Литий-ионные аккумуляторы 18650

Фотографии Дмитрия Булавинова. Превьюшки кликабельны; все большие фотографии вместе на одной странице — по ссылке.

Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы стандарта 18650 я использую достаточно давно, примерно с 2012 года. Сколько-то штук я купил в замечательном магазине «Трансэлектро», сколько-то (слегка подубитых) мне отдал ныне покойный Вадим Школин AKA vsh. Сначала мы их использовали для тестирования разного оборудования для «RandomRace» (в том числе, припаивая к ним провода с разъёмами), но потом я стал обрастать фонарями и другим оборудованием под этот типоразмер аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы и их литий-полимерные (Li-Po) и литий-железо-фосфатные (Li-Fe-PO4) братья постепенно вытесняют в быту никель-металлгидридные (Ni-MH) и никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы.

Напомним, 18650 — это исключительно геометрическое описание размеров аккумулятора, где 18 — это диаметр аккумулятора в миллиметрах, а 650 — его длина (высота) в десятых миллиметра (то есть длина аккумулятора 18650 составляет 65 миллиметров). Этот подход используется много где, например весьма распространённые литиевые батарейки CR2032 имеют диаметр 20 миллиметров и высоту (толщину) 3,2 мм. А популярные размеры батареек / аккумуляторов AA и ААА (т.н. пальчиковые и мизинчиковые) в этой терминологии называются 14500 и 10450 соответственно.

В 2021 году, а точнее собираясь в поход по Байкалу на коньках, я решил обновить парк своих 18650 аккумуляторов и заказал на AliExpress десяток аккумов этого типоразмера от бренда PKCELL ёмкостью 2600 мА*ч по 95 рублей. Были сомнения в их качестве, поэтому, получив, я их взвесил, а потом и потестировал на предмет ёмкости. Масса каждого была около 45 граммов — вполне достоверные цифры, ибо поддельные 18650 (а точнее, некачественные) обычно существенно легче.

И ещё они были незащищённые, то есть в них не было платы защиты, ограничивающей аккумулятор от фатального разряда, но и не дающей выдавать приличный ток. Защищённые от незащищённых отличаются длиной и пимпочкой — защищённые на пару миллиметров длиннее + у них есть выступающая пимпочка со стороны плюса, а у незащищённых — плоский плюс без пимпочки.

Литий-ионный аккумулятор 18650 (без защиты) ёмкостью 2600 мА*ч	Масса десяти аккумуляторов 447 граммов	Измеренная ёмкость аккумулятора 2600 мА*ч практически совпала с номинальной

Кроме аккумуляторов, я рублей за 500 заказал powerbank под шесть параллельно соединённых 18650, точнее это просто коробочка с платой управления и входами / выходами. Такие «коробочки» удобны тем, что всегда можно заменить аккумы в нём (и powerbank как бы снова станет заряженным), вытащить один аккумулятор и вставить вместо севшего в фонарик и т.д. Рассчитан он был на 18650 без защиты, поэтому защищённые 18650 в него можно было вставить только наискосок. (Но в походе он в результате не понадобился — хватило заряда основных аккумуляторов телефона и устройств.)

Powerbank для шести литий-ионных аккумуляторов 18650	Процесс зарядки телефона от одного литий-ионного аккумулятора 18650	Контроль напряжения аккумулятора

Тестирование некоторых 18650 аккумов

Дисклеймер

Данный текст был написан для себя (просто чтобы не забыть), но вдруг он будет ещё кому-то полезен, поэтому выкладываю (с минимальным форматированием). Тестирование проводилось в феврале-марте-апреле 2021 года. Во всех экспериментах использовался телефон Blackview BV8000 Pro, купленный примерно в 2017 году и которому я в сентябре 2020 года (примерно за полгода до этих экспериментов) заменил аккумулятор с уже уставшего на новый ёмкостью ~4000 мА*ч. В качестве зарядки для 18650 использовались или сам powerbank-коробочка (чаще всего), или зарядное устройство Turnigy Accucell 6 (клон iMax B6).

Февраль 2021 года, экспериментальная серия № 1

На одном аккуме, вставленном в коробочку наискосок (ибо он с защитой, ROBITON, около 2 А*ч) телефон зарядился с 26 до 47% (достаточно быстро), аккум при этом разрядился до 3.7 В (с якобы 88% до 0%). После чего до полного аккум «принял» 1357 мА*ч (до 4.1 В).

На ещё двух таких же акках (ROBITON схожей ёмкости) телефон зарядился с 37 до 100% ровно за 3 часа. Аккумы просели до 3.52 В (показав 1%, но заряжать не прекратили). Разрядил телефон до 20% и снова поставил в ту же пару. Но добавило лишь 1% к телефону, и аккумы скисли. Поставил их заряжать прямо пауэрбанком, до 99% зарядились как-то быстро (3.9 В).

09.03.2021, экспериментальная серия № 2

Тестирование бокса, проехавшего весь Байкал без использования (перед походом заряжался вроде побаночно норм зарядкой, но это не точно). 6 аккумов 18650 из «новых» (номинал 2600 мА*ч, беззащитные). Этапы:

1. тел с 29% зарядился до 50% примерно за час (пауэрбанк разрядился с 96% до 90%);
2. тел с 20% зарядился до 60% примерно за ??? (пауэрбанк разрядился с 90% до 82%);
3. 13:10; тел с 27% зарядился до 100% примерно за 5 часов (пауэрбанк разрядился с 82% до 65%); между этими событиями пауэрбанк упал на пол )), отвалилась одна пластиковая защёлка внутри и ОБЕ силовые пайки; плату прикрутил саморезами (были отверстия и «пеньки» в корпусе, но саморезов не было), шины припаял;
4. 15.03, 11:45; тел с 35% зарядился до 100% примерно за 3,5 часа (пауэрбанк разрядился с 50% до 36%);
5. 16.03, 18:23; тел с 41% зарядился до 88% примерно за 2 часа (пауэрбанк разрядился с 36% до 0%).

Таким образом, на проехавшем 10 дней по морозу, а перед этим 2 недели при неизвестно каких условиях (он был отправлен заранее с багажом, подробнее), пауэрбанк на шести 18650 смог зарядить тел на 21 + 40 + 73 + 65 + 47 == 246% (2.5 раза), что в целом почти согласуется с ёмкостью аккума телефона в 4 А*ч и ёмкостью шести 18650 по 2600. Повторим со свежезаряженными ими же.

20.03.2021, экспериментальная серия № 3

Зарядил все шесть аккумов побаночно Турнигой, по Li-Po циклу (то есть макс напряжением 4.2 В), вдулось по номиналу (2600 мА*ч примерно), напряжение стало 4.10-4.11 В. Но индикатор ПБ почему-то показывает 90%. Ладно, поглядим.

1. 13:20; тел с 23% зарядился до 51% примерно за 1 час (пауэрбанк разрядился с 90% до 83%);
2. 18:31; тел с 32% зарядился до 100% примерно за ???, просмотрел момент 100% (пауэрбанк разрядился с 83% до 67%);
3. 22.03, 15:54; тел с 13% зарядился до 100% примерно за ??? (пауэрбанк разрядился с 67% до 49%);
4. 24.03, 11:41; тел с 13% зарядился до 78% примерно за ~4 час (пауэрбанк разрядился с 49% до 0%, причём до нуля, не первый раз замечаю, как-то резко, видать определяет %% неправильно, типа по напряжению);

Итого, на заряженном побаночно (Турнигой, до 4.2 В) шести аккумах пауэрбанк смог зарядить телефон на 28 + 68 + 87 + 65 == 248% — почти столько же, сколько в предыдущий раз. Повторим ещё раз с ними же, заряженными самим пауэрбанком.

25.03.2021, экспериментальная серия № 4

Пауэрбанк за ночь зарядился до 99%.

1. 11:05; тел с 25% зарядился до 96% примерно за 3,5 часа (пауэрбанк разрядился с 99% до, внезапно, 43%, что странно…);
2. 26.03, 13:22; тел с 29% зарядился до 100% примерно за 3 часа (пауэрбанк разрядился с 43% до 27%);
3. 27.03, 20:12; тел с 45% зарядился до 100% примерно за ??? (пауэрбанк разрядился с 27% до 14%);
4. 29.03, 22:54; тел с 17% зарядился до 53% примерно за 3,5 часа (пауэрбанк разрядился с 14% до 7%);
5. 30.03, 14:31; тел с 29% зарядился до 37% примерно за полчаса (пауэрбанк разрядился с 7% до 0%);

Итого, заряженный штатно (встроенной зарядкой) пауэрбанк (на тех же шести аккумах) смог зарядить телефон на 71 + 55 + 36 + 8 == 170% — и это МЕНЬШЕ, чем при побаночной зарядке. Повторим, пожалуй, ещё  раз.

01.04.2021, экспериментальная серия № 5

Пауэрбанк за вечер зарядился до 99% (причём с ~47% до 99% подозрительно быстро).

1. 01.04, 13:38; тел с 36% зарядился до 44% примерно за 1 час (пауэрбанк разрядился с 99% до 42%);
2. 01.04, 21:55; тел с 24% зарядился до 74% примерно за 4 часа (пауэрбанк разрядился с 42% до 34%);
3. 06.04, 13:24; тел с 36% зарядился до 66% примерно за 2.5 часа (пауэрбанк разрядился с 34% до 29%);
4. 06.04, 21:03; тел с 40% зарядился до 92% примерно за 3 часа (пауэрбанк разрядился с 29% до 16%);
5. 13.04, 20:30; тел с 10% зарядился до 38% примерно за 2.5 часа (пауэрбанк разрядился с 16% до 0%).

Итого, заряженный штатно (встроенной зарядкой) пауэрбанк (на тех же шести аккумах) смог зарядить телефон на 8 + 50 + 30 + 52 + 28 == 168% — и это МЕНЬШЕ, чем при побаночной зарядке.

Общие выводы

Если данный пауэрбанк (на шести аккумах 18650 ёмкостью 2600 мА*ч каждый) зарядить просто путём втыкания в него проводка, то потом от него телефон с аккумом около 4000 мА*ч получится зарядить чуть более полутора раз (то есть ёмкость пауэрбанка составит около 6800 мА*ч). Если же эти шесть аккумов заряжать по отдельности вне пауэрбанка, то потом от него этот же телефон получится зарядить 2.5 раза (то есть ёмкость пауэрбанка составит около 10000 мА*ч). Таким образом, для ответственных случаев стоит заряжать аккумы по одному.

Дополнительные материалы

• все мои фотографии с этих экспериментов на одной странице;
• статья на Хабре про зарядное устройство Turnigy Accucell 6 и про его допиливание;
• перечень некоторого моего снаряжения, про которое написаны какие-то заметки (пояснения) или есть какие-то фотографии.

--
Дмитрий Булавинов

У вас есть вопросы, замечания, уточнения, пожелания, комментарии?
Свяжитесь со мной!