TopTeknisk ordbokTest av 18650 Li-Ion-batteri

Test av 18650 Li-Ion-batteri

Allmänt tillgängliga Li-Ion 18650 märkesbatterier och batterier utan namn med olika kapacitet användes för testning.

 

De testade cellerna finns i skyddade (protected) och oskyddade (unprotected) versioner.

 

På bilden nedan visas de testade batterierna

 

Varje batteri laddades fullständigt med en smart, helautomatisk laddare Xtar VC2SL före urladdningstestet

 

Cellernas inre motstånd IR (Internal Series Resistance) mättes med hjälp av en testare RC3563

 

Cellernas kapacitet testades med hjälp av artificiell elektronisk belastning RIGOL 3021 med en batteritestfunktion.

 

Vi kommer att utföra ett kapacitetstest uttryckt i mAh (milliamperetimmar) genom att ladda ur batterierna med hjälp av en elektronisk belastning med en konstant ström på 1 A till en spänning på 2,8 V.

 

Om Li-Ion-batterier laddas ur under ett visst värde, dvs. överurladdning, kan det orsaka en irreversibel kemisk reaktion och påverka batteriets livslängd. Därför anger celltillverkarna ett gränsvärde för batteriets urladdningsspänning ("Discharge Cut-off Voltage"). Värdena varierar, t.ex. 2,5V för Panasonic NCR18650A, 2,75V för Samsung ICR18650-26J1. Eftersom batterier utan namn inte har några detaljerade tekniska data har vi satt gränsvärdet för urladdningsspänningen till 2,8V.

 

Nedan visas urladdningsegenskaperna för NCR18650B (3350 mAh) Panasonic batteriet

 

För det här batteriet är spänningen vid urladdning 2,5 V. Urladdningsegenskaperna visas för strömstyrka på 2C (6700mA), 1C (3350mA), 0,5C (1675mA) och 0,2C (670mA).
Den högsta kapaciteten kan erhållas genom att ladda ur cellen med 1C = 670 mA. Den horisontella streckade linjen märkt med "2,8V (End of discharge)", alltså slut på urladdning, visar kapacitetsskillnaderna för olika urladdningsströmstyrkor. Man kan se att ju lägre strömstyrka, desto högre kapacitet.

 

Nedan visas urladdningsegenskaperna för en 2600 mAh-cell till 2,8 V med en strömstyrka på 1 A.

 

Batteriets interna motstånd IR (Internal Series Resistance) bestämmer hur snabbt spänningen sjunker när cellen ansluts till en belastning. Ju högre motstånd, desto större är spänningsfallet.
Ju lägre det inre motståndet är, desto snabbare laddas batteriet. De batterier vi testade var helt nya och denna parameter visade inga avvikelser.

 

18650 cellerna finns i skyddade (protected)och oskyddade (unprotected) versioner. 18650 batteriet innebär
18 mm - diameter
65 mm - längd
0 - cylindrisk cell

 

De flesta 18650 skyddade och oskyddade märkeceller har följande skydd:

  • PTC (Pressure, Temperature, Current): skydd mot överhettning på grund av kortslutning eller för hög strömstyrka. Krets inbyggd i de flesta 18650 märkeceller.
  • CID (Current Interrupt Device): tryckventil som permanent stänger av cellen om trycket i cellen är för högt (detta kan orsakas av överladdning).

     

  • Dessa skydd skyddar inte cellerna mot överurladdning och överladdning.

     

    I de skyddade batterierna använder man:

  • PCM (Protection Circuit Module): skydd mot överurladdning (<2,5V), överladdning (>4,2V) och överström. Under den negativa polen finns ett cirkulärt PCB med elektroniska komponenter, så skyddade celler är ca 4-5 mm längre än oskyddade. De kanske inte passar i standardhållare.

     

  • I figuren nedan visas skillnaderna:

     

    1 - Oskyddat
    2 - Skyddat

    Testresultat:

     

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