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Teste de baterias Li-Ion 18650

Para os testes, foram usadas baterias Li-Ion 18650 comercialmente disponíveis, de marca e sem marca, de várias capacidades.

 

As células testadas estão disponíveis com proteção (protected) e sem proteção (unprotected).

 

A foto abaixo mostra as baterias testadas

 

Cada bateria foi totalmente carregada com um carregador Xtar VC2SL inteligente e totalmente automático antes do teste de descarga

 

Resistência interna IR (Internal Series Resistance) das células medida com um aparelho de testes RC3563

 

A capacidade das células foi testada usando uma carga eletrónica artificial RIGOL 3021 com a função de teste das baterias.

 

Faremos um teste de capacidade expressa em mAh (miliamperes-hora) que consiste em descarregar as baterias com uma carga eletrónica com uma corrente constante de 1A a uma tensão de 2,8V.

 

Uma descarga das baterias Li-Ion abaixo dum determinado valor, ou seja, uma descarga excessiva, pode causar uma reação química irreversível e afetar a vida útil da bateria. Portanto, os fabricantes de células especificam a tensão de corte de descarga da bateria ("Discharge Cut-off Voltage"). Esses valores diferem, por exemplo, 2.5V NCR18650A Panasonic, 2.75V ICR18650-26J1 Samsung. Como as baterias sem marca não possuem dados técnicos detalhados, definimos o valor de corte da tensão de descarga em 2,8 V.

 

Abaixo, encontram-se as características de descarga da bateria NCR18650B (3350 mAh) Panasonic

 

Para esta bateria, a tensão de descarga de corte é de 2,5 V. As características de descarga são mostradas para correntes de 2C (6700mA), 1C (3350mA), 0,5C (1675mA) e 0,2C (670mA).
A maior capacidade pode ser obtida descarregando a célula a uma corrente de 1C = 670mA. Linha tracejada horizontal que descreve: "2.8V (End of discharge)", ou seja, o fim da descarga, mostra as diferenças de capacitância para diferentes correntes de descarga. Pode-se ver que quanto menor a corrente, maior a capacitância.

 

Abaixo, encontram-se as características de descarga de uma célula de 2600 mAh para uma tensão de 2,8V a uma corrente de 1A.

 

A resistência interna da bateria IR (Internal Series Resistance) determina a rapidez com que a tensão cai após conectar a célula à carga. Quanto maior a resistência, maior a queda de tensão.
Quanto menor a resistência interna, mais rápido a bateria carrega. As baterias que testamos eram novas e este parâmetro não apresentou anomalias.

 

As células 18650 estão disponíveis em versões com proteção (protected) e sem proteção (unprotected). A bateria 18650 tem:
18mm - de diâmetro
65mm - de comprimento
0 - célula cilíndrica

 

A maioria das células 18650 de marca com e sem proteção têm a seguinte proteção:

  • PTC (Pressure, Temperature, Current): proteção contra superaquecimento causado por curto-circuito ou corrente muito elevada. Circuito embutido na maioria das células 18650 de marca.
  • CID (Current Interrupt Device): válvula de pressão que desliga a célula permanentemente se a pressão na célula for muito alta (pode ser devido a sobrecarga).

     

  • Essas proteções não protegem as células contra descargas fortes e sobrecargas.

     

    Nas baterias com proteção, são usados:

  • PCM (Protection Circuit Module): proteção contra descarga excessiva (<2,5V), sobrecarga (>4,2V) e excesso de corrente. Existe um PCB redondo com componentes eletrónicos localizados sob o pólo negativo, portanto as células protegidas são mais longas que as desprotegidas em cerca de 4 a 5 mm. Pode não caber nas estantes padrão.

     

  • A figura abaixo mostra as diferenças:

     

    1 - Sem proteção
    2 - Com proteção

    Resultado dos testes:

     

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