Битва тяжеловесов или выбираем высокотоковые литиевые аккумуляторы

Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о высокотоковых аккумуляторах, в частности о Samsung INR18650-25R 2500mah и LG INR18650HG2 3000mah, предназначенных для электронных сигарет или электроинструмента. Также в обзоре будет принимать участие LiFePO4 аккумулятор A123 APR18650M1A 1100mah, но просто для сравнения, т.к. это немного другой тип химии и другая емкость. Полноценного тестирования не будет, извиняйте, так как пропало желание собирать нормальный нагрузочный стенд, но вместо этого я помучаю банки максимальным паспортным током в 18А. Если интересно, выдержат ли они тест и как себя поведут, то милости прошу под капот кат…
Upd, цены для России (Украины, Белоруссии) ниже
Доставка почтой Нидерландов за €14 (около двух недель)


Общее фото:

Немного информации об испытуемых аккумуляторах:

Есть два типа Samsung INR18650-25R 2500mah — в голубой (25R2) и зеленой (25R5) термоусадке. Мне достался вариант в зеленой термоусадке – это новинка 2015 года, у нее больше жизненный цикл и другой процент содержания «химии». По заверениям производителя, зеленые Самсоны выдерживают более 250 циклов заряд/разряд на токе 20А, поэтому если есть возможность, то выбирайте зеленые Самсоны!

Также по некоторой информации, у банок LG много отказов, какой-то технологический дефект, поэтому производство их приостановлено в октябре-ноябре. Правда это или нет – точно не знаю, слухи. Самсоны и Лыжи были предоставлены магазином Ncon.nl для обзора. Лифешки были куплены в российском магазине Enecrosse и добавлены в обзор просто для сравнения.

Классификация банок по токоотдаче:
Поскольку единой классификации аккумуляторов по максимальной токоотдачи нет, то я решил сделать свою классификацию и в дальнейшем буду придерживаться ее:
— обычные/низкотоковые аккумуляторы – привычные банки с максимально разрешенным током до 5А. Это популярные Samsung ICR18650-26FM/28A/30B/32A, Sanyo UR18650FM/ZY, Sanyo/Panasonic NCR18650B/BF/BL, LG ICR18650D1/E1/F1L и т.д.
— среднетоковые – предназначены для устройств с потреблением не выше 10А. В основном это новинки 2015г с модернизированной химией Sanyo/Panasonic NCR18650GA/BD/PF/PD, LG INR18650MJ1, Samsung INR18650-35E
— высокотоковые – выдерживают нагрузку от 10А и выше. Это банки для электронных сигарет, электроинструмента, о них и пойдет речь в данном обзоре, список моделей см. ниже.

Основные модели высокотоковых 18650 Li-Ion аккумуляторов:

— Sanyo UR18650W2 1500mah (20А макс.)
— Sanyo UR18650RX 2000mah (20А макс.)
— Samsung INR18650-20R 2000mah (22А макс.)
— Samsung INR18650-25R 2500mah (20А макс.)
— Samsung INR18650-30Q 3000mah (15А макс.)
— LG INR18650HB6 1500mah (30А макс.)
— LG INR18650HD2 2000mah (25А макс.)
— LG INR18650HE2 2500mah (20А макс.)
— LG INR18650HE4 2500mah (20А макс.)
— LG INR18650HG2 3000mah (20А макс.)
— SONY US18650VTC3 1600mah (30А макс.)
— SONY US18650VTC4 2100mah (30А макс.)
— SONY US18650VTC5 2600mah (30А макс.)
— A123 SYSTEMS APR18650M1A 1100mah (30А макс.)


Официальные спецификации:

Samsung INR18650-25R 2500mah:

LG INR18650HG2 3000mah:

A123 Systems APR18650M1A 1100mah:


Внутреннее сопротивление, замеренное Opus’ом (просто для интереса):

Емкость аккумуляторов (Opus разряжает до 2,9V):

Вес:

Сравнение в компараторах:

Теперь сравним наших подопечных в популярных компараторах на токах 5А/2А (Samsung в голубой термоусадке):


Результаты при разряде током 2А/5А до 3V:

Как видим, что при 2А, что при 5А, Лыжи выглядят предпочтительнее Самсонов – лучше держат нагрузку, а вот по отданной емкости не все так однозначно. Не забываем, что в компараторе разряд до 3V, т.е. часть емкости осталось невостребованной.

Общее сравнение в компараторе на токе 5А со своими собратьями (Соньки включать не буду, т.к. не входят, да и очень много подделок, ну и по графикам схожи с Самсонами 25R):

Таблица результатов при разряде небольшим током 5А до 3V:
Samsung INR18650-25R 2500mah (голубые) -> 2295mah (8,011Wh)
Lg INR18650HE2 2500mah -> 2242mah (7,819Wh)
Lg INR18650HG2 3000mah -> 2622mah (9,185Wh)
Lg INR18650HE4 2500mah -> 2304mah (7,980Wh)
Samsung INR18650-20R -> 1857mah (6,518Wh)
Lg INR18650HD2 2000mah -> 1897mah (6,636Wh)

Демонстрация нагрузочных способностей аккумуляторов:

Ну и в завершение мое тестирование под большой нагрузкой (в среднем 17-18А). К сожалению, проигрыш в ежемесячном конкурсе отбил все желание собирать мощный нагрузочный стенд, а профессиональных зарядников у меня нет, поэтому тестировать я буду по-простому – советским измерительным прибором Ц4340 с максимальным током измерения 25А, привычным трехрегистровым вольтметром и примитивной нагрузкой в виде 5Вт керамических резисторов.

Для начала о приборе Ц4340:

Это довольно удачный и точный стрелочный прибор с аналоговой шкалой, выпущенный в 1980г. Как видим, высчитывать придется все вручную. Но благодаря тому, что в приборе всего одна основная шкала и число целых единиц кратно 5, то проблем с высчитыванием нет, все измерения высчитываются очень быстро. Чтобы не было недопонимания, приведу пару примеров, заодно и сравним показания с электронным амперметром:
Калибровка с пределом в 5А. Как видим, переключатель диапазонов включен на 5А, следовательно, вся шкала от 0 до 50 – 5А. Другими словами, цифра 10 на шкале – 1А, цифра 30 — 3А.

В нашем случае стрелка остановилась на отметке 37, что означает 3,7А. Электронный двухрегистровый амперметр показывает тоже 3,7А. Во втором случае также, отметка 36 – 3,6А.
Для измерения тока до 25А, необходимо переставить щуп из среднего гнезда в правое, с отметкой 25А. При этом шкала будет иметь предел 25А, т.е. отметка 10 на шкале – 5А, отметка, к примеру, 30 – 15А.

В нашем случае стрелка остановилась на отметке чуть меньше 10, т.е. около 5А. Электронный двухрегистровый амперметр показывает 4,91А. Погрешность совсем небольшая.

Важное примечание: просадку напряжения на испытуемых аккумуляторах не принимайте в серьез, т.к. стенд собран «на соплях» из первых попавшихся деталей, на которых при серьезных токах идет большое падение напряжения, ибо только контакты холдера нагревались до 90°С. А в цепи еще два контакта измерительных щупов и два контакта силового выключателя, который также неплохо нагревался. Ну и падение напряжения в самих самодельных щупах.

Данное тестирование направлено прежде всего для сравнения просадки напряжения аккумуляторов при одинаковых условиях!

Теперь непосредственно тестирование.

Методика тестирования простая – замер напряжения на банке через определенные промежутки времени и сравнение полученных результатов. В качестве отсчета будем использовать популярный кухонный таймер. Отключение нагрузки за 3-5 секунд до конца, плюс полминуты на восстановление банки и замер напряжения на ней.
Нагрузка небольшим током (7А) Samsung INR18650-25R 2500mah:

Нагрузка небольшим током (7А) LG INR18650HG2 3000mah:

Нагрузка небольшим током (6А) A123 APR18650M1A 1100mah:

Подведем примерные итоги:

Как видим, Самсоны и Лыжи идут в ровень, в пределах погрешности. Лифешка стабильно держит одно напряжение, что не удивительно, ведь высокие токи отдачи — это их вотчина. Теперь посмотрим, как будут вести себя банки на токах 16-18А, близких к максимальным 20А. Методика тестирования немного поменялась. Теперь время теста будет не 3 минуты, а 4,5 минуты, плюс полминуты на восстановление и замер напряжения (нагрузка будет отключаться за 30 секунд до конца таймера). Также будет замер спустя 10 секунд после подключения нагрузки. Ну и теперь только стрелочный прибор в качестве амперметра и трехрегистровый вольтметр для измерения напряжения на банке. Поскольку токи не хилые, то резисторы и аккумуляторы нагреваются довольно быстро, поэтому был добавлен вентилятор для охлаждения стенда. По личным ощущениям, нагрев банок до 70 — 75°С, ибо спустя минуту после отключения нагрузки, аккумулятор вынимать сложно, температура на грани болевого порога (пирометр может немного врать). Без принудительного обдува они могут нагреться до 80°С, что уже выходит за паспортные рамки…

Нагрузка большим током (18А) Samsung INR18650-25R 2500mah:

Вот более понятная картинка с выборкой через 1/2/4 минуты:

Нагрев аккумуляторов и резисторов спустя 4 минуты после начала теста (Самсон — 66°С, резюки — 127°С):

Нагрузка большим током (18А) LG INR18650HG2 3000mah:

Более понятная картинка с выборкой через 1/2/4 минуты:

Нагрев аккумуляторов и резисторов спустя 4 минуты после начала теста (Лыжа — 69°С, резюки — 140°С):

Нагрузка большим током (15А) A123 APR18650M1A 1100mah:

Более понятная картинка с выборкой через 1/2/4 минуты:

Нагрев аккумуляторов и резисторов спустя 4 минуты после начала теста (Лифешка — 61°С, резюки — 100°С):

Подведем примерные итоги:

Поэтому можно сделать вывод о том, рабочее напряжение при таких токах около 3,2V (сделаем поправку на некачественные комплектующие), что в принципе неплохо. Явных лидеров нет, Лыжи выигрывают за счет большей емкости. Конечно, в конце теста разница по напряжению 0,2V, но разница не столь значительная. С другой стороны, разница по стоимости банок небольшая, да и есть прирост емкости без ухудшения ТТХ, даже наоборот, поэтому все же я свой голос отдаю Лыжам, :-). Хотелось бы, конечно, пощупать и Соньки, но пока нет возможности…

А вот сколько залилось после всех этих манипуляций:


Дата производства:
Я уже писал о расшифровке некоторых банок в своей статье о «кастрации» аккумуляторов, здесь те же стандартные маркировки:

Банка Samsung имеет следующие обозначения:
INR18650-25R 2F34, что означает
— INR18650-25R – наименование модели
— первая цифра – филиал компании, где произведена батарея (не интересна)
— вторая цифра – это год выпуска: Y-2005, L-2006, P-2007, Q-2008, S-2009, Z-2010, B-2011, C-2012, D-2013, E-2014, F-2015, G-2016, H-2017 и т.д…
— третья цифра – это месяц выпуска: 1 – январь, 2 – февраль, 9 – сентябрь …… A – октябрь, B – ноябрь, C – декабрь
— четвертая цифра – это неделя выпуска банки: 1, 2, 3, 4 и 5
Итого: дата производства Samsung INR18650-25R 2F34 – 4 неделя марта 2015 года (довольно свежие)

Банка LG имеет следующие обозначения:
LGDBHG21865 O125EO52A2 (нужны первые четыре символа), т.е.:
— LGDBHG21865 – пусть будет наименование модели и форм-фактор (HG2/1865)
— первая буква — это год выпуска: J – 2010, K – 2011, L – 2012, M – 2013, N – 2014, O – 2015 и т.д.
— следующие три цифры – это день выпуска: 040 (40 день), высчитывать неудобно…
Итого: дата производства LG LGDBHG21865 O125EO52A2 – 5 мая 2015 года

Типичное применение аккумуляторов:
— электронные сигареты – я думаю многие «парильщики» уже используют эти банки, ибо оригинальные Соньки найти проблематично.
— электроинструмент – шуруповерты, дрели, перфораторы
— мощные «кастомизированные» фонари, особенно с повышающим драйвером

Плюсы:
+ высокотоковые, реальная токоотдача в 18-20А
+ хорошая честная емкость (особенно у лыж)
+ свежие аккумуляторы и быстрая доставка (за полторы недели где-то доехали)
+ нет подделок
+ усиленный плюсовой контакт

± низкий порог разряда в 2,5V (с одной стороны — большинство потребителей отключаются при 3V, но с другой при максимальных токах просадка очень большая и чтобы не снижать ресурс банки, желательно иметь с заниженным порогом разряда)

Минусы:
— чуток великовата цена (магазин европейский, расчет в евро)

Вывод: отличные аккумуляторы, новые LG просто находка для «тяжелой» работы…