Liitiumioonakude 18650 katse

Katsetamisel kasutati laialdaselt saadavalolevaid kaubamärgiga ja kaubamärgita Li-Ion 18650 akusid erineva mahutavusega.

Katsetatavad elemendid olid saadaval nii kaitsega (protected) kui ka kaitseta (unprotected) kujul.

Allpool on toodud foto katsetatud akudest

Iga aku laaditi täielikult täis nutika täisautomaatse laadijaga Xtar VC2SL enne tühjenemiskatse alustamist

Elementide sisetakistust IR (Internal Series Resistance) mõõdeti testri RC3563 abil

Elementide mahutavust mõõdeti elektroonilise tehiskoormusega RIGOL 3021, millel on ka aku testimise funktsioon

Mahutavuse mõõtmise katse sooritati mAh-des (milliampertund) ning akusid tühjendati kuni pingeni 2,8 V elektroonilise koormusega, mille voolutugevus oli 1 A.

Liitiumioonakude tühjendamine alla teatud väärtust, st ületühjenemine, võib põhjustada pöördumatu keemilise reaktsiooni ja mõjutada aku eluiga. Seetõttu annavad elementide tootjad aku tühjenemisele lõpp-pinge ("Discharge Cut-off Voltage"). Selle väärtused võivad olla erinevad, näiteks Panasonic NCR18650A puhul 2,5 V, Samsung ICR18650-26J1 puhul 2,75 V. Kuna kaubamärgita akudel ei ole täpsemaid tehnilisi andmeid, määrasime nende tühjenemise lõpp-pingeks 2.8 V.

Allpool on toodud aku NCR18650B (3350 mAh) Panasonic tühjenemise karakteristikud

Selle aku tühjenemise lõpp-pinge on 2,5 V. Tühjenemise karakteristikud on toodud voolutugevustel 2C (6700 mA), 1C (3350mA), 0,5 C (1675mA) ja 0,2 C (670mA).
Suurim saavutatav mahutavus on aku tühjenemisel voolutugevusega 1C = 670 mA. Horisontaalne punktiirjoon, mis kannab tähistust "2,8V (End of discharge)" näitab mahutavuse erinevusi eri tugevusega tühjenemisvoolude puhul. Nagu näha, siis mida madalam on voolutugevus, siis seda suurem on mahutavus.

Allpool on toodud 2600 mAh akuelemendi tühjenemise karakteristikud pingeni 2,8 V voolutugevusel 1 A.

Aku sisetakistus IR (Internal Series Resistance) määrab, kui kiiresti pinge langeb, kui akuelement ühendada koormusega. Mida suurem on takistus, seda suurem on pinge langemine.
Mida väiksem on sisetakistus, seda kiiremini aku tühjeneb. Katsetatud akud olid täiesti uued ja selle parameetri puhul ei ilmnenud anomaaliaid.

18650 akuelementidest on olemas nii kaitsega kui kaitseta variante. Aku 18650 tähendab:
18 mm -läbimõõt
65 mm - pikkus
0 - silindrikujuline element

Enamik kaubamärgiga ning kaitsega ja kaitseta 18650 elemente on järgnevate kaitsemeetmetega:

Need kaitsemeetmed ei kaitse elemente ületühjenemise ja ülelaadimise vastu.

Kaitsega elementides on kasutusel:

Katse tulemused:

Nr	AKU SÜMBOL	TOOTJA	DEKLAREERITUD MAHUTAVUS	MÕÕDETUD MAHUTAVUS	SISETAKISTUS (IR)	PCM KAITSE
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	JAH
8	RAC0026	MACTRONIC	3350 mAh	3114 mAh	69 mΩ	JAH
9	Li-ion 3400 mAh	MACTRONIC	3400 mAh	2985 mAh	79 mΩ	JAH
10	Li-ion 2600 mAh	XTAR	2600 mAh	2460 mAh	76 mΩ	JAH
11	Li-ion 3500 mAh	XTAR	3500 mAh	3217 mAh	78 mΩ	JAH
12	Li-ion 2200 mAh	XTAR	2200 mAh	2223 mAh	67 mΩ	JAH
13	Li-ion 3300 mAh	XTAR	3300 mAh	2795 mAh	69 mΩ	JAH
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	JAH
18	EV 18650-32M	EVERACTIVE	3200 mAh	2868 mAh	42 mΩ	JAH
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