HAKADI 26700 3500mAh, akumulatory oparte na chemii Na-ion

I do mnie dotarły akumulatory oparte na stosunkowo nowej (choć zależy, jak na to spojrzeć) chemii sodowo-jonowej. Kupiłem je specjalnie do recenzji i zaspokojenia własnej ciekawości. Mogę się więc z wami podzielić wynikami kilku testów — myślę, że będzie ciekawie.

Przypominam: żeby być na bieżąco z nowymi wpisami na blogu, polecam obserwować mnie na Instagramie. Będę tam publikować powiadomienia o nowych wpisach, a może też pisać po prostu o czymś ciekawym — link do konta

Można też subskrybować aktualizacje i nowe artykuły na kanale Telegram — https://t.me/KirichBlog


Zacznę od zamówienia. Początkowo chciałem zamówić popularny rozmiar 18650, ale po pierwsze, ich pojemność jest jakoś wyjątkowo mała, a po drugie, znalazłem wyniki testów tych ogniw. Dlatego wybrałem większy rozmiar — 26700 — a pojemność 3500 wydaje mi się bardziej przydatna. W sklepie są różne warianty zestawów; wybrałem najmniejszy, 4 sztuki. Kosztowały około 16 dolarów. Jeśli dodacie je do koszyka, Ali później pokaże je w sekcji z monetami i z dużym rabatem.

Zaraz po złożeniu zamówienia sprzedawca napisał, że przesyłka będzie szła długo. Odpisałem, że OK, poczekam.
Przy okazji, na stronie sklepu jest ostrzeżenie. Krótko mówiąc, nie martwcie się — otrzymacie zamówienie, po prostu poczekajcie.


A dokładniej: dostaniecie numer śledzenia, a po pewnym czasie otrzymacie kopertę albo pocztówkę, najpewniej na poczcie Ukrposzty.
W mojej kopercie była nakrętka, choć zdarzało się, że przychodziła sama pocztówka — zależy od sklepu.


Po pewnym czasie w aplikacji Mist Express (jeśli ją macie) pojawi się przesyłka, zwykle od Trade44. To już będą wasze akumulatory albo urządzenia z akumulatorami.
W końcu odebrałem paczkę w oddziale Mist Express. W środku były moje obiekty testów.


Kilka słów o tym typie akumulatorów. W świecie akumulatorów są jeszcze nowością, ale jak podaje Wikipedia, w rzeczywistości mają już wiele lat. Na pewnym etapie postanowiono po prostu rozwijać znane nam akumulatory litowo-jonowe, a te „odłożono na półkę”.



Do najważniejszych cech można zaliczyć:
1. Cena. Ponieważ nie ma tu litu, a soda jest tania, w przyszłości te akumulatory powinny być tańsze, ale do tego potrzebna jest produkcja na dużą skalę.
2. Szerszy zakres temperatur pracy w niskich temperaturach. Producent deklaruje, że te akumulatory lepiej działają na mrozie.
3. Możliwość rozładowania do zera, dzięki czemu w praktyce nie wymagają zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem.
4. Większe bezpieczeństwo, również ze względu na brak litu i możliwość rozładowania do zera.

Są też wady:
1. Pojemność jest mniej więcej taka jak w LiFePO4, dlatego jeśli zależy nam na maksymalnej pojemności przy minimalnej masie i objętości, na razie lepsze są zwykłe akumulatory litowo-jonowe.
2. Zbyt szeroki zakres napięcia pracy: od 1.5 V (rozładowany) do 3.95 V (w pełni naładowany), czyli ponad dwukrotna różnica napięcia. W przypadku umownych akumulatorów 12 V wygląda to tak:
„zwykły” litowo-jonowy — jeśli 3S, to od 7.5–9 do 12.6 V
LiFePO4 4S — od 10 do 14.6 V, przy czym płaskie plateau napięcia roboczego mieści się w zakresie 12–13 V.
LTO 6S — od 9 do 16.8 V
Na-ion 4S — od 6 do 15.8 V.

Tak duża różnica napięcia wymaga odpowiedniego obciążenia, czyli odbiornik musi prawidłowo działać w całym tym zakresie. Nie zawsze jest to wygodne i raczej nie sprawdzi się w przypadku typowych odbiorników.



Nie udało mi się znaleźć karty katalogowej, są tylko dane ze strony produktu —

Typ akumulatora: sodowy
Napięcie nominalne: 3.1 V
Pojemność standardowa: 3500 mAh
Masa: 82± 50 g
Wymiary: 26.4*71 mm
Napięcie ładowania: 4.1±0.05 V
Napięcie odcięcia rozładowania: 1.5±0.05 V
Rezystancja wewnętrzna: ≤20 mΩ
Standardowy prąd ładowania: 0.5C
Standardowy prąd rozładowania: 0.5C
Maks. prąd ładowania: 1C
Maks. ciągły prąd rozładowania: 3C
Temperatura rozładowania: -30~60℃


Moim zdaniem podane napięcie ładowania jest nieprawidłowe: 4.1 V to wartość maksymalna, a napięcie końcowe dla takich akumulatorów wynosi 3.95 V. Uważajcie!

Z wyglądu to zupełnie zwykłe akumulatory, oznaczenia są bardzo skąpe, a styk dodatni jest płaski.


Jedynie rozmiar jest nieco mniej popularny: 26700 zamiast 26650, ale to nie ma większego znaczenia. Miałem cztery ogniwa, więc przetestowałem wszystkie, przy czym pierwsze sprawdziłem przy szerszym zakresie prądów obciążenia.


Na stronie produktu jest zdjęcie z pomiarem impedancji


Moje pomiary dały jednak inny wynik, i to wyższy. Co więcej, na zdjęciu powyżej akumulatory są wyraźnie w takim samym stanie jak moje, o czym świadczy napięcie na ogniwach. Niby mieści się to w deklarowanych wartościach, ale niesmak pozostaje...


Na początek przeprowadzę podstawowe testy, ale zacznę od cyklu przygotowawczego, który obejmował następujące etapy:
1. Rozładowanie prądem 1C
2. Przerwa 5 minut
3. Ładowanie prądem 0.5C
4. Przerwa 5 minut
5. Rozładowanie prądem 1C
6. Przerwa 5 minut
7. Ładowanie prądem 0.5C

Robiąc zrzuty ekranu, na trzech z nich zapomniałem przewinąć dziennik wyników, przez co nie widać wyników pierwszego rozładowania. W rzeczywistości różnica była jednak minimalna — początkowo akumulatory miały około 10% naładowania, czyli były prawie rozładowane.



Dla tych akumulatorów deklarowane są dwa tryby ładowania: standardowy prądem 0.5C i szybki prądem 1C.
Od razu zwrócę uwagę na stosunkowo krótką fazę CV, bardziej przypominającą ładowanie akumulatorów LiFePO4, ale sam wykres fazy CC jest bardziej liniowy, co z kolei przypomina „zwykłe” akumulatory litowo-jonowe. Dzięki temu można w przybliżeniu określić poziom naładowania na podstawie napięcia ogniwa. Przypomnę, że w przypadku LiFePO4 jest z tym problem.



Akumulator całkiem dobrze zniósł również prąd ładowania 1C, co cieszy.


Teraz rozładowanie.
Deklarowany ciągły prąd rozładowania wynosi do 3C, a krótkotrwały — do 5C. Ogólnie rzecz biorąc, te konkretne akumulatory najprawdopodobniej należą do tak zwanych ogniw o dużej pojemności, ponieważ dla wysokoprądowych ogniw Na-ion deklaruje się prądy rozładowania do 20C.

Mimo to pierwszą parę sprawdziłem ostatecznie nie tylko przy 0,2, 0,5, 1, 2 i 3C, ale także przy 4 i 5C, ponieważ temperatura mieściła się w całkowicie dopuszczalnych granicach.
Niestety nie udało mi się uzyskać deklarowanych 3500 mAh — maksimum wyniosło około 3150 mAh.


Temperatura przy prądach rozładowania 2, 3, 4 i 5C. Myślę, że deklarowane maksimum 3C podano nawet z niewielkim zapasem.


Drugi egzemplarz — mniej więcej to samo co w przypadku pierwszego.


Temperatura przy 3, 4 i 5C


Trzeci i czwarty egzemplarz sprawdzałem przy prądach do 3C. Nie widziałem sensu w testowaniu przy większym prądzie, bo testy pierwszej pary w zupełności wystarczyły, tym bardziej że były to warunki wykraczające poza normalną eksploatację.
Nawiasem mówiąc, pojemność jest tu jeszcze niższa i wynosi około 3100 mAh.


Temperatura przy 2 i 3C


Czwarty egzemplarz — podobnie jak pierwszy, około 3150 mAh.


Temperatura przy 2 i 3C


Jak zwykle, pomiar pozostałej pojemności po teście przy maksymalnym prądzie i późniejszym ostygnięciu.
Pierwsza para po teście przy 5C, druga odpowiednio po 3C, ale wyniki są zbliżone: 100–140 mAh, co jest całkiem niezłym rezultatem.


Sprawdzenie powtarzalności wyników przy prądzie 0,2C i 2C — ogólnie nieźle, ale pojemność... Minimum przy 0,2C wyniosło 3095 mAh, maksimum 3144 mAh :(


Podczas testów, żeby przyspieszyć cały proces, ładowałem akumulatory na drugim testerze. W zasadzie nie ma to większego znaczenia, ale zdarzył się etap, kiedy naładowałem akumulator i zostawiłem go w testerze na dość długo. Potem ponownie włączyłem ładowanie i „dolałem” jeszcze 274 mAh, co trochę mnie zaniepokoiło.
Zaniepokoiło mnie też zdanie z opisu tych akumulatorów w Wikipedii —



To wszystko skłoniło mnie do dodatkowego testu: pomiaru pojemności po kilku dniach przechowywania, a dokładniej po około 60 i 65 godzinach.
Akumulatory były w pełni naładowane. Pierwszy test przeprowadziłem po 6 godzinach, a drugi po kolejnych 65 godzinach.
W przypadku akumulatorów 1 i 3 sprawdzałem, ile da się do nich „wlać”, a w przypadku 2 i 4 — ile da się z nich „wylać”.

Ale nie, wszystko w porządku: po 60 i 65 godzinach akumulatory „przyjęły” zaledwie około 30-45 mAh, co jest bardzo dobrym wynikiem.


Test rozładowania również wykazał, że różnica wynosi zaledwie około 70-75 mAh. Porównywałem przy tym wcześniejsze wyniki z początkowymi, uzyskanymi niemal „prosto z pudełka”, a późniejsze — po wszystkich testach, w tym rozładowaniu prądem 5C.

Do czego zmierzam? Pomyślałem, że te akumulatory trzeba „rozruszać”, ale okazało się, że nie — zresztą tak samo jak żadnych innych akumulatorów litowo-jonowych.
Przy okazji, niejednokrotnie pisałem: jeśli ktoś twierdzi, że nowy akumulator litowo-jonowy trzeba „rozruszać”, nie wierzcie mu — po prostu chce na was zarobić.



Na potrzeby rozszerzonego testu postanowiłem sprawdzić akumulatory w niskiej temperaturze. A dokładniej: włożyłem je do zamrażarki i przez przypadek leżały tam około tygodnia. Nawet lepiej — warunki były bliższe rzeczywistemu użytkowaniu.
Impedancja nieco wzrosła, co było do przewidzenia, choć moim zdaniem wzrost nie był duży — zaledwie około 10-15%. Napięcie natomiast pozostało na poziomie około 3,90 V.


Akumulatory testowałem przy prądach 0.5, 1, 2 i 3C. Najpierw sprawdziłem pierwszy przy 1C, drugi przy 2C, a trzeci przy 3C. Potem uznałem, że jednak przeprowadzę test przy 0.5C, a nie przy 4C, więc czwarty był testowany przy 0.5C.
Na wykresie widać schodki — niestety zauważyłem je dopiero później. Ponieważ komputer i lodówka znajdują się w różnych pomieszczeniach, musiałem sterować obciążeniem i rejestrować dane za pomocą tabletu. Jest już dość stary, a oprogramowanie czasami się zawieszało, po czym znów działało. Wprowadziło to niewielki błąd pomiaru Wh, ale nie na tyle duży, by miał znaczenie, i nie wpłynęło w żaden sposób na pomiar Ah, więc nie powtarzałem testu.

Przy okazji, miałem z tabletem problem, z którym już kiedyś się spotkałem, ale zapomniałem, jak go rozwiązałem. Zainstalowałem oprogramowanie do obciążenia, przeprowadziłem testy i zapisywałem ich pliki na dysku C. Potem zaglądam, a plików nie ma. Otwieram oprogramowanie — pliki są widoczne. To nie problem z ukrytymi ani systemowymi plikami, tylko z uprawnieniami dostępu. Niestety łatwiej było skopiować moje pliki na tablet i wygenerować tam wykresy porównawcze. Nie wymyśliłem, jak teraz odzyskać te 4 pliki z testów, choć próbowałem różnych sposobów :((((



Ciekawsze jest jednak porównanie wyników z początkowymi. Pod wykresem znajdują się wyniki pomiarów, ułożone od najmniejszego prądu do największego; jako pierwszy podano pomiar w temperaturze pokojowej.
Oczywiście akumulatory nagrzewały się również w zamrażarce, dlatego postanowiłem przeprowadzić test przy prądzie 0.5C — przy nim akumulator nagrzewa się mniej, więc wpływ tego zjawiska jest mniejszy.

Moim zdaniem akumulatory całkiem dobrze radzą sobie w niskiej temperaturze. Przy prądzie 0.5C różnica pojemności wyniosła około 8-10%, a energii — około 15%. A różnica temperatur wynosiła przecież około 40 stopni.




Jak pisałem, podano, że akumulatory można rozładować „do zera”. No to sprawdźmy.
Najpierw rozładowałem jeden akumulator za pomocą obciążenia, ale minimalne napięcie wynosi tu 0.1 V. Po odłączeniu obciążenia napięcie dość szybko wróciło do 1.5 V. Akumulator oddał przy tym jeszcze około 10% deklarowanej pojemności.


Oczywiście mnie to nie zadowoliło, więc po prostu zwarłem akumulator i zostawiłem go tak na około 15 godzin. Trochę brutalne, ale co zrobić :)


Po 15 godzinach podłączyłem go do obciążenia w trybie monitorowania. Obciążenie nie mierzy napięcia poniżej 0.1 V, ale i tak widać, że napięcie znów zaczęło rosnąć. Po 50 minutach wynosiło już około 1.16 V.


Nie byłem pewien, czy napięcie nie spada na rezystancji wejściowej samego obciążenia, dlatego dodatkowo zmierzyłem impedancję i napięcie osobnym przyrządem oraz multimetrem. Po prawie godzinie uzyskałem wynik około 1.25 V. Bardziej zaskoczyła mnie jednak impedancja — była niemal taka sama jak na samym początku, gdy akumulatory miały około 10% naładowania.


Następnie akumulator został w pełni naładowany prądem 0.5C, czyli w tym samym trybie co wcześniej. Co prawda ładowanie trwało nieco dłużej, ale to zrozumiałe.


Rozładowałem je prądem 0,5C, a potem zestawiłem na wykresie wyniki zwykłego testu przy 0,5C. Różnica mieściła się w granicach błędu pomiaru.


Potem zaciekawiło mnie porównanie krzywych rozładowania różnych typów akumulatorów.
1. Sód-jon
2. Litowo-żelazowo-fosforanowy
3. „Zwykły” litowy
4. Litowo-tytanowy


Ponieważ jednak akumulatory powyżej miały dość duży rozrzut pojemności, szczególnie dotyczyło to akumulatorów litowo-tytanowych, przejrzałem swoje archiwalne testy, a także wziąłem wyniki testów innej osoby i zestawiłem na wykresie wyniki akumulatorów o bardziej zbliżonej pojemności, około 1500 mAh.
Kolejność ta sama -
1. Sód-jon 18650
2. Litowo-żelazowo-fosforanowy 1600 mAh
3. Litowo-jonowy - 1500 mAh
4. Litowo-tytanowy 1500 mAh.

Różnice między krzywymi rozładowania są duże, szczególnie widać to w przypadku akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego


Dane dla ogniw sodowo-jonowych powyżej pochodzą z ciekawej strony, na której autor nie tylko testuje akumulatory, ale też udostępnia archiwum z logami. Ponieważ mam obciążenie z tej samej serii, mogę wykorzystać te dane do wykresów porównawczych.
Testował tam ogniwa 18650 o pojemności 1500 mAh, choć z jakiegoś powodu opisał je jako 1300. Myślę, że zmierzył rzeczywistą pojemność i przyjął ją jako C, a ja zwykle za C przyjmuję pojemność deklarowaną.

Są tam też testy pakietu 12 V i ogniw sodowo-jonowych o pojemności 50 Ah, a także kilka wniosków. Polecam lekturę.




Na razie to wszystko. Może później przeprowadzę test żywotności, ale jeszcze nie jestem pewien.
Moim zdaniem to interesujące akumulatory, ale bardzo niszowe. Jeśli jednak trafią do masowej sprzedaży, ich cena spadnie, a producenci falowników zaczną projektować urządzenia obsługujące tak szeroki zakres napięcia, mogą okazać się interesujące.
Na razie to po prostu ciekawostka do testów. Z zalet warto jeszcze raz wymienić:
1. Lepsze działanie w ujemnych temperaturach, co czasem ma kluczowe znaczenie
2. Brak konieczności zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem, a także odporność akumulatorów na takie rozładowanie. Jak dotąd tylko akumulatory niklowo-kadmowe można było przechowywać w stanie całkowitego rozładowania (do zera).
3. Większe bezpieczeństwo, ale to pokaże czas.

Martwi mnie duży zakres napięcia roboczego. Niemal trzykrotna różnica między stanem naładowanym a rozładowanym to jednak bardzo dużo.

Na razie to wszystko. Mam nadzieję, że było przydatne. Będę bardzo wdzięczny za pytania i komentarze. Być może później uzupełnię recenzję :)