Akumulator M18 do elektronarzędzi Milwaukee

Ten akumulator kupiłem głównie z ciekawości, na potrzeby recenzji, choć nie wyklucza to oczywiście używania go zgodnie z przeznaczeniem. Ale jak to często bywa z produktami z niektórych kategorii, „coś poszło nie tak”. Zresztą najlepiej dowiedzieć się wszystkiego z recenzji.


No więc, jakiś czas temu opublikowałem już kilka recenzji narzędzi firmy Milwaukee. Wszystko byłoby w porządku — korzystam z nich dość często — gdyby nie to, że wygodę pracy ograniczała mi w pewnym stopniu pojemność oryginalnych akumulatorów. Mam ich wprawdzie trzy, ale mają pojemność 1,5 i 2 Ah, co jest trochę za mało, zwłaszcza podczas pracy oscylatorem.

Optymalna pojemność akumulatora to zresztą kwestia sporna. W niektórych sytuacjach wygodniej mieć kilka mniejszych akumulatorów (gdy ładowarka jest pod ręką), a w innych — przeciwnie, jeden o maksymalnej pojemności. Ja też chciałem wydłużyć czas pracy bez zasilania i nie nosić ze sobą kilku akumulatorów.

Dostawa trwała około trzech tygodni, a paczkę przyniósł do domu kurier, co było dla mnie szczególnie wygodne. Produkt zapakowano w kartonowe pudełko, wyraźnie za duże, więc owinięte taśmą. W środku znajdowało się opakowanie z akumulatorem i drugi produkt, którego recenzja pojawi się nieco później.
Zestaw składa się z samego akumulatora i instrukcji. Nie ma w niej nic ciekawego, więc nie zamieszczam zdjęcia.


Z zewnątrz wygląda bardzo schludnie, powiedziałbym nawet, że zasługuje na piątkę, gdyby nie drobiazgi. Z drugiej strony akumulator nie jest podróbką, bo nie kopiuje w pełni wyglądu oryginału i nigdzie nie pojawia się nazwa Milwaukee. Później porównam go z oryginalnym akumulatorem.


Obudowa, zatrzaski, styki, a nawet spód akumulatora bardzo przypominają oryginał. Nawiasem mówiąc, dolna część nie jest z plastiku, tylko z czegoś przypominającego bardzo twardą gumę. W oryginalnym akumulatorze jest ona nieco bardziej miękka.
Wkręty są przeznaczone do wkrętaka Torx. Widać, że plastik trochę się pod nimi odkształcił, ale w rzeczywistości trzymają dobrze.


Akumulator waży 655 g. Dla porównania oryginalny akumulator 2 Ah waży zaledwie półtora raza mniej.
I w tym miejscu zrobię pierwszą dygresję.
Akumulatory „jednorzędowe”, czyli zbudowane w układzie 1P, są najmniej optymalne pod względem stosunku masy do pojemności. Z drugiej strony, jeśli pracuje się dużo, nawet dodatkowe 200–300 g może mieć znaczenie. Gdy zaś pracuje się niedaleko ładowarki, wygodniejsze są właśnie mniejsze akumulatory, choć oczywiście trzeba je częściej ładować i szybciej się zużywają.



Podobnie jak w oryginalnym akumulatorze, jest tu wskaźnik naładowania z przyciskiem. Funkcjonalnie to niemal wierna kopia: po naciśnięciu przycisku segmenty nie zapalają się jednocześnie, tylko stopniowo wypełniają skalę. Wyłączanie działa tak samo jak w oryginale — z opóźnieniem — a przy całkowitym rozładowaniu akumulatora miga pierwszy segment.
Od razu jednak jedna uwaga: wskaźnik w oryginalnym akumulatorze jest bardzo dobrze widoczny, natomiast w testowanym najlepiej widać go, gdy patrzy się z góry.
Poza tym akumulatory są bardzo podobne. Nie mam też zastrzeżeń do mechanizmu zatrzaskowego, prowadnic itp.


Na stronie produktu znalazłem ciekawą tabelkę objaśniającą działanie wskaźnika.


Napięcie na zaciskach akumulatora wyniosło ponad 18 V.


Oczywiście najbardziej interesowało mnie wnętrze. Żeby się do niego dostać, trzeba wykręcić cztery wkręty. Te od strony przycisku są wyraźnie dłuższe.


Wnętrze ma postać takiego modułu. Powiedziałbym, że wszystko wykonano bardzo schludnie i estetycznie, gdyby nie jedno „ale”.


Chodzi o to, że obudowę zaprojektowano chyba pierwotnie z myślą o połączeniu grup ogniw specjalnie uformowaną taśmą, a tutaj zastosowano przewody. Jeden z nich jest już lekko przygnieciony. Później ułożyłem wszystkie przewody tak, jak należy, a pod jeden z nich musiałem nawet zrobić niewielki rowek w plastiku.

Płytka jest oczywiście wyraźnie prostsza niż w oryginalnym akumulatorze. A właściwie nie „prostsza” — różnica jest kolosalna. Ponadto płytka nie ma ochronnej powłoki zalewowej, co oczywiście jest wadą.
Pod płytką widać czujnik temperatury i jakąś szynę, która najwyraźniej pełni funkcję bezpiecznika.


Dla porównania tak wygląda oryginalna płytka sterownika. Nawiasem mówiąc, zauważyłem, że plastik wewnątrz obudowy jest niemal w całości skopiowany z oryginału.


Zgodnie z oczekiwaniami wewnątrz znajduje się pakiet 5S2P, czyli 10 ogniw 18650. Zgrzewy są wykonane dość niedbale, ale styki dodatnie są zaizolowane, a same ogniwa oddzielają od siebie elementy obudowy, więc pod tym względem wszystko jest w porządku. Jest niewielki luz, ale nie pamiętam już, jak ciasno siedzą w oryginalnym akumulatorze.
Ogniwa nieznanego mi producenta, najpewniej od początku były bezmarkowe.

I oto dotarłem do pięty achillesowej chińskich akumulatorów: nie dość, że zastosowano w nich ogniwa o pojemności 2 Ah zamiast wymaganych 3 Ah, to jeszcze co najmniej jedno ma inne oznaczenie...
Czyli już bez testów można by stwierdzić, że w rzeczywistości mamy tu 4 Ah, a nie 6, więc w wersji 9 Ah należy spodziewać się 6.



Już po opublikowaniu recenzji nie byłem leniwy i znalazłem kartę katalogową zastosowanych akumulatorów. Okazało się, że ich długotrwały prąd rozładowania wynosi zaledwie 3C. Masakra...



Dygresja druga.
Często pytacie mnie, jakie akumulatory zastosować w danym przypadku, nie podając konfiguracji pakietu ani prądu obciążenia, a to dość istotne.

Wiadomo, że pojemność jest ważnym parametrem akumulatora, ale trzeba wziąć pod uwagę kilka szczegółów.
Chodzi o to, że pojemność nie rośnie proporcjonalnie do liczby zastosowanych ogniw, a dokładniej — do ich konfiguracji. Najczęściej stosuje się układy 1P, 2P i 3P, gdzie P oznacza liczbę grup połączonych równolegle. Spróbuję to wyjaśnić.
Weźmy na przykład mocną wkrętarkę o prądzie roboczym do 30 A. Oznacza to, że pakiet będzie wyglądał tak:
1P — wymagany prąd to 30 A, więc potrzebne są ogniwa wysokoprądowe (na przykład Samsung 20S lub 25S), a ich pojemność wyniesie 2–2,5 Ah.
2P — całkowity prąd się nie zmienia, ale z każdej grupy trzeba pobierać dwa razy mniej, czyli 15 A. Można więc zastosować ogniwa o większej pojemności, 2,5–3 Ah, na przykład Samsung 25R lub Murata VTC6.
3P — prąd z każdej grupy wynosi 10 A, łącznie nadal 30 A, dlatego można już zastosować ogniwa o prądzie 10–15 A i pojemności 3–3,2 Ah. Dobrze sprawdzą się tu LG HG2, Samsung 30Q, a nawet LJ MJ1.

Przy niezmienionym maksymalnym prądzie całkowita pojemność pakietu wyniesie:
1P — od 2 do 2,5 Ah
2P — od 5 do 6 Ah
3P — od 9 do 10 Ah

Zatem trzykrotne zwiększenie liczby ogniw zwiększa pojemność pakietu 4–5 razy. Oczywiście to uproszczone obliczenia, a podane prądy są tylko przykładowe, ale myślę, że sens jest jasny. Zresztą 30 A przy 18 V (5S) to już 540 W, czyli całkiem sporo.


Wróćmy do akumulatora. Okazało się, że ogniwa są bardzo dobrze zbalansowane, co jest nawet dziwne, ale ich rezystancja wewnętrzna wskazuje, że są to ogniwa średnioprądowe. Impedancja wynosi około 15 mΩ na ogniwo.


Do testu akumulator został naładowany oryginalną ładowarką i wtedy ujawniła się wada wskaźnika naładowania. W oryginalnym akumulatorze wskaźnik jest dobrze widoczny, gdy akumulator znajduje się w ładowarce, i pozwala z grubsza ocenić przebieg ładowania. W testowanym wskaźnik jest prawie niewidoczny.


Następnie akumulator oddał 3,67 Ah, czyli 65 Wh, podczas gdy deklarowana pojemność wynosiła 6 Ah, czyli 108 Wh. To, że pojemność jest mniejsza niż 4 Ah, jest w zasadzie częściowo normalne — nawet przy zastosowaniu dobrych ogniw bardzo trudno uzyskać pełną pojemność. Ale to, że jest znacznie mniejsza od deklarowanych 6 Ah, to już problem.
Rozładowanie przeprowadzono w trybie CP (stała moc) przy mocy 150 W. Prąd zmieniał się odpowiednio od 7,5 A na początku do 10 A na końcu.

Dygresja trzecia.
Ten akumulator, podobnie jak oryginalny, a także na przykład akumulator Makita, nie ma wbudowanego zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem. Kontroler mierzy napięcie na ogniwach i wysyła sygnał do narzędzia, a odłączenie następuje za sprawą jego stopnia mocy. W baterii znajduje się tylko tranzystor zabezpieczający przed przeładowaniem, ponieważ wejście ładowania wyprowadzono na osobne styki.
Podczas pracy z firmowym narzędziem nie ma żadnych problemów, ale ostatnio często trafiam na recenzje wkrętarek i innych urządzeń zasilanych akumulatorami Makita. W ich przypadku akumulator podłącza się tylko dwoma stykami, więc podejrzewam, że zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem nie działa.

Właśnie z powodu braku wbudowanego zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem ustawiłem próg na 14 V, czyli 2,8 V na ogniwo.



Co ciekawe, wskaźnik naładowania nadal pokazywał dwa segmenty, a napięcie akumulatora wynosiło około 17 V.


Napięcia na ogniwach również się różniły. Poniżej zdjęcia dwóch skrajnych przypadków, pozostałe były gdzieś pośrodku. Dla mnie kluczowe było napięcie najsłabszej grupy — okazała się nią czwarta.


Następnie zmierzyłem pojemność każdej grupy osobno w trybie: ładowanie 4 A, rozładowanie prądem 10 A do 2,5 V, ładowanie 4 A. Otrzymałem takie wyniki (zrzut ekranu tylko dla pierwszej grupy).
1 - 4046 mAh 14,33 Wh
2 - 4054 mAh 14,41 Wh
3 - 4005 mAh 14,25 Wh
4 - 3966 mAh 14,11 Wh
5 - 4060 mAh 14,45 Wh

Jak można się było spodziewać, najsłabsza jest grupa 4, a największą pojemność ma grupa 5. Wcześniej była to grupa 2, ale różnica mieści się w granicach błędu pomiaru.



Naładowałem więc każdą grupę osobno i ponownie uruchomiłem test. W rezultacie uzyskałem nawet nieco ponad 4 Ah, co jest trochę dziwne, ale myślę, że można to zrzucić na błąd pomiaru.


Potem ponownie podłączyłem akumulator do ładowania, tym razem w rozłożonej postaci, żeby łatwiej kontrolować napięcia.


Okazało się, że oryginalna ładowarka kończy ładowanie nieco wcześniej. Uczciwie trzeba jednak przyznać, że podczas ładowania nie kontrolowałem napięć na ogniwach. Mimo to po odłączeniu akumulatora nawet na ogniwie o najwyższym napięciu wynosiło ono 4,12 V.


Rozładowałem akumulator po raz trzeci i uzyskałem około 3,8 Ah. Wychodzi na to, że w tym przypadku różnica między pełnym naładowaniem każdego ogniwa osobno a ładowaniem oryginalną ładowarką wynosi około 250 mAh, czyli 7–8%.

Kiedy mierzyłem pojemność każdej grupy, na cykl doładowania (po ładowaniu oryginalną ładowarką) przypadało 200–500 mAh, ale test przeprowadziłem dopiero po pewnym czasie.



Podczas rozładowywania kontrolowałem napięcie na najsłabszym ogniwie. Gdy napięcie całego akumulatora spadło do 14 V, najsłabsze ogniwo było rozładowane do 2,55 V.
Później przeprowadziłem jeszcze jeden test, tym razem bez zdjęć: zamontowałem akumulator we wkrętarce i zmierzyłem napięcie, przy którym akumulator wysyła do narzędzia sygnał wyłączenia. Wyniosło dokładnie 2,5 V. Po odłączeniu z powodu nadmiernego rozładowania wskaźnik akumulatora migał po naciśnięciu przycisku, sygnalizując nadmierne rozładowanie, ale narzędzia nie dało się uruchomić. Można więc powiedzieć, że zarówno zabezpieczenie, jak i wskaźnik działały prawidłowo.


Temperatura podczas testów; prąd rozładowania wynosił wszędzie 7,5–10 A, pomiary wykonane po całkowitym rozładowaniu..
1. Obudowa akumulatora
2. Wnętrze i płytka — widok z góry.
3. Ogniwa.

Dwa ostatnie testy przeprowadziłem bez obudowy i moim zdaniem temperatura była dość wysoka — temperatura otoczenia wynosiła 20 stopni, a prąd to zaledwie około 2–2,5 C. To również wskazuje na zastosowanie ogniw o średniej obciążalności prądowej.


Już na samym początku trochę zdziwiła mnie świetna dokładność zbalansowania ogniw, a po cyklu ładowania pojawiła się duża różnica napięć. Dało mi to podstawy, by podejrzewać, że na płytce znajduje się układ balansujący.
Postanowiłem sprawdzić napięcia na ogniwach po kilku dniach. Wcześniej akumulator był ładowany oryginalną ładowarką, a przybliżoną różnicę napięć można było zobaczyć na zdjęciu powyżej.
Nie będę twierdził, że jest tu układ balansujący, ale napięcia na ogniwach wyraźnie wyglądają tak, jakby zostały wyrównane. Spróbowałem jeszcze raz: doładowałem akumulator, zmierzyłem napięcia niemal od razu, a potem po 8 godzinach. Wyniki wyglądały tak:
4,1203 - 4,1174
4,1019 - 4,0998
4,1032 - 4,1013
4,1028 - 4,1003
4,1139 - 4,1114

Tym razem takiego efektu już nie ma, ale akumulator odłączyłem zaraz po zakończeniu ładowania, a poprzednim razem (o ile dobrze pamiętam) dopiero po kilku godzinach. Mógłbym dokładniej zbadać tę kwestię, ale nie widzę w tym sensu ze względu na zaniżoną pojemność akumulatora. Chociaż pewnie później i tak to sprawdzę, raczej z ciekawości.
Próbowałem obserwować sygnał oscyloskopem, ale przebieg pojawia się tylko na jednym zewnętrznym styku akumulatora. Szukałem go, bo na płytce wyraźnie nie ma pasywnego układu balansującego, a w aktywnym byłyby impulsy na przełączanych kondensatorach.
Dopiero później sprawdziłem wartości rezystorów w obwodzie ogniw (01E=1 MΩ) i zrozumiałem, że raczej nie ma tu układu balansującego.

Poza tym już na samym początku zauważyłem ciche brzęczenie po naciśnięciu przycisku wskaźnika, mimo że na płytce nie ma dławików.
Może się przyda: przybliżone przeznaczenie styków akumulatora:
1 - wspólny minus
2 - wejście sterujące; nawet po podłączeniu multimetru czasami włącza się wskaźnik
3 - wejście ładowania
4 - wyjście informacyjne do narzędzia lub ładowarki
5 - wyjście zasilające do podłączenia narzędzia

W ładowarce wykorzystywane są styki 1–4, a w narzędziu 1, 2, 4 i 5.



Na koniec oczywiście kilka zdjęć akumulatora zamontowanego w narzędziu, z którym będzie pracował.


Co mogę powiedzieć na koniec? Z jednej strony akumulator ma obudowę maksymalnie zbliżoną do oryginału, zarówno pod względem wyglądu, jak i jakości wykonania. Oczywiście oryginał jest wykonany lepiej, ale mimo wszystko.
Jest zarówno kontrola napięcia ogniw, jak i zabezpieczenie przed przegrzaniem oraz „prawdopodobnie” zabezpieczenie przed przeciążeniem. Wskaźnik działa tak samo jak w oryginalnym akumulatorze, a z narzędziem i ładowarką nie ma problemów.
Idealnie byłoby sprawdzić go jeszcze z mocnym narzędziem FUEL, ale takiego nie mam. Chodzi o to, że na jednym ze styków prawdopodobnie przesyłane są jakieś dane i może się okazać, że mocne narzędzie nie „rozpozna” go jako akumulatora o dużej mocy.

Wady? Na początek oczywiście pojemność akumulatora: w rzeczywistości ma 4 Ah, a nie 6, jak deklarowano. Zastosowano też przeciętne ogniwa, przystosowane zaledwie do 3C. Mam też zastrzeżenia do wskaźnika — jego czytelność jest wyraźnie gorsza niż w oryginale.

Krótko mówiąc: producent wziął porządną obudowę, zamontował dobrą płytkę kontroli i zabezpieczeń, starannie wszystko złożył, ale potem zabił zepsuł całość, montując ogniwa o mniejszej pojemności. Różnica w cenie między porządnymi ogniwami a tymi zastosowanymi raczej nie jest aż tak duża, a przecież mógłby powstać świetny akumulator. Szkoda, naprawdę szkoda...

Nie widzę sensu kupowania go w tej postaci i za tę cenę. Lepiej poszukać obudowy bez ogniw i włożyć własne albo wykorzystać zużyty oryginalny akumulator jako dawcę obudowy, choć może być w nim blokada zabezpieczająca.

To już wszystko. Mam nadzieję, że te informacje były przydatne.