Осмотр, тесты и небольшой бонус.
Литий-титанатные аккумуляторы являются вариантом литий-ионных, но используют пентатитанат лития (Li4Ti5O12) в качестве анода, отличаются повышенной надежностью, большим сроком службы и могут нормально работать при низких температурах, что собственно и выделяет их на фоне остальных элементов.
Но кроме того у них есть еще одна особенность, они имеют напряжение 2.4 вольта и потому подходят для замены двух никелевых аккумуляторов (1.2+1.2=2.4В), правда с некоторыми оговорками связанным с зарядом.
Эта особенность полезна тем, что "обычный" литий-ионный аккумулятор заменяет три никелевых аккумулятора, потому его можно применять там где использовались 3, 6, 9 и т.д. ячеек, а вот для вариантов где было 2 или 4 ячейки они не подходили, также не сильно помогали и LiFePO4 аккумуляторы. Как пример, у меня есть хороший шуруповерт, но использующий батарею 4.8 вольта, где одной ячейки 3.7 вольта мало, а двух много.
Но к сожалению ситуация не так проста, например я так и не смог пока найти плат защиты под 1-2 элемента, кроме того нужна плата на ток более 20А.
И так, вернемся к аккумуляторам.
Заказаны были в украинском магазине, стоят 68грн за штуку (2.4 доллара), с доставкой пара вышла $7.3, из хорошего, доставка была очень быстрой, вечером отправили, днем они были уже у меня дома, но онлайн заказ обрабатывали долго, пришлось даже звонить.
Упаковали в пакет, внутри которого пара аккумуляторов была плотно обмотана пленкой, в общем нормально.
Внешне самые обычные 18650 ячейки, единственное что выделяет, буквы LTO в маркировке. В конце есть еще маркировка PSR, но так как я видел в интернете такие аккумуляторы с маркировкой PSQ, то у меня есть стойкое ощущение что это дата выпуска и последняя буква отвечает за год.
Размеры и вес, здесь все нормально за исключением того, что один аккумулятор легче другого.
Кстати о характеристиках. Даташит я так и не нашел, на странице продавца есть табличка с характеристиками, которая уже на этапе беглого просмотра вызывает некоторые сомнения так как ток заряда и номинальный и максимальный заявлены как 5А.
Поиск по интернету вывел на несколько подобных аккумуляторов, первый внешне почти идентичен, за исключением маркировки PSQ (именно потому я и подумал что это дата выпуска), но в продаже его нет, вторые в продаже есть, характеристики схожи, но отличаются внешне, а кроме того стоят заметно дороже.
Но на мой взгляд здесь характеристики немного скромнее, особенно в части отдаваемого тока, до 7А в первом случае и до 9А во втором, для обозреваемых заявляется ток до 15А.
Перед тестами провел цикл "нормализации" для обоих аккумуляторов, он включал в себя заряд, разряд, заряд током 1С и уже на этом этапе первый аккумулятор выдал всего 1215мАч у второго результат был заметно лучше, 1413мАч.
Так как уверенности в характеристиках у меня не было, то заряд проверял в двух режимах, 0.5 и 1С, где С=1.5А.
Сначала результаты второго аккумулятора и здесь все довольно красиво, 2 часа 5 минут при 0.5С
При 1С немного затянуто, но также очень неплохо. Заряд проводился после полного разряда током 0.2С.
А вот первый аккумулятор показал результаты куда хуже, его я проверял только при токе заряда 1С (1.5А), по времени всего чуть больше чем второй номер, но с учетом меньшей емкости получается дольше, фаза CV очень затянута, собственно это можно видеть и по графику.
Измерения. Заряд проводился током 1.5А до напряжения 2.8 вольта, отключение по падению тока до 50мА, разряд до напряжения 1.6 вольта.
Сначала первый экземпляр, ток разряда 0.2, 0.5, 1, 2С, 5 и 7.5А (5С). Ну что тут сказать, результаты очень плохие, при 5С аккумулятор отдал всего 950мАч, да и при 0.2 было всего чуть больше чем 1400, не говоря о сильной просадке напряжения.
Температура при токах разряда 3, 5 и 7.5А.
Второй аккумулятор оказался гораздо лучше чем первый, потому я расширил тест проверив его при токах 10 и 15А. Могу сказать что при 10А он работает еще более-менее нормально, а вот при 15А наблюдается явная перегрузка, так что заявленным в описании 15А он не соответствует и больше подходит по описания найденные на Алиэспресс, где заявлялось 7.5 и 9А.
Температура при токах 3, 5 и 7.5А была примерно на 10 градусов ниже чем у первого экземпляра.
При токах 10 и 15А конечно было повыше, но как минимум при 10А она была очень даже нормальной.
Сравнительный график первого и второго экземпляров при токах 0.2С, 1С и 7.5А, хорошо видно насколько первый экземпляр проигрывает второму.
Внутреннее сопротивление при получении, после "нормализации" и после всех тестов.
Здесь также заметно что импеданс первого экземпляра выше, причем заметил что он зависит от напряжения, у "обычных" литий-ионных и LiFePO4 такая зависимость проявляется гораздо меньше.
Также сопротивление не соответствует заявленным 16мОм и больше подходит под 20мОм, которые имеют аккумуляторы с максимальным током 7.5А.
А вот теперь небольшой бонус.
В википедии насчет Литий-титанат аккумуляторов пишут следующее-
могут без потерь работать при более низких температурах до минус 30 градусов, в отличие от классических литий-ионных, которые уже при минус 5 градусах снижают свои показатели на 20 %.
Для теста я на несколько часов положил второй аккумулятор в морозилку, где он охладился до температуры примерно в -15 градусов. Аккумулятор был предварительно полностью заряжен как и в предыдущих тестах. Аккумулятор во время теста находился в морозилке, кроме того, дополнительно охлаждался.
Импеданс аккумулятора также подскочил с 18 до почти 24мОм.
В качестве эксперимента аккумулятор сначала был нагружен током 1С, я посчитал что в таком варианте это будет не так долго как при меньших значениях, но и не настолько много, чтобы аккумулятор стал подогревать сам себя.
Второй тест был при 7.5А и напряжение на аккумуляторе настолько просело, что я начал даже волноваться чтобы нагрузка не отключилась по нижнему лимиту. Но здесь помогло то, что она не могла удерживать заданные 7.5А при напряжении ниже 1.8 вольта и сбросила ток до 6.6А, сказались длинные провода.
Явно виден этап падения напряжения и заметный подъем по мере прогрева аккумулятора, если бы нагрузка удерживала ток 7.5А все время, то перепады были бы еще больше.
В итоге получено около 1150мАч в обоих режимах, в первом потому что ток был небольшой, во втором сработал самоподогрев аккумулятора. Но в обоих случаях разница не так уж мала.
Кроме того, LTO аккумуляторы позволяют не только разряжать и при отрицательных температурах, а и заряжать, что иногда может быть очень критичным так как "обычные" такого не допускают.
Например в двух найденных даташитах на более емкие экземпляры указана температура -40 и даже -50 градусов.
Мне также было любопытно как поведет себя аккумулятор если попытаться зарядить его при температуре в -15 градусов.
После того как аккумулятор был разряжен током 1.5А я включил заряд тем же током. Да, он зарядился, но на заряд ушло 1050мАч, хотя было "скачано" 1150мАч, да и сам график ну совсем вялый, под конец думал что уже и не дотянет.
По завершении заряда я его вынул, нагрел, установил в то зарядное которым заряжал ранее и он смог взять еще 141мАч, после чего опять охладил и провел тест при токе 7.5А.
Выводы.
В плане емкости первый экземпляр соответствует своим заявленным 1500мАч, но пожалуй это было единственное соответствие, так как сопротивление было немного выше и кроме того, при токе 15А наблюдается перегрузка с сильной просадкой напряжения. Исходя из тестов могу сказать что реальные параметры выглядят несколько скромнее и больше соответствуют аккумуляторам с Алиэкспресс, где было 1500мАч, 20мОм и ток до 7.5А.
Второй экземпляр меня вообще поразил, такое ощущение что это вообще два разных аккумулятора. Я как-то рассказывал, что график разряда аккумулятора это как отпечатки пальцев у человека, каждый тип по своему уникален. Выше явно видно что у них отличаются не только параметры, а и график, что говорит именно о разных ячейках.
По поводу работы при низких температурах я также ожидал большего, теперь у меня в планах по возможности добавлять и такой тест в обзоры. Также планирую провести ресурсный тест на хотя бы тысячу циклов и посмотреть как он поведет себя в таком режиме, надо только определиться с параметрами теста.
На этом у меня на сегодня все, надеюсь что было полезно.