Литиевые АА 1,5В аккумуляторы XTAR — тестирую три варианта (с разборкой)

Несмотря на то, что все больше устройств питаются от встроенных литиевых аккумуляторов, много техники питается от АА и ААА батареек. Некоторые ставят в них Ni-MH аккумуляторы, но у них есть ряд недостатков. При этом не вся техника может работать от Ni-MH аккумуляторов, потому что у них среднее напряжение 1.2 вольта. Поэтому стало появляться много литиевых 1,5В аккумуляторов. Они поддерживают на выходе напряжение 1.5 вольта и у них нет недостатков, которые присущи Ni-MH аккумуляторам. Фирма Xtar производит качественные и дорогие зарядки и аккумуляторы и у них есть разные 1,5В литиевые аккумуляторы.

На Xtar свет клином не сошелся, многие фирмы производят или приклеивают наклейки со своим названием на аккумуляторы. Но Xtar один из лидеров по качеству, например вот тесты 1,5В литиевых аккумуляторов с сайта https://www.akkuvergleichstest.de/ — там аккумуляторы Xtar занимают верхние строчки, а если быть точным, то 1, 2 и 6 строки.

В этом обзоре я тестирую 3 вида 1,5В литиевых аккумуляторов от Xtar. Тестировал с помощью электронной нагрузки EBC-A20.

Первые аккумуляторы с заявленной емкостью 2500мАч.

Xtar заявляет:

— Ёмкость 2500mAh, энергия 4150mWh

— Постоянное напряжение 1.5В

— Быстрая зарядка за 2.9 часа с умным индикатором

Некоторые производители для своих Ni-MH аккумуляторов заявляют емкость даже больше 2500мАч, но при этом литиевые аккумуляторы отличаются повышенным напряжением, поэтому они отдают больше энергии, поэтому на аккумуляторах указана так же энергия 4150mWh. Аккумуляторы могут быть в старом и новом дизайне, новый дизайн сверху.

Вес пары аккумуляторов чуть меньше 40 грамм, то есть 20 грамм/штука. Для сравнения, вес пары Ni-MH около 56 грамм. Литий легче.

Плюс и минус аккумуляторов как у обычной батарейки

Возле плюсового вывода есть зеленый светодиод. Он медленно мигает во время зарядки, 8 раз мигает перед тем, как аккумулятор отключит питание в ноль. Он же быстро мигает при коротком замыкании и токах больше 4А — защита работает.

Проверил все 4 аккумулятора на разряд с помощью электронной нагрузки на токе 250мА.

Ёмкость 2435-2568мАч, энергия 3471-3613мВтч.Видно, что все держат напряжение 1,5В, примерно после отдачи около 1900 емкости напряжение падает до 1,1 вольта, что дает возможность прибору понять, что аккумулятор пора менять на заряженный, отдает еще около 550-600мАч и напряжение на выходе падает в ноль.

Прогоняю первый экземпляр токами 0,25-0,4-0,5-1-1,8-2АНа токах 1,8 и 2А видимо из-за нагрева, растет напряжение, оно чуть выше — выделил эти графики зеленым. При токе 2А аккумулятор отдает 2087мАч

При этом нагрев аккумулятора незначительный, около 30 градусов. Сильнее греется плата преобразователя на плюсе — под 60 градусов.

Чем они лучше никеля? Сравнил его с 1.2В аккумулятором GP ReCyko Pro 2000, который есть на фото на весах выше. Зеленым графики разряда никеля (0,2 и 2А), синим — разряд лития (0,25 и 2А). Заявленная емкость никеля 2000мАч. При этом с него слилось 2415мВтч и 2259мВтч при токах 0.2А и 2А. Если пересчитать измеренные параметры для аккумулятора емкостью 2500мАч, то есть умножить энергию на 1.25, то получится 3018 и 2823мВтч. При этом литиевые аккумуляторы Xtar отдали 3613 и 2935мВтч. То есть из-за того, что они держат напряжение 1.5 вольта, они отдают больше энергии, чем такой же по емкости никель.

Конечно, нужно разобрать аккумулятор. Снял наклейку с верхней части аккумулятора — под ней плата понижающего преобразователя. Возле обозначения B- есть светодиодик, который мигал зеленым.

Обратная сторона платы преобразователя. Виден дроссель, диод, конденсаторы, резисторы и микросхема преобразователя.

Еще ближе

Проверил внутреннее сопротивление литиевого элемента, примерно 52мОма.

Ну и проверил на заряд и разряд сам элемент. Слилось 1138мАч.Энергия с элемента 4029мВтч.

В общем Xtar взяли циллиндрический элемент скорее всего типоразмера 14400 (чуть короче АА) с емкостью 1100мАч, добавили к нему плату преобразователя и получился 1,5В литиевый аккумулятор. Он отдает примерно 1900мАч емкости, потом напряжение падает до 1,1 вольта (при этом прибор должен показать, что аккумулятор пора менять) и аккумулятор отдает еще около 500мАч. Ёмкость 4 экземпляров 2435-2568мАч, похоже на заявленные параметры.

Второй вариант с емкостью 2700мАч.

Вес стал чуть больше 20 грамм, у прошлой версии вес чуть не дотягивал до 20 грамм.

Размеры 14,1*50,3мм

Зарядил все 4 до конца, разрядил током 0,25А. Как видно на графике, емкость соответствует заявленной, а вот энергия не дотягивает до 4300мВтч.

На графике разряда ниже видно, что аккумуляторы большую часть времени выдают ровно 1,5В, потом напряжение плавно уменьшается. В большей части аккумуляторов такого типа (1,5в литий) в конце разряда напряжение сразу ступенькой уменьшается до 1,1 вольта и потом совсем пропадает. Для сравнения, привел на одном графике разрядные кривые при токе 1А. Красным аккумулятор на 2700, синим старая серия на 2500мАч.

Емкость всех элементов примерно одинакова, поэтому прогоняю первый экземпляр на токах 0,25-2,5А. Синие кривые 0,25-0,5-1,0 ампера, зеленая 1,5А, изумрудная 2А, красная 2,5А. Видно что напряжение практически не меняется в зависимости от тока, но при максимальных токах проседает до 1,45В

В технических характеристиках написано, что аккумуляторы могут работать при -20С, но лучшая температура эксплуатации +25С. Я разрядил этот же первый аккумулятор при температуре -15.

Красная кривая — разряд при +25С, синяя — при -15С. При этом емкость упала с 2797 до 2279мАч. Емкость падает, но аккум работает.

Попробовал ток разряда 3А — аккумулятор выдержал 2 минуты. При токе 4А вырубился через 10 сек, за это время напряжение падало с 1.4 до 1.0 вольта. При разряде током 2.5А аккум нагрелся до 40С, при этом плата преобразователя нагрелась до 80С.

Итого этот аккумулятор выдает около 2700мАч, как и заявлено. При этом кривая разряда отличается от аккумулятора с емкостью 2500 — у последнего она пологая, похожа на кривую разряда обычной щелочной батарейки.

Как заряжать такие аккумуляторы? Можно просто подать на их контакты 5 вольт и они будут заряжаться. У Xtar, и не только у них, есть много зарядок, которые могут заряжать этот тип аккумуляторов. При этом некоторые могут определять их емкость. Например, ниже зарядка XATR VX4 — заряжает никель 1,2В, литий 3,7В, литий-железо 3,3В, литий 1,5В размеры от ААА до 32700. Есть зарядки попроще, которые могут работать только с 1,5В литием — по сути они просто подают 5 в на аккумуляторы. Есть такие, которые заряжают 1,5в литий и 1,2в Ni-MH, они помогают плавно перейти от никеля на литий.

В зарядке на фото выше третий вариант аккумулятора

Третий вариант с емкостью 2450mAh

У этого аккумулятора есть гнездо type-c и он может заряжаться от обычного USB, как телефон. Протоколов быстрой зарядки нет, только 5 вольт. В комплекте идет шнур с 4 концами, которым можно зарядить сразу 4 аккумулятора.

Вес чуть больше 20 грамм. Для сравнения вес аккумуляторов такого же типа местного магазина 17,4 грамма

Эти элементы можно заряжать от обычного USB комплектным 4-головым шнурком (он же на фото выше) или от любого шнура с разъемом типа С. От шнура с разъемами С-С тоже заряжается без проблем. При этом ток заряда около 500мА и время заряда чуть меньше 3 часов.

Проверил на разряд все 4 элемента токами 0,25А и 2А. Синий график — при токе 0.25А, красный график — при токе 2.0А. На графике видно, что при большом токе поднимается напряжение. Когда аккумулятор отдал примерно 2000мАч, то напряжение падает до 1,1 вольта, при этом устройство должно показать, что пора менять элементы питания, так же как у прошлого варианта аккумуляторов.

Проверил первый экземпляр на разряд разными токами. Красным и зеленым выделил графики разряда при токах 1.8 и 2А чтоб было видно, что при таких токах напряжение чуть выше. Есть особенность, что при токе 0.4А емкость и энергия максимальна и чуть больше, чем при токе 0.25А

Попробовал критические значения. При токе 2.8А напряжение сначала упало до 1,3В, потом выровнялось в норму. Аккумулятор не продержался и минуты, сначала упал до 1.1 через пару секунд выключился.

Поставил на разряд током 2.5А. Аккумулятор неплохо держался, но выключился, отдав 588мАч. Видимо перегрелся преобразователь. То есть токи 2.5А держит продолжительное время и до 3А в пике.

При разряде током 2А плата преобразователя нагревается до 75 градусов. При разряде током 2.5А сам элемент нагревается до 50 градусов.

В параметрах заявлена работа при низких температурах, но в документации тестов при -20С нет. Мой холодильник как раз может обеспечить такую температруру, заморозил аккумулятор там и протестировал. При токе в полампера емкость упала незначительно, всего на 15%.

После зарядки снова разрядил аккумулятор в морозилке, уже током 2А и на этот раз элемент отдал 1650мАч, при прошлой разрядке таким же током было 1890мАч, потеря 12% емкости. Я думаю, что это потому, что при больших токах аккумулятор нагревается и отдает больше энергии.

Итог: этот аккумулятор может заряжаться как от обычных 5 вольт, так и специальной зарядки для этого типа аккумуляторов — это удобнее. Держит токи до 2.5А, отдает заявленную емкость. Работает при -20С с небольшой потерей емкости.

Итог:

Xtar продает аккумуляторы с отличным качеством, при этом они расширяют свой ассортимент, появляются новые модели. Первый вариант простой, емкость 2500, предупреждает о разряде понижением напряжения до 1.1 вольта. Второй вариант с большей емкостью 2700мАч и с плавным падением напряжения на выходе при разряде. Третий с предупреждением о разряде как у первого, график «ступенька» и такая же емкость, но можно заряжать от USB.

Купить эти аккумуляторы можно на алиэкспресс:

Первый аккумулятор, емкость 2500мАч,

Второй аккумулятор, емкость 2700мАч,

Третий аккумулятор, емкость 2450мАч