TopTehnični slovarTest akumulatorja Li-Ion 18650

Test akumulatorja Li-Ion 18650

Za teste so bile uporabljene splošno dostopne blagovnim znamkam pripadajoče in druge akumulatorje Li-Ion 18650 različnih kapacitet.

 

Testirane celice so na voljo v različici z zaščito (protected) in brez zaščite (unprotected).

 

Spodnja slika prikazuje testirane akumulatorje

 

Vsak akumulator je bil pred preizkusom izpraznjenja do konca napolnjen z uporabo inteligentnega, popolnoma samodejnega polnilnika Xtar VC2SL

 

Izmerjen je bil notranji upor IR (Internal Series Resistance) celic, z uporabo testerja RC3563

 

Zmogljivost celic je bila testirana z uporabo umetnega elektronskega bremena RIGOL 3021 s funkcijo testiranja akumulatorja.

 

Izvedli bomo preizkus zmogljivosti, izražene v mAh (miliamperurah), na način izpraznitve akumulatorja s pomočjo elektronske obremenitve akumulatorja s konstantnim tokom jakosti 1A na napetost 2,8 V.

 

Izpraznitev Li-Ion akumulatorja pod določeno vrednost, tj. prekomerno izpraznjenje, lahko povzroči neodvrnljivo kemično reakcijo in učinek na življenjsko dobo akumulatorja. Zato proizvajalci celic podajajo mejno vrednost napetosti pri praznjenju akumulatorja ("Discharge Cut-off Voltage"). Te vrednosti se razlikujejo, na primer 2,5 V NCR18650A Panasonic, 2,75 V ICR18650-26J1 Samsung. Ker akumulatorji, nepripadajoči blagovnim znamkam, nimajo podrobnih tehničnih podatkov, smo mejno vrednost napetosti pri praznjenju akumulatorja določili na ravni na 2,8 V.

 

Spodaj je podana karakteristika praznjenja akumulatorja NCR18650B (3350 mAh) Panasonic

 

Za ta akumulator je mejna napetost praznjenja 2,5 V. Karakteristika praznjenja je prikazana za tokove 2C (6700mA), 1C (3350mA), 0,5C (1675mA) in 0,2C (670mA).
Največjo kapaciteto lahko dosežemo s praznjenjem celice s tokom 1C = 670mA. Vodoravna črtkana črta z oznako: "2,8V (End of discharge)", tj. konec praznjenja, prikazuje razlike v kapacitivnosti za različne tokove praznjenja. Vidimo lahko, da manjši kot je tok, večja je kapacitivnost.

 

Spodaj je karakteristika praznjenja celice 2600 mAh na napetost 2,8 V s tokom 1 A.

 

Notranja upornost akumulatorja IR (Internal Series Resistance) odloča o tem, kako hitro pade napetost po priključitvi celice na obremenitev. Večji kot je upor, večji je padec napetosti.
Manjši kot je notranji upor, hitreje se akumulator polni. Akumulatorji, ki smo jih testirali, so bili novi in ta parameter ni pokazal nepravilnosti.

 

Celice 18650 so na voljo v različicah z zaščitami (protected) in brez zaščit (unprotected). Akumulator 18650 pomeni:
18 mm - premer
65 mm - dolžina
0 - cilindrična celica

 

Večina blagovnim znamkam pripadajočih celic 18650 z zaščitami in brez zaščit ima naslednjo zaščito:

  • PTC (Pressure, Temperature, Current): zaščita pred pregretjem zaradi kratkega stika ali previsokega toka. Sistem, vgrajen v večino celic 18650, pripadajočih blagovnim znamkam.
  • CID (Current Interrupt Device): tlačni ventil, ki trajno izklopi celico, če je tlak v celici previsok (to lahko nastopi zaradi prekomerne napolnjenosti).

     

    		•

    Te zaščite ne ščitijo celic pred prekomerno izpraznitvijo in prenapolnjenostjo.

     

    V zaščitenih akumulatorjih se uporablja:

  • PCM (Protection Circuit Module): zaščita pred prekomerno izpraznitvijo (<2,5 V), prenapolnjenostjo (>4,2 V) in prekomernim tokom. To je okrogla ploščica PCB z elektronskimi elementi, nahajajoča se pod negativnim polom, zato so zaščitene celice daljše od nezaščitenih za približno 4 do 5 mm. Možno je, da se ne bodo velikostno ujemale s standardnimi nosilci.

     

    		•

    Spodnja slika prikazuje razlike:

     

    1 – Nezaščiten
    2 - Zaščiten

    Rezultati testov:

     

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