Пара акумуляторів LiFePO4 JGNE18650, 1600 і 1800 мА·год

Не так давно мене запитували про огляди LiFePO4 акумуляторів, і ось нещодавно я отримав посилку, у якій були як елементи 18650, так і 26650. Але відрізняються вони не лише розміром, а й характеристиками, ємністю та максимальним струмом.
Оскільки акумуляторів багато, я вирішив розділити їх на три групи, і сьогодні огляд най«менших» із них.


Посилка була об’ємною, але насправді акумулятори займали лише малу її частину. Про те, що було в посилці, крім акумуляторів, я розповім окремо, а загалом можу сказати, що знову ставлю магазину плюс за якісне пакування.


На більшості акумуляторів зазначено виробника JGNE. Такої фірми я не знаю, тож тестувати їх було ще цікавіше. Взагалі мене якось запитували, як відбувається саме тестування. Відповім: усі акумулятори тестуються часто майже паралельно, з використанням відповідних тестерів батарей, і тут головне — не заплутатися. Але найцікавіше починається, коли готується огляд. Фотографії, знімки екрана, термознімки та файли з результатами розподіляються по папках, і лише під час остаточної підготовки я бачу, як поводилися різні акумулятори, адже під час тестів за цим зазвичай навіть не стежу, а просто накопичую результати. І можу сказати, що це справді цікаво — наприкінці зводити все на графіках, а особливо на порівняльних графіках :)

Отже, почну з акумуляторів формату 18650. У цьому випадку це дві моделі ємністю 1600 і 1800 мА·год, до того ж їх навіть було запаковано разом.


JGNE 18650 1600mah - 4.8A
Взагалі на акумуляторах написано Enerpower, але оскільки на сторінці товару зазначено все той самий JGNE, далі в огляді та на графіках буде вказано цю ж назву, хоча сайт Enerpower існує, і там є даташити для більшості протестованих моделей.

Ці елементи коштують 1,75€ за штуку і 1,35€ при купівлі від 40 до 99 шт., що, загалом, не дуже дорого — посилання.


Акумулятори не належать ані до високоємних, ані до високострумових, я б відніс їх до бюджетного класу.
Характеристики зі сторінки магазину:
Хімія: LiFePO4
Тип: 18650
UL: MH48108
Назва: HTCFR18650-1600mAh-3.2V
Номінальна напруга: 3,2 В
Максимальний струм заряджання: 1,5 А
Ємність: 1600 мА·год
Безперервний струм розряджання: 3C (приблизно 4,8 А)
Внутрішній опір: <40 мОм
Імпульсне навантаження: 10 А / 5 секунд
Вага: 41 грам
Розміри: діаметр 18.2 мм / довжина 65.2 мм
Схема захисту: НІ
Термін служби: 2000 повних циклів (100% DOD) / 4000 повних циклів (80% DOD) / 6000 повних циклів (60% DOD)

Знімок екрана оригінального даташита.


Зовні акумулятори нічим не примітні: синя термоусадка, маркування із зазначенням напруги та ємності, але дати випуску немає.


Розміри та вага відповідають заявленим значенням. При цьому зазначу, що LiFePO4 акумулятори часто трохи легші за «класичні» Li-Ion.


Із заряджанням вийшла невелика накладка: річ у тім, що, судячи з даташита, напруга завершення заряджання становить 3.65 В, але я виставляв 3.60.
У будь-якому разі зазначено 3.65 +/-0.05, тобто 3.6–3.7 В, що охоплює значення, яке виставляв я. Крім того, мої експерименти з LiFePO4 акумуляторами показали, що через дуже круту характеристику наприкінці заряджання різниця в ємності, якщо й є, то вкрай незначна.


Після розряджання струмом 0.5C акумулятори заряджалися тим самим струмом 0.5C до напруги 3.60 В, із вимкненням заряджання, коли струм падав до 0.1 А. У такому режимі повне заряджання триває трохи менше двох годин.


Як я вже неодноразово писав, не вважаю, що акумулятори можна «розгойдати», але все ж, щоб не виникало зайвих запитань, я проводжу перший «холостий» цикл, який вважаю «нормалізацією» акумулятора, тобто приводжу всі акумулятори до однакових умов.
Виглядає це так: повне заряджання, повне розряджання і знову повне заряджання. Усі тести проводяться вже після цього. Акумулятори надійшли зарядженими приблизно на 80%.

Для тих, кому цікаво, — різниця за струму 0.5C для «тренувального» циклу (синім) і основного (червоним).


А тепер — тести.
Згідно з даташитом, виробник наводить ємність акумулятора для струмів 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 і 3C.


Я вирішив, що цього замало, і провів тести також за 4C і 10 А, хоча в останньому випадку заявлено не більше 5 сек. за такого навантаження, але я розряджав їх повністю.
Власне, з отриманих результатів можна зробити два висновки:
1. Заявлених 1600 мА·год я не отримав. Думаю, можна було б витягнути ще 20–30 мА·год, якби заряджати до 3.65 В, а розряджати до 2.0.
2. За струму 4С (6.4 А), а тим паче 10 А, помітне просідання напруги, але ще краще видно «горб», спричинений самонагріванням акумулятора.


Температура за струму 3С, 4С і 10 А.
Видно, що за 3 і 4С усе цілком пристойно, але за 10 А акумулятор нагрівся вже до 70 градусів. І хоча така температура не вважається надто високою, її помітне зростання свідчить про те, що акумулятору доводиться нелегко.


З другим акумулятором ситуація практично ідентична



Також було проведено тест на перевірку ідентичності характеристик, і тут видно, що ємність другого акумулятора трохи більша.


З внутрішнім опором ситуація не зовсім однозначна: спочатку було близько 32 мОм, після першого циклу він знизився до 30 мОм, а ще через 7 циклів майже повернувся до початкового значення. Тут я, звісно, можу грішити на сам прилад, але перед кожною перевіркою обнуляю його.



JGNE 18650 1800mAh - 5.4A
Практично повна копія попереднього акумулятора, але з трохи більшою ємністю та максимальним тривалим струмом.
Коштує він трохи дорожче — 1,95€, щоправда, у цьому випадку оптові ціни не набагато відрізняються від роздрібних — посилання на товар.



Хімія: LiFePo4
Тип: 18650
Назва: HTCFR18650-1800mAh-3.2V
Номінальна напруга: 3,2 В
Максимальний струм заряджання: 1,8 А
Ємність: 1800 мА·год
Внутрішній опір: <40 мОм
Імпульсне навантаження: 10 А / 5 секунд
Вага: 42 грами
Розміри: діаметр 18,20 мм / довжина 65,20 мм
Схема захисту: НІ
Термін служби: 1500 повних циклів (100% DOD) / 3000 повних циклів (80% DOD) / 6000 повних циклів (50% DOD)

Ці акумулятори вже продаються під брендом JGNE, але думаю, що це все ті ж Enerpower, тим паче що заявлені характеристики збігаються з наведеними в даташиті.


Судячи з маркування на термоусадці, акумулятори виготовлені в середині січня 2020 року; на попередніх акумуляторах дату виготовлення не було зазначено. В іншому вони схожі на попередні.


Акумулятори настільки схожі, що я навіть зробив порівняльне фото: вгорі модель на 1600 мА·год, унизу — на 1800 мА·год.


Розміри ідентичні, вага на 2 грами більша, що також відповідає зазначеному в описі.


Параметри заряджання також подібні: номінальний струм — 0.5С, або 900 мА.


За струму 0.5С, напруги завершення заряджання 3.6 В і вимкнення, коли струм падає до 0.1 А, у мене заряджання тривало 2 години; заряджав після розряджання струмом 0.5С.
І знову помітно, що фаза CV у таких акумуляторів дуже коротка, завдяки чому їх можна заряджати швидше, ніж «класичні» Li-Ion.


Результати попереднього та основного вимірювального розряджання струмом 0.5С — фактично нульового та другого циклів. Різниця є, але вона, як і раніше, невелика. Тут також акумулятори на момент отримання були заряджені приблизно на 80%.


Тут наведено графіки для струмів розряджання 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 і 3С.


Як і під час тестування попередньої моделі, тест передбачав навантаження струмом 4С і 10А, але також не було тесту зі струмом 0.1С: раніше я не зустрічав вимоги проводити розряджання таким струмом, тому вимірювання не проводилися.

Перший віддав майже 1800мА·год за 0.2С і 1767мА·год за 0.5С, що відповідає заявленим характеристикам.
Зазначу, що акумулятори помітно краще поводилися за струму 4С, у попередніх просідання було помітнішим.


Нагрівання за 3С, 4С і 10А — усе дуже схоже на модель 1600мА·год.


Другий екземпляр показав трохи кращі результати, перевищивши заявлені 1800мА·год.


Температура за 3С, 4С і 10А.


А от схожість характеристик була вищою, хоча, звісно, за двома екземплярами складно про це судити, тим паче що різниця в межах похибки вимірювання.


Внутрішній опір цих акумуляторів нижчий, до того ж він практично не змінювався ні до тестування, ні після «тренування», ні після восьми повних циклів.


Трохи додаткової інформації.
Для початку — порівняльний графік для обох акумуляторів за струмів 0.2, 1, 3С і 10А.

Якщо різниця в ємності зрозуміла навіть просто з маркування, то відмінності в поведінці за різних струмів навантаження краще видно саме на графіку. JGNE 18650 1800mAh має не лише більшу ємність, а й краще працює за великих, та й не тільки великих, струмів навантаження; особливо помітна різниця за струму 10А.


Часто бачу коментарі про те, що акумулятори LiFePO4 набагато краще працюють за мінусових температур. Частково це так, але стосується далеко не всіх моделей. Наприклад, для моделей, які я оглядаю, заявлено нижню межу -20 градусів, але виробник приємно здивував, навівши графіки для температур до -40, що трапляється дуже рідко.
Зрозуміло, що в другому випадку графік виглядає зовсім сумно, зате наочно видно, наскільки акумулятор втрачає ємність.

Модель на 1600мА·год за -20 матиме близько 1100, а ємніша модель на 1800мА·год просяде значно сильніше — приблизно втричі, тобто до 600мА·год. Тож краща віддача за кімнатної температури не завжди означає, що перевага збережеться в інших режимах.


Але це ще не все: у даташитах також були дані про строк служби, і тут модель на 1600мА·год теж виграє. Виробник заявляє для неї 4000 циклів за струму 1С до зниження ємності до 80%, у ємнішого варіанта цей показник становить 3000 циклів.


Крім того, є високострумова модель JGNE 18650 1100mah з максимальним тривалим струмом 33A, що для формату 18650 трапляється вкрай рідко, але, на жаль, ємність у них невисока.

Висновки.
Акумулятори не вирізняються ні великим струмом віддачі, ні значною ємністю, але вони відносно недорогі й водночас зберігають деякі переваги, властиві LiFePO4, наприклад безпеку та великий заявлений строк служби.
Хоч вони й схожі, і можна було б сказати, що різниця лише в ємності, це не так. Менш ємний акумулятор має більший строк служби й краще працює на морозі, а ємніший має кращі характеристики, але за температур нижче нуля використовувати його немає сенсу, тобто це «кімнатна модель».
Тож однозначно сказати, який кращий, не вийде: реальні відмінності між ними надто великі.

Наразі акумуляторів тимчасово немає в наявності, на сайті зазначено, що надходження очікується 12 червня.