Li-Ion аккумуляторы типоразмера 18650

Sergey_Pavlovich

ЗАПОМНИТЕ! На момент написания статьи, НЕ СУЩЕСТВУЕТ аккумуляторов ёмкостью ВЫШЕ 3600мА/ч в типоразмере 18650 !!!

1. Расшифровка загадочных надписей аккумуляторов

В массовом производстве используются три класса Li-ion аккумуляторов (за основу взят материал катода, вторая буква в маркировке):

  1. литий-кобальтовые LiCoO2 (самые распространенные, наиболее высокая емкость среди Li-Ion)
  2. литий-марганцевые LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2 (более известные как высокотоковые (INR), способные отдавать в нагрузку токи 5-7С, по емкости обычно уступающие первым)
  3. литий-феррофосфат LiFePO4 (недооцененные рынком отличные аккумуляторы, по всем параметрам бесспорно выигрывающие у первых двух типов, кроме рабочего напряжения и емкости, она еще ниже, чем у INR)
    Как говорится, все три класса заточены под выполнение конкретных задач, имеют свои плюсы и мнусы.

Так как единых стандартов маркировки аккумуляторов не существует, все производители маркируют по-разному. Но в идеале должно быть как-то так:

  1. первая буква – технология изготовления (I — литий-ионная технология)
  2. вторая буква — тип химии, материал катода (C/M/F — кобальтовая/марганцевая/железофосфатная химия)
  3. третья буква R — аккумулятор (rechargeable)
  4. пять цифр – формфактор (первые две цифры – диаметр, следующие две – длина, последняя цифра – форма акка (0 – цилиндрический))
    — 10440 (всем привычные «мизинчики»)
    — 14500 (всем привычные «пальчики»),
    — 16340 (размер как у батарейки CR123),
    — 17335 (не распространены)
    — 18500 (также не слишком распространены)
    — 18650 (самый распространенный формфактор на рынке),
    — 18700 (неофициально, аккумулятор 18650 + плата защиты, т.е. защищённый аккумулятор ),
    — 26650 (увеличенные, пришли на рынок с подачи компании A123 Systems, производящей литий-феррофосфатные аккумуляторы)
    — 32650 (совсем монстры, только для стационарных устройств, вес почти 150гр)
    — плюс неофициальные ф/ф с платами защиты, например 18670…
  5. буквы/цифры — специфическая маркировка емкости (у всех производителей по-разному)

Пример маркировки, но как правило у всех производителей по разному:
— Samsung ICR18650-26F (литий-ионный аккум с привычной кобальтовой химией, ф/ф 18650 емкостью 2600mah)
— Samsung INR18650-20R (литий-ионный аккум с марганцевой химией, т.е. высокотоковый, ф/ф 18650 емкостью 2000mah)

Собственные обозначения:
Panasonic NCR18650PF (NCR – разновидность кобальтовой химии, что-то среднее между первым и вторым классом, т.е. простыми словами химия LiNiCoO2, без использования магранца. Как бы под определенный класс не подходит, получился некий симбиоз. Из плюсов – высокая плотность энергии с низкими порогами до 2,5-2,75V). В данном аккумуляторе применена LiNiMnCoO2 химия, то бишь он уже IMR высокотоковый на основе марганца, но производитель оставил старую маркировку.
Sanyo UR18650FM – информация может не точная, но встречал информацию, что Sanyo не производит аккумуляторы для розничной продажи, поэтому и не заморачивается с маркировкой. Она штампует банки для крупных производителей электроники, поэтому маркировка чисто «под себя». Возможно, по внутренним обозначениям компании, UR и F(M) означает тип, химию и емкость, по крайней мере в даташитах информации нет (только, что это маркировка модели). А так это литий-ионный аккум с привычной кобальтовой химией, ф/ф 18650 емкостью 2600mah.

Полностью статью можно прочитать по адресу uceleu.ru/blog/snaraga/2041.html

Plohish

Геннадий, вот ты пишешь “1-2С”… В таблице полно аккумов с отдачей 10 и даже 20 ампер…

Sergey_Pavlovich
Plohish:

В таблице полно аккумов с отдачей 10 и даже 20 ампер…

Имеется ввиду таблица характеристик аккумуляторов 18650 по ссылке из предыдущего поста?
Может стоит скопировать таблицу сюда? И Вы приводили свою таблицу с весом и емкостью сборок на основе элементов 18650, может тоже сделаете репост в эту тему?

Маркс
Plohish:

Геннадий, вот ты пишешь “1-2С”… В таблице полно аккумов с отдачей 10 и даже 20 ампер…

Сергей ток 10А для 2600мАч составляет всего 4С.
и это пиковый ток, продолжительный будет не выше 2,5-3-4А

Sergey_Pavlovich:

Может стоит скопировать таблицу сюда?

в идеале, если еще не поздно, вставит в первый пост

Plohish

Мне прям смешно это читать! Ну вы ведь лично не проверял и даже не держали в руках …
Мой товарищ проводил измерения…

Маркс

Сергей, или я чего то не понимаю, или …

Sergey_Pavlovich:

12 Panasonic 3200mAh NCR18650BD 4.2 ±0.05 V 2.5V 6,4-2C(10-3C)

вот конкретная строка в которой фигурирует 10А ток, значение в скобках, судя по шапке таблицы

Sergey_Pavlovich:

ток разряда А непрерывный (максимальный)

Сергей, если я правильно понял, Ваш друг не измерял ток сборки, а летал на 100 км.
Это не одно и то же.

Или я что то пропустил ?

Plohish

Давай на “ты”, ни к чему тут реверансы
Друг тестировал сборки, в ближайшее время я попрошу его записать видео

Sergey_Pavlovich
Маркс:

в идеале, если еще не поздно, вставит в первый пост

Не получается вставить таблицей, весь текст сливается. Может у Вас получится?

Маркс:

Сергей, или я чего то не понимаю, или …

Убрал эту часть текста. Не получилось вставить нормальную таблицу

Вот исходные таблицы

Маркс
Plohish:

Давай на “ты”, ни к чему тут реверансы

не вопрос )

Plohish:

Друг тестировал сборки, в ближайшее время я попрошу его записать видео

видео не обязательно
достаточно будет окончательные результаты.
тип сборки, напряжение, продолжительный ток, пиковый ток.

В принципе, при емкости 3Ач, ток 30А это все равно не так много, если брать в единицах емкости получится 10С.

Sergey_Pavlovich:

Убрал эту часть текста. Не получилось вставить нормальную таблицу

в первое сообщение вставьте ссылку в виде
18650 элементы в промышленном исполнении(без защиты).

можно прямо из моего сообщения скопировать, что бы человек в первом посте видел эту инфу

Sergey_Pavlovich

Сводные таблицы основных(наиболее крупных) производителей 18650.
элементы только в промышленном исполнении(без защиты).

ICR- низко токовые(low drain) на основе LiCoO2

IMR- высоко токовые(high dran) на основе LiMn2O4

IMR элементов как видно несколько меньше на рынке, но многие элементы без установки защиты упаковываются в термопленку и многих известных производителей, так к примеру если продлить ряд IMR…
в случае когда известен элемент внутри - он указан, рабочий ток из заявления производителя(упаковщика).

Plohish
Маркс:

В принципе, при емкости 3Ач, ток 30А это все равно не так много, если брать в единицах емкости получится 10С.

нет, я могу говорить только о том, что подтверждено, постоянный отдаваемый ток 10 ампер вот этими аккумами Authentic Sanyo NCR18650GA 3.6V “3500mAh”
очень кратковременно (около 5 сек) - 20 ампер… но честно говоря я бы не стал этого делать…

естественно, чем больше ток, тем несколько меньше отдаёт банка, всё то же самое что и на LiPo, при 10 амперах отдаёт 3200-3300 mah

тестовый стенд, 6S до 40 ампер 😃
провода правда на мой взгляд хлипковаты…

Plohish

кстати о тестах, я практически безоговорочно доверяю вот этому сайтику
lygte-info.dk
там можно почитать очень много тестов аккумов, зарядников и прочего барахла… с выкладками, температурами и выводами… вот например по аккумам
lygte-info.dk/…/Common18650IndividualTest UK.html
есть там и те, на которые я давал ссылки
lygte-info.dk/…/Sanyo NCR18650GA 3500mAh (Red) UK.…

Sergey_Pavlovich

Нашел записи в дневниках
Полеты на квадрокоптере на сборке из 18650.
Дальность 30км

Panasonic 18650

Пару дней назад я спаял батарею из так называемых “зеленых панасоников” - элементов питания, широко известных в узких кругах - NCR-18650b. Сборка имеет конфигурацию 4S6P, т.е 14.8 вольт, 20400 мАч, весом 1212 грамм с проводами и импровизированным кожухом. Внутреннее сопротивление получившейся батареи, по данным зарядника Graupner Ultra Duo Plus 60, находится в пределах 38-41 миллиОм. Предварительные поэлементные испытания показали, что предел токоотдачи этих элементов равен 5А, а комфортно они себя чувствуют при токах 3-4А. На предельных нагрузках они довольно сильно разогреваются, градусов до 40-50, по ощущениям.

Plohish

запись от 14 года, время и технологии не стоят на месте…

Sergey_Pavlovich

Сборка батареи для квадрокоптера 2S4P 13600mAh 8.4v
На 7:30 сам процесс сборки - колхозная точечная сварка из двух гвоздей и ещё одной сборки 18650

Полет 29 минут
Квадрокоптер 385 мм/ 12А ESC/ 2822-1275 Motor/ 8" Props
(обратите внимание - батарея перепакована)
6 Samsung INR18650-25R cells configured in 3S2P - 308 grams / 5,000 mAh 12.6 volts

Moonlight_Dreamer
Маркс:

достаточно будет окончательные результаты. тип сборки, напряжение, продолжительный ток, пиковый ток.

Любые результаты, любых тестов, это относится не только к электрическим, но и всем остальным испытаниям, сильно зависит от методики измерений.
В связи с этим вопрос: каким образом проводится измерение пиковых характеристик тока? Можно амперметром “закоротить” полюса элемента и зафиксировать в течение миллисекунд ток 200 ампер… кому интересен такой результат?
Как на автомагнитолах и муз. центрах пишут Max Power 70 W. Ежу понятно, что мощности 4 - 5 Ватт хватит по выше крыши для качественного наполнения салона авто музлом, но покупану надо, чтобы на панельке красовались магические циферки 50 ии 70 Ватт, вот их и пишут производители… и ведь действительно, в течение миллисекунд, на определённой частоте и определённой нагрузке усилитель сможет “пукнуть” на 50 Ватт… результат достигнут, цифра вписывается в спеки, все довольны! А как насчёт измерения мощности банального двигателя авто на стенде по методу Нетто и по методу Брутто? Мощность ОДНОГО И ТОГО ЖЕ мотора с разницей 15-20%…
Очень бы хотелось увидеть “ресурсный” тест пальчика 18650 на, допустим, зарядном устройстве, током 10 ампер в течение, допустим 100 циклов… с периодическими нагрузками 20 А в течение до 5 сек. и суммарной продолжительностью в каждом цикле, ну пусть 30%… и два - три раза в каждом цикле по 0.5 сек. током 30 Ампер.
Это всё приблизительно и написано исключительно для примера. Данные нехило бы свести в таблицу и посмотреть потерю ёмкости и прирост внутреннего сопротивления элемента после ресурсного теста.
Для полноты эксперимента надо бы провести одинаковые испытания по несколько элементов из разных партий разных производителей… но это под силу уже только лаборатории с привлечением спонсорских средств…
После анализа полученных результатов можно говорить о возможности применения элементов в тех или иных целях…
Никто не спорит, что технологии не стоят на месте и за последние годы сделан серьёзный прорыв… но практика покупок на известных интернет сайтах говорит о том, что не всё так радужно, как пишется в спецификациях и даташитах. Вернее в спеках всё ОК, но методику измерений нам никто никогда не покажет…
А ну как производитель имеет в виду длительный ток разряда - это 5 сек. а пиковый 10 миллисекунд?

Plohish

на приведённом мною сайте есть графики разряда ячеек током 10 и 15 ампер от полной ёмкости и до снижения напряжения до критического… мне кажется этого более чем достаточно, чтобы оценить токоотдачу… Это не 10 и не 15 микросекунд, это высасывание полной ёмкости из ячейки…
Проводить 100 циклов на максимальном токе, чтобы оценить ресурс и внутреннее сопротивление это уж совсем круто и делать этого никто не будет… Мы все прекрасно понимаем, что такой режим работы это убийство для аккумов… Вы видели хоть один тест LiPo в таком режиме? Я нет… и я знаю с вероятностью 100% что ни одна липошка не выдержит такого издевательства… Более того, ни одна липошка не отдаст даже двух третей своей ёмкости при максимальных токах…
Так что давайте смотреть на вещи реально а не витать в немыслимых облаках… Практически любой самолёт за исключением единиц рассчитан на среднее потребление и только временами на максимальное, взлёт, ускорение…

Moonlight_Dreamer

Нормальные тесты по ссылкам.
Интересен график разряда током 10.0 А - это примерно 3-4С для брендовых представленных в таблицах, с наложением графика температуры…
Неужели реально с ноля градусов начинали? У всех прирост 45 - 50 градусов к концу испытаний… это получается, что при полёте в нежаркий в общем то день около +20, с небольшими в общем то токами, батарейка нагреется до 65 - 70 градусов…

Plohish:

и только временами на максимальное, взлёт, ускорение

Для примера полёт современного электросамолёта в опытных руках:

Пилот съел батарейку за три минуты…
Хоббисты уровня пилота выходного дня летают попроще и 6 - 7 минут… но хоббисту выходного дня в конце 6-й минуты НЕОБХОДИМО, чтобы самолёт выстрелил как на видео, хотя в таком режиме пилот выходного дня насилует ВМУ от 30 до 50 % за полёт…
Не сомневаюсь, что батарейки будут продолжать развиваться дальше, новые технологии позволят батарейкам работать дольше, отдавать больше…
Но каждый тип химии уже занял свою нишу.
Ионам - фонарики, электромобильчики Теслы, электровелики, ноутбуки и ФПВ самолёты.
Полимерам - большие токи, лютые силовые установки, быстрый заряд.
Свинцу - широкий диапазон рабочих температур.

Plohish

Самолёт на видео какую батарею использует, с каким рейтингом С?