLONPAN 8800 mAh 912 mAh 52 mΩ NON
    24 ICR18650-26J
    		SAMSUNG 2600 mAh 2498 mAh 41 mΩ NON