Test akumulatorów Li-Ion 18650

Do testów użyto ogólnie dostępne akumulatory Li-Ion 18650 markowe i niemarkowe o różnych pojemnościach.

Badane ogniwa występują w wersji z zabezpieczeniem (protected) i bez zabezpieczania (unprotected).

Na zdjęciu poniżej znajdują się testowane akumulatory

Każdy akumulator przed testem rozładowania został do pełna naładowany inteligentną, w pełni automatyczną ładowarką Xtar VC2SL

Zmierzono rezystancję wewnętrzną IR (Internal Series Resistance) ogniw za pomocą testera RC3563

Pojemność ogniw badana była za pomocą sztucznego obciążenia elektronicznego RIGOL 3021 z funkcją testu akumulatorów.

Przeprowadzimy test pojemności wyrażonej w mAh (miliamperogodzinach) polegający na rozładowaniu za pomocą obciążenia elektronicznego akumulatorów stałym prądem o wartości 1A do napięcia 2.8V.

Rozładowywanie akumulatorów Li-Ion poniżej pewnej wartości, czyli nadmierne rozładowanie, może spowodować nieodwracalną reakcję chemiczną i wpłynąć na żywotność akumulatora. Dlatego producenci ogniw podają wartość odcięcia napięcia rozładowania akumulatora ("Discharge Cut-off Voltage"). Wartości te różnią się np. 2.5V NCR18650A Panasonic, 2.75V ICR18650-26J1 Samsung. Ponieważ akumulatory niemarkowe nie posiadają szczegółowych danych technicznych ustaliliśmy wartość odcięcia napięciarozładowania na 2.8V.

Poniżej charakterystyka rozładowania akumulatora NCR18650B (3350 mAh) Panasonic

Dla tego akumulatora odcięcia napięcia rozładowania wynosi 2.5V. Charakterystyki rozładowania pokazane są dla prądów 2C (6700mA), 1C (3350mA), 0.5C (1675mA) i 0.2C (670mA).
Największą pojemność można uzyskać rozładowując ogniwo prądem 1C = 670mA. Pozioma linia przerywana opisana: "2.8V (End of discharge)" czyli koniec rozładowania pokazuje różnice pojemności dla różnych prądów rozładowania. Widać, że im mniejszy prąd tym większa pojemność.

Poniżej charakterystyka rozładowania ogniwa 2600 mAh do napięcia 2,8V prądem 1A.

Rezystancja wewnętrzna akumulatora IR (Internal Series Resistance) decyduje jak szybko spadnie napięcie po podłączeniu ogniwa do obciążenia. Im wyższa rezystancja tym większy spadek napięcia.
Im niższy opór wewnętrzny, tym szybciej ładuje się akumulator. Testowane przez nas akumulatory były nowe i ten parametr nie wykazywał anomalii.

Ogniwa 18650 występują w wersji z zabezpieczeniem (protected) i bez zabezpieczania (unprotected). Akumulator 18650 oznacza:
18 mm - średnica
65 mm - długość
0 - ogniwo cylindryczne

Większości markowych ogniw 18650 zabezpieczonych i niezabezpieczonych posiada następującą ochronę:

PTC (Pressure, Temperature, Current): ochrona przed przegrzaniem spowodowanym zwarciem, lub zbyt wysokim prądem. Układ wbudowany w większości markowych ogniw 18650.

CID (Current Interrupt Device): zawór ciśnieniowy, który wyłączy ogniwo na stałe, jeśli ciśnienie w ogniwie jest zbyt wysokie (może to być spowodowane nadmiernym naładowaniem).

Te zabezpieczenia nie chronią ogniw przed nadmiernym rozładowaniem i przeładowaniem.

W akumulatorach zabezpieczonych stosuje się:

PCM (Protection Circuit Module): ochrona przed nadmiernym rozładowaniem (<2.5V), nadmiernym przeładowaniem (>4.2V), oraz nadmiernym prądem. Jest okrągła płytka PCB z elementami elektronicznymi znajdująca się pod biegunem ujemnym, dlatego ogniwa zabezpieczone są dłuższe od niezabezpieczonych o około 4 do 5 mm. Mogą nie pasować do standardowych koszyczków.

Na rysunku poniżej pokazane są różnice:

1 - Niezabezpieczony
2 - Zabezpieczony

Wyniki testów:

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