TopTekninen sanakirjaLi-Ion 18650 akkujen testi

Li-Ion 18650 akkujen testi

Testeihin käytettiin yleisesti saatavilla olevia kapasiteetiltaan erilaisia merkkituote Li-Ion 18650-akkuja ja muita Li-Ion 18650-akkuja.

 

Testatut kennot ovat suojattuna (protected) ja suojaamattomana (unprotected) versiona.

 

Alla olevassa kuvassa on näytetty testatut akut

 

Jokainen akku ladattiin täyteen älykkäällä, täysin automaattisella Xtar VC2SL-laturilla ennen purkaustestiä

 

Kennojen sisäinen vastus IR (Internal Series Resistance) mitattiin RC3563-testerillä

 

Kennojen kapasiteetti testattiin käyttämällä keinotekoista elektronista kuormaa RIGOL 3021 akkujen testitoiminnolla.

 

Suoritamme kapasiteettitestin mAh:issa (milliampeeritunteina) purkamalla akut sähköisellä kuormalla, jonka vakiovirta on 1 A jännitteeseen 2,8 V.

 

Li-Ion-akkujen purkaminen tietyn arvon alapuolelle, eli ylipurkaus, voi aiheuttaa peruuttamattoman kemiallisen reaktion ja vaikuttaa akun käyttöikään. Siksi kennojen valmistajat määrittävät akun purkauksen katkaisujännitteen ("Discharge Cut-off Voltage"). Arvot vaihtelevat mm. 2,5 V Panasonic NCR18650A, 2,75 V Samsung ICR18650-26J1. Koska akussa, joka ei ole merkkituote, ei ole yksityiskohtaisia teknisiä tietoja, asetimme purkausjännitteen katkaisuarvoksi 2,8 V.

 

Alla on NCR18650B (3350 mAh) Panasonic-akun purkausominaisuudet

 

Tämän akun purkauksen katkaisujännite on 2,5 V. Purkausominaisuudet on esitetty virroille 2C (6700 mA), 1C (3350 mA), 0.5C (1675 mA) ja 0.2C (670 mA).
Suurin kapasiteetti saadaan purkamalla kenno 1C = 670 mA virralla. Vaakasuora katkoviiva, jossa on merkintä: "2,8V (End of discharge)", eli purkauksen loppu, osoittaa kapasitanssien erot eri purkausvirroille. Voidaan nähdä, että mitä pienempi virta, sitä suurempi kapasitanssi.

 

Alla on 2600 mAh kennon purkausominaisuudet 2,8 V jännitteeseen 1 A virralla.

 

Akun sisäinen resistanssi IR (Internal Series Resistance) määrittää, kuinka nopeasti jännite putoaa kennon kuormaan liittämisen jälkeen. Mitä suurempi vastus, sitä suurempi jännitehäviö.
Mitä pienempi sisäinen vastus, sitä nopeammin akku latautuu. Testaamamme akut olivat uusia, eikä tämä parametri osoittanut poikkeamia.

 

Kenno 18650 on saatavana suojattuina ja suojaamattomina versioina. Akku 18650 tarkoittaa:
18 mm - halkaisija
65 mm - pituus
0 - sylinterimäinen kenno

 

Useimmissa merkkituotteissa suojatuissa ja suojaamattomissa 18650-kennoissa on seuraava suojaus:

  • PTC (Pressure, Temperature, Current): suojaus oikosulun tai liian suuren virran aiheuttamalta ylikuumenemiselta. Piiri, joka on sisäänrakennettu useimpiin merkkituote 18650-kennoihin.
  • CID (Current Interrupt Device): paineventtiili, joka kytkee kennon pysyvästi pois päältä, jos kennon paine on liian korkea (tämä voi johtua ylilatauksesta).

     

  • Nämä suojaukset eivät suojaa kennoja ylipurkautumiselta ja ylilataukselta.

     

    Suojatuissa akuissa käytetään:

  • PCM (Protection Circuit Module): ylipurkaus- (<2,5 V), ylilataus- (>4,2 V) ja ylivirtasuojausta. Negatiivisen navan alla on pyöreä piirilevy elektronisilla komponenteilla, joten suojatut kennot ovat noin 4-5 mm pidempiä kuin suojaamattomat. Ne eiivät välttämättä sovi vakiokoreihin.

     

  • Alla olevassa kuvassa on näytetty erot:

     

    1 - Suojaamaton
    2 - Suojattu

    Testitulokset:

     

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