Високострумовий акумулятор Samsung INR21700-40T ємністю 4000 мА·год і заявленим струмом 35 А

Останній акумулятор із тестової закупівлі на nkon я залишив «на десерт», адже це не лише високострумовий акумулятор, а й акумулятор відносно нового формату 21700, до того ж ємністю 4000 мА·год. Крім того, сьогодні будуть тести струмом понад 30 А.


Це вже третій огляд акумуляторів такого формату: у мене побували якась Litokala та побратим того, який оглядаю, — Samsung, але ємністю 5000 мА·год. Цей типорозмір потроху набирає популярності, тому я вирішив випробувати й його.

Розміри в нього трохи більші за звичний 18650: діаметр більший на 3 мм, а довжина — на 5 мм. Нижче його показано в порівнянні з 18650.


Згідно з даташитом, ємність акумулятора становить 4000 мА·год під час розряджання струмом 0.2С і 3900 мА·год за струму 10 А. В усіх випадках відсікання відбувається, коли напруга знижується до 2.5 В.
Також підтримуються два режими заряджання: струмом 2 А (0.5С) і 6 А (1.5С).


За кодом 2IA2 дату виробництва можна визначити як середину жовтня 2018 року. Під термоусадкою також є додаткові буквено-цифрові позначення, найімовірніше технологічні.


Акумулятори 21700 приблизно в півтора раза важчі за своїх побратимів формату 18650.


Як і раніше, акумулятори пройшли «тренувальний» цикл заряджання/розряджання/заряджання з вимірюванням ємності під час розряджання до 2.8 В струмом 0.5 А. Процес виявився дуже довгим, але зрештою я отримав перше виміряне значення — близько 4200 мА·год.


Далі використовувалися два електронні навантаження: ZKE EBC-A10H як зарядний пристрій і ZKE EBC-A20 як вимірювальний прилад.
Як було написано вище, акумулятор можна заряджати струмом як 2 А, так і 6 А. Зрозуміло, що є й усі проміжні значення, але саме ці вказані як ключові. Перший режим звичайний, другий — прискорений.


На жаль, обидва навантаження вміють заряджати струмом максимум 5 А, тому тест проводився лише за струму 2 і 5 А.
У звичайному режимі заряджання триває 2 години 13 хвилин — на мій погляд, дуже непогано. Крива спадання струму наприкінці заряджання досить крута, що, власне, і пришвидшує процес, адже більшу частину часу він відбувається за повного струму.


За струму заряджання 5 А спадання струму затягується, але акумулятор у такому режимі все одно реально зарядити приблизно за одну годину. Відповідно, за 6 А буде трохи швидше.


Хоча на сторінці магазину вказано максимальний струм розряджання 35 А, у даташиті наведено дані для струму розряджання 40 А. Річ у тім, що заявлено тривале розряджання струмом 35 А без відсікання за температурою і до 45 А (так, саме 45 — ось така дивина) з відсіканням після досягнення 80 градусів.


Було проведено 7 тестів за різних струмів:
0.2С — 800 мА
0.5С — 2 А
1С — 4 А
2С — 8 А
3С — 12 А
4С — 16 А
5С — 20 А

Я вибрав трохи незвичну сітку, щоб наочніше розділити порогові значення струму, адже зазвичай тестую за струму 2С. А в цього акумулятора різниця між 2С (8 А) і 10 А була зовсім невеликою.

Зрештою я отримав 4070 мА·год за 0.2С і 3896 мА·год за 12 А (3С), що відповідає значенням із даташита. Результат для струму 10 А можна перерахувати як середнє між 2С і 3С: відповідно, (3917+3896)/2=3906 мА·год.


Акумулятор нагрівається дуже мало: навіть за струму 20 А температура становила 75 градусів.
Температура під час розряджання струмами 12, 16 і 20 А.


Другий акумулятор показав результат лише трохи нижчий за перший — буквально в межах похибки вимірювання.


Температура виявилася навіть трохи нижчою, причому в усіх трьох режимах.


Далі я перейшов до серйознішого навантаження — струму 30 А. Для цього використав інший пристрій.


Методика тестування стандартна: мультиметр вимірює напругу на контактах акумулятора, навантаження під’єднане через силові контакти. Вимірюємо падіння напруги під навантаженням і вносимо поправку в параметри напруги завершення розряджання.
У результаті я отримав 3885 і 3851 мА·год для першого та другого акумуляторів відповідно.


Це навантаження не вміє будувати графіки, точніше, у мене не працює програма для нього, тому я вирішив зробити трохи інакше: графік будував мультиметр, яким вимірювалася напруга. На скриншоті видно, що я не дуже помилився з корекцією напруги: вимкнення сталося за напруги 2.52 Вольта замість розрахункових 2.5.


Але навіть у такому режимі температура ледь перевищила 95 градусів, причому другий акумулятор знову був трохи прохолоднішим.


Це, звісно, дуже цікаво, але ж акумулятор може й більше, тим паче що я навіть не дістався температури 100 градусів.
Тому довелося дістати ще потужніше за струмом навантаження. Хотів написати «потужніше», але це не зовсім так: воно може розсіювати максимум 300 Ватт, зате максимальний струм — до 40 Ампер.


Тут застосовувалася інша методика контролю напруги: я просто стежив за нею за допомогою мультиметра й вимкнув навантаження вручну.
На жаль, через значне падіння напруги на контактах, проводах, шунті тощо, з повністю зарядженим акумулятором мені вдалося отримати лише 37 Ампер, а наприкінці розряджання вийшло навіть менше ніж 30. Але в будь-якому разі середній струм розряджання був явно вищим, ніж під час попереднього вимірювання.

У підсумку вийшло близько 3893мАч, хоча точність вимірювання тут не дуже висока. Але під час подальшого заряджання акумулятора пішло 3819мАч, тож думаю, що близько 3800 акумулятор цілком реально віддав (різниця між зарядом і розрядом у мАч для літієвих акумуляторів дуже мала).


Ось тут я вже отримав понад 100 градусів. До речі, на другому фото видно, що клеми навантаження також помітно нагрівалися, хоча самі по собі вони досить якісні, але 40 Ампер — це важко навіть для них.


Внутрішній опір у трьох варіантах вимірювання:
1. Після отримання, до всіх тестів
2. Після «тренувального» циклу
3. Після всіх тестів.


Ну і як же без порівнянь? Для початку подивімося, як цей акумулятор співвідноситься з VTC5D, який також є високострумовим і має найбільшу для формфактора 18650 ємність.
Видно, що «розмір має значення»: зайві 3мм у діаметрі й 5мм у довжині дали помітний приріст ємності.


А на додачу — порівняння двох акумуляторів 21700: високострумового та ємного INR21700-50E.
Тут порівняння проведено просто так, адже це акумулятори різних класів. Якби я спробував навантажити INR21700-50E тими струмами, якими навантажував INR21700-40T, то, найімовірніше, для першого це закінчилося б сумно.


Висновки будуть короткими: акумулятори справді «тягнуть» струм 30-35 Ампер, короткочасно їх без проблем можна навантажувати струмом 40 Ампер. Тож вони чудово підійдуть для батарей електроінструментів, замінивши пару акумуляторів на кшталт VTC5-VTC5A. Заміна не зовсім рівноцінна, але дуже близька, з деяким програшем у ємності. Наприклад, пара VTC5A дасть близько 4800мАч, а тут буде 3800, зате елементів потрібно вдвічі менше.

На цьому в мене все, дякую, що завітали почитати :)