Акумулятор M18 для електроінструмента Milwaukee

Цю батарею здебільшого взяв для огляду просто з цікавості, хоча це й не скасовує можливості використовувати її за прямим призначенням. Але, як часто буває з товарами деяких категорій, «щось пішло не так». Утім, краще про все дізнатися з огляду.


Отже, я вже якось публікував пару оглядів інструментів фірми Milwaukee. Загалом усе добре, і я досить часто ними користуюся, але певною мірою зручність роботи обмежувало те, що оригінальних батарей у мене хоч і три, але їхня ємність — 1.5 і 2 А·год, що трохи замало, особливо під час роботи осцилятором.

Загалом питання оптимальної ємності батареї дуже спірне, адже в одних ситуаціях зручніше мати кілька невеликих батарей (коли зарядний пристрій поруч), а в інших, навпаки, батарею максимальної ємності. От і мені захотілося збільшити автономність і не тягати із собою кілька батарей.

Доставка тривала приблизно три тижні, а посилку додому приніс кур’єр, що було для мене особливо зручно. Упаковано в картонну коробку, причому коробку явно вибрали не за розміром, тому її обмотали скотчем. Усередині лежала упаковка з батареєю та другий товар, огляд якого буде трохи пізніше.
Комплект складається власне з батареї та інструкції, але оскільки в ній немає нічого цікавого, фото не публікую.


Зовні виглядає дуже охайно, я б навіть сказав — на 5 балів, якби не дрібниці. Хоча, з іншого боку, батарея не є підробкою, адже вона не копіює повністю зовнішній вигляд і ніде не згадується назва Milwaukee. Утім, пізніше я порівняю її з оригінальною батареєю.


Корпус, фіксатори, контактна група, навіть нижня частина батареї дуже схожі на фірмові. До речі, нижня частина не пластмасова, а з чогось схожого на дуже тверду гуму; у фірмової вона трохи м’якша.
Саморізи під викрутку Torx. Видно, що пластмасу під ними трохи видавило, але насправді тримається нормально.


Батарея важить 655 грамів; для прикладу, фірмова батарея на 2 А·год важить усього в півтора раза менше.
І тут я зроблю перший відступ.
«Однорядні» батареї, тобто зібрані за схемою 1Р, — найгірший варіант за співвідношенням маси до ємності. Але, з іншого боку, якщо працювати багато, то навіть зайві 200–300 грамів можуть мати значення. А коли працюєш неподалік від зарядного пристрою, зручнішими будуть саме невеликі батареї, хоча заряджати їх, звісно, доведеться частіше, та й зношуються вони швидше.



Як і у фірмової, є індикатор заряду з кнопкою ввімкнення. Функціонально це майже повна копія: після натискання кнопки сегменти вмикаються не всі одразу, а поступово заповнюють шкалу. Вимикається так само, як у фірмової, із затримкою; також під час повного розряджання батареї блимає перший сегмент.
Але одразу зауважу: якщо в оригінальної батареї індикатор дуже добре видно, то в тієї, яку оглядаю, його краще видно, коли дивитися згори.
В іншому батареї дуже схожі, зауважень до механізму фіксації, напрямних тощо теж не було.


На сторінці товару була цікава таблиця, що пояснювала алгоритм роботи індикації.


Напруга на клемах батареї становила понад 18 вольт.


Але, звісно, мене більше цікавила начинка. Щоб дістатися до неї, треба викрутити чотири саморізи; з боку кнопки вони помітно довші.


Начинка виконана у вигляді такого модуля. Я б сказав, що все дуже охайно й гарно, якби не одне «але».


Нюанс у тому, що спочатку корпус, мабуть, проєктували так, щоб відводи від груп виконувалися спеціально сформованою стрічкою, а тут використали дроти, один із яких уже трохи перетиснуло. Потім я вклав усі дроти як слід, а під один із них навіть довелося зробити невеликий паз у пластмасі.

Плата, звісно, помітно простіша, ніж у фірмового акумулятора. Та що там «простіша» — різниця кардинальна. Крім того, плата не має захисного покриття компаундом, що, звісно, погано.
Під платою видно термодатчик і якусь шину, яка, судячи з усього, виконує роль запобіжника.


Для прикладу, ось так виглядає фірмова плата контролера. До речі, помітив, що пластик корпусу зсередини майже повністю скопійовано з фірмового.


Як і належить, усередині збірка 5S2P, відповідно, 10 елементів розміру 18650. Зварені трохи грубо, але плюсові контакти ізольовані, та й самі елементи відокремлені один від одного частинами корпусу, тож тут усе гаразд. Є невеликий люфт, але я вже не пам’ятаю, наскільки щільно вони сидять у фірмовій батареї.
Елементи невідомого мені виробника, найімовірніше, спочатку були безіменними.

І ось я дістався до каменя спотикання китайських батарей: акумулятори не лише мають ємність 2Ач замість належних 3Ач, а й щонайменше один елемент має інше маркування....
Тобто вже навіть без тестів можна було б сказати, що насправді тут 4Ач, а не 6, відповідно, у версії на 9Ач слід очікувати 6.



Уже після публікації огляду я не полінувався і знайшов даташит на використані акумулятори. Виявилося, що тривалий струм розряду в них становить лише 3С — жесть..



Другий відступ.
Мене часто запитують, які акумулятори використати в тому чи іншому випадку, не уточнюючи конфігурацію батареї та струм навантаження, а це доволі важливо.

Зрозуміло, що ємність — важливий чинник для батареї, але є певні нюанси.
Річ у тім, що ємність не залежить прямо від кількості використаних акумуляторів, а точніше — від схеми їх з’єднання. Найчастіше використовують схеми 1Р, 2Р і 3Р, де Р — це кількість паралельних груп. Спробую пояснити.
Для прикладу візьмемо потужний шурупокрут із робочим струмом до 30 амперів. Це означає, що батарея матиме такий вигляд:
1Р — потрібен струм 30А, отже, потрібні високострумові елементи (наприклад, Samsung 20S або 25S), відповідно, ємність становитиме 2-2.5Ач.
2Р — загальний струм не змінився, але від кожної групи потрібно вдвічі менше, тобто 15А. Можна використати елементи більшої ємності, 2.5-3Ач, наприклад Samsung 25R, Murata VTC6.
3Р — струм від кожної групи становить 10А, сумарно ті самі 30А, тому вже можна використовувати елементи зі струмом 10-15А і, відповідно, ємністю 3-3.2Ач. Тут уже добре працюють LG HG2, Samsung 30Q, а то й LJ MJ1.

При цьому загальна ємність батареї за незмінного максимального струму становитиме:
1Р — від 2 до 2.5Ач
2Р — від 5 до 6Ач
3Р — від 9 до 10Ач

Відповідно, збільшення кількості елементів утричі збільшує ємність батареї у 4-5 разів. Розрахунок, звісно, спрощений, та й струми взято просто для прикладу, але, думаю, суть зрозуміла. Хоча 30А за напруги 18 вольт (5S) — це вже 540Вт, що чимало.


Повернімося до батареї. Виявилося, що елементи дуже добре збалансовані, що навіть дивно, але внутрішній опір свідчить про те, що це середньострумові елементи: імпеданс становить близько 15мОм на елемент.


Для тестування батарею зарядили за допомогою фірмового зарядного пристрою, і тут проявився недолік індикатора заряду. У фірмової батареї його добре видно, коли вона встановлена на зарядний пристрій, тож за ним можна приблизно оцінити процес. У батареї, яку я оглядаю, індикатор майже не видно.


Після цього батарея віддала 3.67Ач або 65Втч, тоді як заявлено було 6Ач або 108Втч. Те, що ємність менша за 4Ач, загалом частково нормально: навіть із якісними елементами отримати повну ємність дуже складно. Але те, що тут вона значно менша за заявлені 6А, — уже погано.
Розряд відбувався в режимі СР (постійна потужність) із потужністю 150Вт, відповідно, струм змінювався від 7.5А на самому початку до 10А наприкінці.

Третій відступ.
Ця батарея, як і фірмова, а також, наприклад, батарея Makita, не має вбудованого захисту від перерозряду. Тобто контролер вимірює напругу на елементах і подає команду інструменту, а вимкнення відбувається завдяки його силовому вузлу. Усередині батареї є лише транзистор захисту від перезаряджання, оскільки вхід для заряджання виведено на інші клеми.
Під час роботи з фірмовим інструментом запитань немає, але останнім часом часто трапляються огляди шурупокрутів та інших пристроїв під батареї Макита. Так от, у них батарея під’єднується лише двома контактами, і є підозра, що захист від перерозряджання не працює.

Саме через відсутність вбудованого захисту від перерозряджання було встановлено поріг у 14 вольт, або 2.8 вольта на комірку.



Цікаво, що після цього індикатор заряду показував ще два поділки, а напруга на батареї становила близько 17 вольт.


Напруга на елементах також відрізнялася. Нижче — фото двох крайніх варіантів, решта були десь посередині. Для мене ж критичною була напруга найслабшої групи — нею виявилася четверта.


Після цього я окремо виміряв ємність кожної групи в режимі: заряджання 4А, розряджання 10А до 2.5 вольта, заряджання 4А. Отримав такі значення (на скриншоті лише перша група).
1 - 4046мАч 14.33Втч
2 - 4054мАч 14.41Втч
3 - 4005мАч 14.25Втч
4 - 3966мАч 14.11Втч
5 - 4060мАч 14.45Втч

Як і передбачалося, найслабша — група 4, а найбільшу ємність має група 5, хоча до цього нею була група 2. Але різниця в межах похибки.



Отже, я зарядив кожну групу окремо й запустив тест ще раз. У результаті отримав навіть трохи більше ніж 4Ач, що дещо дивно, але, думаю, це можна списати на похибку вимірювання.


Потім знову поставив батарею на заряджання, але вже в розібраному вигляді, щоб було зручніше контролювати напругу.


Виявилося, що штатний зарядний пристрій припиняє заряджання трохи раніше, хоча, справедливості заради, варто сказати, що я не контролював напругу на елементах під час заряджання. Але навіть на елементах із найвищою напругою після зняття батареї вона становила 4.12 вольта.


І втретє розрядив батарею, отримавши близько 3.8Ач. Виходить, що в цьому випадку різниця між повним заряджанням кожного елемента окремо та штатним зарядним пристроєм становить близько 250мАч, або 7-8%.

Коли я проводив тести для вимірювання ємності кожної групи, на цикл дозаряджання (після заряджання штатним зарядним пристроєм) ішло 200-500мАч, але тест проводився через деякий час.



Під час розряджання я контролював напругу на найслабшому елементі. Коли загальна напруга знизилася до 14 вольт, найслабший розрядився до 2.55 вольта.
Пізніше провів ще один тест, без фото: встановив батарею на шурупокрут і виміряв напругу, за якої батарея подає інструменту команду вимкнутися. Вона становила рівно 2.5 вольта. Після вимкнення через перерозряджання індикатор батареї блимав при натисканні кнопки, повідомляючи про перерозряджання, але ввімкнути інструмент було неможливо. Тож тут можна сказати, що і захист, і індикація працювали належним чином.


Температура під час тестів; струм розряджання всюди 7.5-10А, вимірювання після повного розряджання..
1. Корпус батареї
2. Внутрішня частина та плата, вигляд згори.
3. Акумулятори.

Останні два тести проходили без корпусу, і, на мій погляд, температура зависока: відносно 20 градусів, а струм був лише близько 2-2.5С. Це також свідчить про те, що використано комірки із середнім струмовіддаванням.


Ще на самому початку мене трохи здивувала відмінна точність балансування комірок і значний розбаланс після циклу заряджання, що дало підстави підозрювати наявність на платі балансира.
Для перевірки я вирішив за кілька днів виміряти напругу на акумуляторах. До цього батарею зарядили штатним зарядним пристроєм, і приблизний розбаланс можна було побачити на фото вище.
Не стверджуватиму, що балансування є, але напруга на комірках явно така, ніби їх вирівнювали. Спробував ще раз: дозарядив, виміряв майже одразу, а потім через 8 годин. Картина була така:
4,1203 - 4,1174
4,1019 - 4,0998
4,1032 - 4,1013
4,1028 - 4,1003
4,1139 - 4,1114

Тут такого ефекту вже немає, але батарею я зняв одразу після завершення заряджання, а минулого разу (якщо не помиляюся) — через кілька годин. Загалом я міг би детальніше перевірити цей момент, але не бачу в цьому сенсу через занижену ємність батареї. Хоча, мабуть, пізніше все-таки перевірю, але вже радше з цікавості.
Пробував дивитися осцилографом, але генерація є лише на одному зовнішньому контакті батареї. Шукав генерацію, бо пасивного балансира на платі явно немає, а в активного мали б бути імпульси на комутованих конденсаторах.
Хоча вже потім подивився номінали резисторів у колі комірок (01E=1МОм) і зрозумів, що навряд чи тут є балансир.

Крім того, ще на самому початку помітив тихе дзижчання під час натискання кнопки індикації, хоча дроселів на платі немає.
Раптом стане в пригоді, приблизне призначення контактів батареї:
1 — загальний мінус
2 — вхід керування, навіть під час підключення мультиметра іноді вмикається індикація
3 — вхід для заряджання
4 — інформаційний вихід на інструмент або зарядний пристрій
5 — силовий вихід для підключення інструмента

У зарядному пристрої використовуються контакти 1–4, в інструменті — 1, 2, 4, 5.



Ну і, звісно, пара фото батареї, встановленої на інструменті, з яким їй доведеться працювати.


Що можу сказати наостанок. З одного боку, батарея має корпус, максимально наближений до оригінального — як зовні, так і за якістю складання, хоча, звісно, оригінал виготовлений якісніше. Але все ж.
Є і контроль напруги на елементах, і захист від перегрівання, і «імовірно» захист від перевантаження. Індикатор працює так само, як на оригінальній батареї, та й проблем із інструментом/зарядним пристроєм немає.
В ідеалі варто було б перевірити її ще й із потужним інструментом FUEL, але такого в мене немає. Річ у тім, що на одному з контактів, схоже, передаються якісь дані, і може статися так, що потужний інструмент не «визнає» її потужною батареєю.

З недоліків — ну, насамперед, звісно, ємність акумуляторів: насправді тут 4А·год, а не 6, як було заявлено. Також використано посередні акумулятори, розраховані лише на 3С. Є ще зауваження до індикатора: його читабельність помітно гірша, ніж в оригіналу.

Якщо коротко: виробник узяв нормальний корпус, встановив хорошу плату контролю й захисту, акуратно все зібрав, але все вбив зіпсував, установивши комірки меншої ємності. До того ж різниця в ціні між нормальними та встановленими елементами навряд чи така вже велика, а батарея могла б бути чудовою. Шкода, дуже шкода...

Не бачу сенсу купувати її в такому вигляді й за такою ціною. Тоді вже краще пошукати корпус без комірок і встановити свої або використати вбиту фірмову батарею як донора корпусу, хоча там може бути захисне блокування.

На цьому все, сподіваюся, інформація була корисною.