Ще одна партія акумуляторів Samsung, тепер ICR18650 — 32A у захищеному виконанні (огляд доповнено)

Минулого місяця я публікував звіт про купівлю акумуляторів INR18650 — 25R.
Сьогодні звіт про другу «контрольну закупівлю» у відомому всім магазині. Щоправда, цього разу акумулятори інші — ICR18650 — 32A у захищеному виконанні.

Акумулятори замовили 9 листопада, відправили 17 листопада, а отримали 16 і 22 грудня.
Ні, вони не розсипалися на пошті й тому не прийшли в різний час — просто замовили одразу 40 штук, і їх знову відправили двома посилками.
Загальна вартість замовлення з урахуванням страхування становила $178,86.

У минулому огляді я скаржився на дуже погане пакування товару, цього разу все було помітно акуратніше. Але зауважу: я отримав лише половину замовлення, друга половина дісталася товаришеві. У нього пара акумуляторів мала незначні пошкодження, хоча вони були цілком справні.


Цього разу акумулятори всередині були запаковані в пакетики із застібкою. Згруповані по чотири штуки, як і в замовленні.


Але три з п'яти пакетиків мали приблизно такий вигляд. Тонкий поліетилен не витримав поштових знущань і порвався. З одного пакетика пара акумуляторів намагалася вилізти, в інших акумулятори залишилися на місці.


А ось і всі отримані акумулятори. Вам не здалося: на фото 22 акумулятори, але це не щедрість магазину за хороший огляд попередніх.
Просто два акумулятори я взяв у товариша, який отримав їх на тиждень раніше, хоча відправили їх разом.


Як я вже писав вище, це акумулятори Samsung ICR18650 — 32A у захищеному виконанні.
Рік випуску — 2014, типорозмір — 18650, заявлена ємність — 3200мАч.


Позитивний контакт має три отвори, хоча, як на мене, це ні про що не говорить.
Річ у тім, що великі компанії майже не виробляють акумуляторів у захищеному виконанні. Захист встановлюють уже потім, відповідно, «п'ятачок» може бути іншим.
Окрім штатної термоусадки, зверху є додаткова, прозора.
Уздовж усієї бічної частини корпусу проходить шина до плати захисту.
Плата захисту розташована з боку негативного контакту.
До зовнішнього вигляду претензій немає: плату встановлено дуже акуратно, є захисна пластмасова обойма.


Для цих акумуляторів знайшовся фірмовий даташит.
Невелику частину з характеристиками наведу тут.


У даташиті було зазначено, що маса одного акумулятора становить максимум 50 грамів, під час контрольного зважування вийшло 51.8, але оскільки акумулятори із захистом, то й маса буде більшою.
Плата захисту + пластмасова обойма важать близько 1.6 грама, плюс ще термоусадка — виходить якраз 50 грамів.


Далі я перейшов до тестів і відразу наступив на граблі.
Річ у тім, що акумулятори довгі. Під час тестів, щоб заощадити час, я роблю «попереднє заряджання» акумуляторів, поки тестується інша партія.
Але в цілком собі фірмовий зарядний пристрій ці акумулятори влазять лише боком. Та й то тільки після добрячого стусана.
Повна довжина акумулятора становить 69мм, діаметр — 18.5мм.


При цьому в безіменний зарядний пристрій вони встановлюються без проблем. Чесно кажучи, я думав, що буде навпаки.
Спочатку я провів попередні тести, щоб оцінити повторюваність результатів вимірювань і приблизно визначити ємність.
Оцінка приблизна, бо акумулятори мають напругу завершення заряджання 4.35 Вольта, а зарядний пристрій заряджає лише до 4.2


Вище — не помилка в нумерації акумуляторів, просто так вийшло, що один акумулятор ми випадково вивели з ладу. Неважливо як, але працювати він не хотів, тому вирішили його розібрати.
Обережно зрізав прозору термоусадку й дістався до плюсового контакту.
Плюсовий контакт приварений через невеликий пелюсток. Для великих струмів такий варіант не підходить, але, думаю, для струмів 3-4 Ампера проблем не створить.


На мінусовому контакті розташована плата захисту. Не знаю, що означає маркування — NXW-polar, мене більше цікавило, які компоненти встановлено.
На платі є дві збірки польових транзисторів 8205A (не плутати з контролером S-8205A). Опір кожного транзистора у збірці становить 25-40мОм (залежно від напруги живлення). Оскільки транзистори з'єднані послідовно, але самі збірки ввімкнені паралельно, сумарний опір ключа також становить 25-40мОм. Для розрахунків можна усереднити й вважати його рівним 37мОм.
Максимальний тривалий струм однієї збірки становить 5 Ампер, відповідно двох — 10 Ампер, але я б не став експлуатувати акумулятори за струмів понад 3-4 Ампер — нижче буде зрозуміло чому.
Як контролер використовується DW01. Це контролер захисту літієвих акумуляторів.
Згідно з даташитом, він працює в діапазоні 2.4-4.28 Вольта, що саме по собі дещо дивно, адже максимальна напруга акумуляторів — 4.35 Вольта. Можливо, використовується окрема версія контролера.


Після демонтажу плати захисту акумулятор запрацював нормально.


Розібравшись із пошкодженим акумулятором, я перейшов до подальших тестів.


Кількість акумуляторів не ділилася на чотири, тому в останній партії було лише два.
Одним із них був «відремонтований» акумулятор, який показав ємність 2976мА·год, щоправда, лише за заряджання до 4.2 вольта.


Для коректніших результатів тестів вирішив перевірити акумулятор без захисту.
Вище я писав, що спочатку ці акумулятори випускаються у «незахищеному» виконанні, відповідно, даташит на них також наведено для такого виконання.
Ну і самі вимірювання я спробую провести близько до умов даташита.
Спочатку я зарядив акумулятор до заявлених виробником 4.35 Вольта; заряджання проводилося струмом 1 Ампер до зниження струму заряджання до 0.1 Ампера, тобто до 1/10 струму заряджання.
Після цього під'єднав його до електронного навантаження, встановив струм розряджання 6.4 Ампера (максимум, заявлений виробником) і обнулив лічильник ємності.


Виробник заявляє, що максимальне перевищення температури корпусу над температурою навколишнього повітря становить 25 градусів.
На початку тесту температура була близько 30 градусів, але під час тестування акумулятор почав досить сильно нагріватися.
Оскільки я не мав на меті перегріти акумулятор, то спочатку зменшив струм навантаження на 10%, але температура продовжувала зростати, тож довелося зменшити струм ще на 10%.
Далі струм я не зменшував, вирішив, що досить.


Завершив тест за струму розряджання 5.1 А, що становить 80% від максимального значення, заявленого виробником.
Ємність при цьому становила 3023мА·год, акумулятор нагрівся до 71.5 градуса.
Результат, скажімо так, сумний.
Як на мене, така температура за неповного струму — це забагато.


Гаразд, подумав я і вирішив перевірити ємність за струму 0.2С, адже саме за такого струму виробник заявляє номінальну ємність 3200мА·год і мінімальну — 3100мА·год.
Акумулятор показав 3094мА·год, що досить близько до заявлених мінімальних 3100мА·год.


На цьому тести, в принципі, можна було б і завершити, але я вже увійшов у азарт і просто з цікавості запустив тест на новому електронному навантаженні з функцією тестування акумуляторів.
Встановив струм заряджання 1600мА (згідно з даташитом), напругу 4.35 Вольта, вимкнення заряджання при струмі 160мА. Розряд встановив струмом 1С, тобто 3200мА, і запустив тест.

Тестування показало ємність 2923мА·год. Різниця з попереднім тестом струмом 5.1 Ампера становила 100мА·год. Пізніше розберуся, чому так.
Заодно можна наочно відповісти на запитання, чому часто кількість мА·год, «знятих» з акумулятора, приблизно збігається, а іноді й перевищує кількість «залитих».
Річ у тім, що, крім ємності в мА·год, є ще параметр — ємність у ват-годинах.
На скриншоті видно (збільшується після натискання), що на заряджання пішло 12.42Вт·год, а отримали ми 10.35, тож усе цілком коректно, ККД акумулятора — близько 80%.


Заодно виміряв внутрішній опір акумулятора при струмі 1 Ампер і 10.
Виробник заявляє внутрішній опір не більше 100мОм.




Ну а тепер висновки.
А висновки неоднозначні. З одного боку, ємність майже відповідає заявленій, внутрішній опір навіть нижчий, а з іншого — сильне перегрівання при струмах розряду 2С.

Важливе доповнення.
Повторно протестував акумулятор із платою захисту та напругою завершення розряду 4.35 Вольта.
Струм був 1.6 Ампера, акумулятор майже зарядився, автоматичне вимкнення було налаштоване на 0.16 Ампера.
Насправді автоматичне вимкнення відбулося при струмі 800мА, це свідчить про те, що заряджання припинив не зарядний пристрій, а плата захисту. Тобто виходить, що краще не піднімати напругу завершення заряджання вище за 4.3 Вольта, особливо якщо ви використовуєте інтелектуальні зарядні пристрої на кшталт Аймакс, які в такій ситуації можуть підняти напругу вище за 20 Вольт і вивести з ладу плату захисту.
Ось так виглядає графік заряджання до напруги 4.35 Вольта.


Ось так виглядає графік повного тесту: заряджання 1.6 Ампера, розряд 3.2 Ампера і знову заряджання 1.6 Ампера.
Заряджання припинила плата захисту при струмі близько 500мА.


Під час експериментів я випадково навантажив захищений акумулятор струмом 10А, захист вимкнув навантаження. Подальші експерименти показали, що захист відключає акумулятор при струмі навантаження понад 5 Ампер.

Переваги
Наявність плати захисту
На платі захисту встановлено дві збірки польових транзисторів із сумарним струмом до 10 Ампер.
Ємність близька до заявленої, а при струмі розряду близько 2С навіть перевищує її (див. даташит).
Внутрішній опір нижчий за заявлений.
Акуратне виконання.

Недоліки
Плата захисту не може довго працювати при напрузі 4.35 Вольта, передчасно вимикаючи заряджання акумулятора. Це знижує характеристики акумулятора, але подовжує термін його служби.
Перегрівання акумулятора при струмі розряду близько 1,5-2С
Через наявність плати захисту акумулятор має дуже велику довжину — 69мм замість 65мм.
Ємність при струмі розряду 0.2С усе ж трохи не дотягнула до заявлених мінімальних 3100мА·год, можливо, дається взнаки те, що акумулятори випущені у 2014 році.

Не знаю, чи буде огляд корисним, але я намагався надати максимум інформації. Якщо чогось бракує, пишіть — доповню.