Akumulatory Vapcell, część siódma: zabezpieczone ogniwa 18650 z prądem obciążenia do 15 A

Czasami potrzebne są akumulatory z wbudowanym układem zabezpieczającym. Wybór takich modeli jest znacznie mniejszy, a jeszcze skromniej robi się, gdy mowa o modelach z zabezpieczeniem przystosowanym do dużego prądu. Dziś testuję trzy modele. W trakcie testów okazało się jednak, że czasami może być aż tak dobrze, że aż „źle”. Zresztą najlepiej przekonać się o tym z recenzji.


Vapcell ma w ofercie akumulatory z układem zabezpieczającym. Są nawet zebrane w osobnej kategorii. Zamówiłem do testów wszystkie trzy typy.
Najważniejsza różnica w porównaniu z modelami, które testowałem wcześniej, w tym także z modelami z wbudowaną ładowarką, to maksymalny prąd ciągły wynoszący 15 A. W przypadku akumulatorów z zabezpieczeniem zwykle jest to 5–6 A, czasami 10 A, ale ogniwa 15 A testuję po raz pierwszy.


Spis treści:
Vapcell N1835A 18650 3500 mAh 10 A
Vapcell N1830A 18650 3000 mAh 15 A
Vapcell P1830A 18650 3000 mAh 15 A
Wnioski

Vapcell N1835A 18650 3500 mAh 10 A

Zacznę od modelu o dużej pojemności, oznaczonego N1835A. Według informacji na stronie Vapcell pojawił się w ofercie 21 sierpnia 2020 roku. Nie ma go jeszcze w sklepie Vapcell na AliExpress, dlatego podaję link do strony Vapcell.

Jak zwykle zamówiłem dwie sztuki. Są zapakowane w firmowe pudełko.


Dane techniczne tego modelu, podobnie jak dwóch kolejnych, podano wyłącznie w formie grafiki.


Oprócz wspólnego pudełka akumulatory są zapakowane w osobne woreczki. Jak zwykle znajdziemy na nich oznaczenie i podstawowe parametry: pojemność, maksymalny prąd ciągły oraz informację o zabezpieczeniu.
Układ zabezpieczający znajduje się przy biegunie ujemnym, który jest całkowicie płaski. Biegun dodatni ma wypukły styk typu „button”, wyraźnie wystający poza obrys obudowy.


Akumulatory mają 71 mm długości, warto więc wziąć to pod uwagę przy wyborze — mogą nie zmieścić się w każdym urządzeniu. To jednak typowa cecha modeli z zabezpieczeniem.


Pierwszy cykl w uniwersalnej ładowarce tego samego producenta wykazał pojemność 3438 i 3475 mAh, czyli nieco mniej niż 3500 mAh podane na obudowie.


Dostępne są dwa tryby ładowania: prądem 1,5 i 3 A. W pierwszym przypadku to nawet mniej niż typowe 0,5C, ale przy akumulatorze o tak dużej pojemności taki tryb jest jak najbardziej uzasadniony.
Ładowanie w tym trybie trwa 2 godziny i 46 minut.


Prąd ładowania 3 A jest zdecydowanie za duży dla tego modelu akumulatora. Na wykresie widać, że dość szybko przeszedł on w fazę CV. Całkowity czas ładowania wyniósł 1 godzinę i 50 minut.


Na stronie producenta zamieszczono wykresy testów przy prądach 2, 5, 10 i 15 A, ale 15 A w przypadku akumulatorów o dużej pojemności i takich rozmiarach to zdecydowanie przeciążenie. Ponadto zauważyłem, że teraz testy przy małym prądzie przeprowadzają za pomocą testera EBC-A05+, co jest bardzo dobrym rozwiązaniem. Z jakiegoś powodu wydaje mi się, że pewną rolę odegrało to, że wielokrotnie wspominałem o nieprawidłowych pomiarach małych prądów obciążenia za pomocą testera EBC-A40L.


Testy przeprowadzono w bardziej typowych trybach: 0.2, 0.5, 1, 2C i 10A. Prąd ładowania wynosił 1.5A, ładowanie kończyło się po spadku prądu do 100mA, a rozładowanie po spadku napięcia do 2.5 V.
Pojemność uzyskana przy standardowym prądzie testowym 0.2C wyniosła 3426mAh, czyli 12.45Wh. Producent deklaruje w tym trybie minimum 3400mAh.


Temperatura przy prądach rozładowania 3.5, 7 i 10A. Chyba tylko przy 10A była nieco za wysoka, ale w przypadku akumulatora o dużej pojemności można się było tego spodziewać.


Dziwne, ale drugi egzemplarz miał pojemność nieco mniejszą niż 3400mAh. Po cyklu „treningowym” spodziewałem się po nim więcej, a to raczej nie kwestia błędu pomiaru, bo we wszystkich trybach uzyskał wynik niższy niż pierwszy.


Temperatury takie same jak w pierwszym egzemplarzu.


Teraz można sprawdzić działanie układu zabezpieczającego. Sprawdziłem dwa parametry: napięcie zadziałania zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem oraz prąd, przy którym zadziała zabezpieczenie przeciążeniowe. Uprzedzając fakty, w tym i pozostałych akumulatorach zabezpieczenie nie resetuje się samoczynnie po zadziałaniu.


Ponadto w tym teście zmierzyłem ładunek pozostały po teście przy prądzie 10A i ostygnięciu akumulatora do temperatury pokojowej.
Zabezpieczenie zadziałało przy spadku napięcia do 2.42 V. Im większy prąd obciążenia, tym przy niższym napięciu na zaciskach zadziała zabezpieczenie, ale w rzeczywistości zawsze następuje to przy tym samym napięciu na zaciskach samego ogniwa.
Ładunek pozostały po teście przy prądzie 10A wyniósł 155mAh, czyli 0.436Wh.


W opisie podano, że zabezpieczenie przeciążeniowe zadziała przy prądzie 15–18A. Moja EBC-A10H ma limit tylko 10A, a urządzenia do większych prądów nie potrafią przeprowadzać testów ze stopniowym zwiększaniem prądu, więc musiałem użyć swojej starej, samodzielnie zbudowanej konstrukcji w trybie sprawdzania obciążalności.

I tu przeżyłem lekki szok: zabezpieczenie zadziałało przy prądzie około 21A! To jeden z tych rzadkich przypadków, kiedy zbyt dobre wyniki też są złe. Pod względem mniejszych spadków napięcia, niższej temperatury i pracy z prądami impulsowymi to świetna sprawa, ale jednocześnie można szybko zajechać akumulator prądami rzędu deklarowanych 15–18A, bo ogniwo ma dużą pojemność.
Na animacji widać też akumulator numer 2. Podczas testowania pierwszego nie wytrzymałem i przerwałem test przy prądzie około 20.3–20.5A, uznając, że zabezpieczenie po prostu nie działa. Dla drugiego ustawiłem górny limit na 22A i uruchomiłem test ponownie.


Rezystancję wewnętrzną akumulatorów zmierzono razem z układem zabezpieczającym, co oczywiście nie jest do końca poprawne, a mówiąc dokładniej — jest całkowicie niepoprawne. Mimo to można z grubsza ocenić jej wartość. Najprawdopodobniej zastosowano te same ogniwa co w Vapcell F35, które już testowałem.
Pomiary po otrzymaniu, po „treningu” i po wszystkich testach — moim zdaniem jak na akumulator o dużej pojemności z zabezpieczeniem wypadają całkiem nieźle.





Vapcell N1830A 18650 3000mah 15A

Ten model również dodano do katalogu Vapcell w sierpniu 2020 roku, ale jest już dostępny na AliExpress — link. Kosztuje $12.99 za 1 sztukę lub $18.99 za parę; dostępne są też inne warianty ilościowe. O ile dobrze rozumiem, cena obejmuje firmowe pudełko, a ja dostałem akumulatory w zwykłym pudełku.
Przy okazji powinienem zasugerować, żeby oferowali też same akumulatory. Myślę, że nieco obniżyłoby to cenę końcową.
Te akumulatory są również dostępne na stronie Vapcell — link.


Mamy tu do czynienia z ogniwami średnioprądowymi o pojemności 3000mAh i maksymalnym ciągłym prądzie rozładowania 15A.


Z wyglądu bardzo przypominają poprzednie, różnią się chyba tylko kolorem i oczywiście deklarowanymi parametrami. Mają taki sam wypukły styk dodatni i gładki styk ujemny. Zabezpieczenie znajduje się również przy styku ujemnym, o czym informuje oznaczenie na samym akumulatorze; wskazuje na to także nazwa (litera N na początku).


Akumulator ma nieco ponad 70mm długości i 18.5mm średnicy.


Wstępny cykl wykazał pojemność nieco większą niż deklarowane 3000mAh.


Podano dwa tryby ładowania: zwykły prądem 1.5A (0.5C) oraz przyspieszony prądem 4A. W zwykłym trybie ładowanie trwa 1 godzinę i 16 minut, co jest całkiem niezłym wynikiem, zwłaszcza biorąc pod uwagę obecność płytki zabezpieczającej.


Przy prądzie ładowania 4 A akumulator również zachowywał się nieźle, ale oczywiście wydłużyła się faza CV. Zalecałbym ładowanie ich prądem nie większym niż 2,5–3 A — to optymalny kompromis między czasem ładowania a zużyciem akumulatora.


Na stronie producenta można znaleźć wykres z testów przeprowadzonych przy prądach 2, 5, 10, 15, a nawet 17 i 20 A!


Ja sprawdzałem je w bardziej typowych dla mnie warunkach: 0,2, 0,5, 1, 2C, 10 i 15 A, gdzie C = 3 A.
Akumulator rzeczywiście bez problemu oddał deklarowane 3000 mAh, a nawet trochę więcej, co cieszy.


Temperatura przy prądach 6, 10 i 15 A — ogólnie mogę powiedzieć, że jest całkiem nieźle, a przy 10 A wręcz świetnie.


Wyniki drugiego egzemplarza są niemal identyczne — powtarzalność jest po prostu świetna.


Podobnie jest z temperaturą.


Dla tych akumulatorów deklarowane jest odcięcie przy prądzie powyżej 17–20 A oraz minimalne napięcie 2,5 V.


Zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem zadziałało przy napięciu 2,4 V, co jest zupełnie normalne.
Przy okazji sprawdziłem też pojemność resztkową. Test przeprowadziłem po rozładowaniu prądem 15 A, ostygnięciu akumulatora, a następnie ponownym rozładowaniu prądem 0,2C. Udało się w ten sposób uzyskać jeszcze 183 mAh.


Nauczony doświadczeniem z poprzednimi akumulatorami, ustawiłem górny limit na 30 A, ale tutaj po raz drugi mnie zaskoczyły: próg zadziałania zabezpieczenia nadprądowego okazał się niemal taki sam jak w modelu N3500A i wynosi prawie 22 A. Akumulator wytrzymuje przy tym krótkotrwale (1–2 s) prąd 25 A, po czym zadziała zabezpieczenie. Tak jak poprzednio, zabezpieczenie jest zatrzaskowe i aby je zresetować, trzeba podłączyć akumulator do ładowarki.


Rezystancja, nawet z uwzględnieniem płytki zabezpieczającej, wynosi około 22 mΩ. Jak zwykle podaję wyniki sprzed testów, po treningu i po wszystkich sprawdzeniach.





Vapcell P1830A 18650 3000mah 15A

To chyba najnowsze ogniwa Vapcell. Data dodania: 9 września 2020 roku, ale już pojawiły się w sklepie na AliExpress — link, w cenie 13,99 USD za sztukę i 20,99 USD za parę. Przy większej liczbie obowiązuje dodatkowy rabat. Podano też, że cena obejmuje firmowe pudełko.
Te same akumulatory na stronie Vapcell — link.


Jeśli spojrzeć na deklarowane parametry, są niemal identyczne jak w poprzednim modelu: ta sama pojemność, maksymalny prąd rozładowania i tak dalej. Jest jednak jeden szczegół: płytka zabezpieczająca znajduje się przy dodatnim biegunie, na co wskazuje litera P w oznaczeniu. Szczerze mówiąc, osobiście nie widzę w tym żadnej różnicy, poza tym, że są nieco droższe od N1830A.


Różnice w wyglądzie jednak są: przede wszystkim zupełnie inna kolorystyka, a także otwór w dodatnim biegunie i wytłoczenie na biegunie ujemnym.


Są o milimetr krótsze niż N1830A — jak na razie to chyba jedyna istotna różnica.


Przebieg „treningowy” również nie wykazał żadnych znaczących różnic. Pojemność jest nieco większa, ale mieści się to w granicach błędu pomiaru.


Dostępne są dwa tryby ładowania: 1,5 A i 4 A. A ponieważ, jak się wydaje, zastosowane ogniwa są identyczne jak w poprzednim modelu, czas ładowania jest taki sam.



Tryby testowania i wyniki są bardzo podobne do N1830A: te same 2, 5, 10, 15, 17 i 20 A. Ten akumulator jednak „poddał się” wcześniej — test przy prądzie 20 A przerwał się niemal na samym początku, a przy 17 A również nie dobiegł końca, w przeciwieństwie do N1830A.


Ja testowałem go w tych samych warunkach co poprzednio: 0,2, 0,5, 1, 2C, 10 i 15 A. Wyniki są praktycznie identyczne jak w modelu N1830A, różnice mieszczą się w granicach błędu testera.


Wyniki pomiaru temperatury różnią się jednak znacznie bardziej. Przy prądzie 15 A akumulator rozgrzał się do ponad 100 stopni, podczas gdy N1830A nie osiągnął nawet 90. W rzeczywistości kamera termowizyjna jako maksymalną temperaturę zarejestrowała nie temperaturę samej obudowy, lecz temperaturę w pobliżu styku dodatniego. Akumulator nagrzał się do 88-89 stopni, podobnie jak N1830A. Różnica polega na tym, że gdy płytka znajduje się na dole, większość ciepła odprowadzana jest przez styki uchwytu. W przypadku styku dodatniego to nie działa, dlatego w tym miejscu temperatura jest wyższa.
Myślę, że to wyjaśnia gorsze wyniki testów przy prądach 17 i 20 A: płytka zabezpieczająca nagrzewała się szybciej i wcześniej odłączała akumulator.
Temperatura przy prądach 6, 10 i 15 A.


Wyniki drugiego egzemplarza są identyczne jak poprzedniego. Naprawdę cieszy mnie taka powtarzalność — zwykle świadczy o zastosowaniu markowych ogniw.


Dotyczy to również temperatur.


Sądząc po deklarowanych parametrach, zastosowano tę samą płytkę zabezpieczającą.


Odcięcie przy spadku napięcia do 2,45 V i prądzie 600 mA.
Ładunek pozostały po ostygnięciu akumulatora po rozładowaniu prądem 15 A wyniósł 171 mAh, czyli 0,475 Wh.


Moja teoria o większym nagrzewaniu się płytki zabezpieczającej, a w konsekwencji niższym prądzie zadziałania zabezpieczenia, znajduje potwierdzenie także w teście obciążeniowym. Wykazał on odcięcie przy prądzie 20,65 A, czyli o 1 A mniej niż w przypadku N1830A.


Za to rezystancja jest nieoczekiwanie mniejsza niż w N1830A o około 1,5-2 mΩ, co daje łączną różnicę około 10%.
Wyniki na samym początku, po „treningu” i na końcu.


Oczywiście przygotowałem wykres porównawczy, na którym zaznaczyłem N1830A (na niebiesko) i P1830A (na czerwono). Mogę powiedzieć, że różnica, choć niewielka, zdecydowanie istnieje — szczególnie przy prądzie 15 A. Widać tu wpływ mniejszej rezystancji płytki zabezpieczającej i jej obwodów.
Porównanie przy prądach 0,2C, 6, 10 i 15 A.

A propos płytki zabezpieczającej. Jeśli założymy, że w N1830A i P1830A zastosowano ogniwo typu VTC6 (na co wiele wskazuje) o rezystancji 12,5 mΩ, to rezystancja płytki zabezpieczającej wynosi około 10 mΩ. Jednak na podstawie prądu zadziałania zabezpieczenia w N1835A można wywnioskować, że rezystancja samych ogniw, bez płytki, wynosi 38-10=28 mΩ. Pozwala to przypuszczać, że zastosowano tam ogniwa LG INR18650-MJ1, również przystosowane do prądu 10 A, o podobnej charakterystyce rozładowania, pojemności i rezystancji 27-28 mΩ.




Wnioski
Jak w innych recenzjach, najpierw omówię każdy akumulator osobno, a potem przedstawię ogólną ocenę.
Vapcell N1835A 18650 3500mah 10A - Zgodnie z powyższym „dochodzeniem” w środku najprawdopodobniej znajdują się ogniwa LG INR18650-MJ1, co jest całkiem niezłym rozwiązaniem. Poza tym akumulatory dobrze sprawdzają się przy prądach obciążenia do 10 A i mają rzeczywistą pojemność około 3400 mAh. Jest jednak „łyżka dziegciu” w postaci mocno zawyżonego progu zadziałania zabezpieczenia nadprądowego — 20-21 A to jednak sporo i można przypadkowo uszkodzić akumulator.
Vapcell N1830A 18650 3000mah 15A - Też nieźle, a szczerze mówiąc, moim zdaniem nawet bardzo dobrze. Akumulatory rzeczywiście oddają ponad 3000 mAh, mogą być długotrwale rozładowywane prądem do 15 A, a krótkotrwale do 20 A. Zabezpieczenie działa prawidłowo, dopuszczając nawet obciążenie impulsowe do 25 A, a jednocześnie zapewniając odpowiedni poziom bezpieczeństwa.
Vapcell P1830A 18650 3000mah 15A - Tych akumulatorów nadal nie rozgryzłem. W praktyce to te same N1830A, ale z płytką zabezpieczającą umieszczoną przy styku dodatnim. Nie wiem, jakie daje to zalety, ale cena jest nieco wyższa, długość mniejsza o 1 mm, rezystancja niższa o 1,5-2 mΩ, no i zmieniono wygląd — to wszystko.


A ogólnie rzecz biorąc.
Najprawdopodobniej wszystkie akumulatory zbudowano na markowych ogniwach: w N1835A są to LG INR18650-MJ1, a w N1830A i P1830A — Murata VTC6. Ale, jak to mówią, nie ma pewności, choć charakterystyki rozładowania na to wskazują, przynajmniej w przypadku N1835A.
Ogólnie wszystko wypada nieźle. Najwięcej zastrzeżeń miałem do N1835A: jeden egzemplarz nie osiągnął deklarowanego minimum 3400 mAh, a zastosowana płytka zabezpieczająca jest przewymiarowana. Pozostałym akumulatorom można właściwie zarzucić tylko stosunkowo dużą długość, ale to konieczna cena za zabezpieczenie.

Przygotowując recenzję, sprawdziłem ceny w promocji 11.11: N1830A kosztuje 12,18 USD za 1 szt., a 17,80 USD za parę z pudełkiem; P1830A odpowiednio 13,12 USD za 1 szt. i 19,68 USD za parę.

To wszystko z mojej strony. Mam nadzieję, że było przydatne.