Když od článku 18650 čekáte hlavně dlouhou výdrž, vybíráte z takzvaných kapacitních typů. Nejvýš se dostaly Samsung INR18650-35E a LG INR18650-MJ1 s kapacitou kolem 3500mAh, o stupeň níž stojí DMEGC INR18650-26E (2600mAh) a EVE ICR18650/26V (2550mAh). Porovnáme je podle specifikací výrobců, vysvětlíme rozdíl mezi jmenovitou a minimální kapacitou a ukážeme, proč článek 18650 s 5000mAh nenajdete.
Co dělá článek kapacitním
Do článku o průměru 18 mm a délce 65 mm se nevejde všechno najednou. Výrobce volí mezi článkem stavěným na velký proud (anglicky high-drain, česky výkonový) a článkem stavěným na co největší kapacitu (high-capacity, kapacitní). Dobře je to vidět na dvou typech Samsungu: výkonový 25R má minimálně 2500mAh a snese trvale 20A, kapacitní 35E má minimálně 3350mAh, ale trvale jen 8A.
Kapacitní článek je proto správná volba tam, kde zařízení odebírá malý nebo střední proud po dlouhou dobu: svítilny na běžné režimy, powerbanky, přenosná elektronika. Kde se odebírají desítky ampér, patří výkonový článek.
Čtyři kapacitní články podle datasheetů
Hodnoty jsme převzali z technických specifikací výrobců (datasheetů): Samsung SDI INR18650-35E (verze 1.1, 2015), LG INR18650 MJ1 (revize 2014 a 2016), DMEGC INR18650-26E (2021) a EVE ICR18650/26V (2022). Kapacita při vyšším proudu je uvedena v procentech kapacity naměřené při malém proudu. Odpor a hmotnost jsou nejvyšší povolené hodnoty.
| Parametr | Samsung 35E | LG MJ1 | DMEGC 26E | EVE 26V |
|---|---|---|---|---|
| Kapacita typická (jmenovitá) | 3450mAh (technická zpráva výrobce) | 3500mAh | 2600mAh | 2550mAh |
| Kapacita minimální | 3350mAh | 3400mAh (rev. 2014), 3350mAh (rev. 2016) | 2500mAh | 2500mAh |
| Podmínky měření kapacity | 0,2C do 2,65V | 0,2C do 2,5V | 0,2C do 2,75V | 0,5A do 2,5V |
| Energie (přibližně) | 12,2Wh (bezpečnostní list) | 12,7Wh (výpočet) | 9,49Wh (přepravní posudek) | 9,2Wh (výpočet) |
| Jmenovité napětí | 3,6V | 3,635V | 3,65V | 3,6V |
| Max. vybíjecí proud | 8A trvale (13A jen krátkodobě) | 10A | 3C, asi 7,8A | 7,5A (3C) |
| Kapacita při vyšším proudu | 97 % při 3,4A (1C) | výrobce neuvádí | ≥ 85 % při 3C | ≥ 90 % při 7,5A |
| Nabíjecí proud standardní / max. | 1,7A / 2A | 1,7A / 3,4A | asi 1,3A (0,5C) / neuvedeno | 0,5A / 1,25A |
| Vnitřní odpor (AC 1kHz) max. | 35mΩ | 40mΩ | 25mΩ | 20mΩ |
| Hmotnost max. | 50 g | 49,0 g | 47 g | 47,0 g |
| Teplota vybíjení | −10 až 60 °C (povrch článku) | −20 až 60 °C | −20 až 60 °C (povrch článku) | −20 až 60 °C |
| Cyklická životnost | ≥ 60 % po 500 cyklech (nabíjení 1,02A, vybíjení 3,4A) | ≥ 80 % po 400 cyklech (nabíjení 1,5A, vybíjení 4A) | ≥ 80 % po 1000 cyklech (nabíjení 0,5C, vybíjení 1C) | ≥ 70 % po 1000 cyklech (nabíjení 1,25A, vybíjení 2,5A) |
Jmenovitá, nebo minimální kapacita?
Na obalu i v obchodě obvykle vidíte jedno číslo, datasheet jich ale uvádí víc. Typická (jmenovitá) kapacita je hodnota, kterou článek obvykle dá. Minimální kapacitu výrobce garantuje u každého nového kusu. Rozdíl dělá 50–150mAh. U Samsungu 35E navíc kolují tři čísla: specifikace garantuje 3350mAh, jako proud 1C bere 3400mA a technická zpráva výrobce uvádí typicky 3450mAh. Údaj 3500mAh v dokumentech Samsungu, ze kterých vycházíme, není.
Stejně důležité jsou podmínky měření. Kapacita se zjišťuje pomalým vybíjením proudem 0,2C, tedy pětinou kapacity (u 35E je to 680mA), při pokojové teplotě a jen do určitého koncového napětí. Samsung měří 35E do 2,65V a DMEGC článek 26E dokonce do 2,75V, zatímco LG a EVE do 2,5V. Čím dřív měření skončí, tím menší číslo vyjde. Dvě stejná čísla na obalu tedy nemusejí znamenat stejný článek.
Proč zařízení obvykle dostane méně
- Vyšší proud. Samsung 35E garantuje při vybíjení proudem 1C (3,4A) minimálně 3250mAh místo 3350mAh. EVE 26V garantuje 2500mAh při proudu 0,5A, ale jen 2400mAh při 2,5A.
- Vypínací napětí zařízení. Pokud zařízení vypíná při vyšším napětí, než se kterým počítá datasheet, zůstane část kapacity nevyužitá.
- Chlad. Při −20 °C dodá DMEGC 26E podle výrobce 70 % kapacity (vybíjení 1C) a EVE 26V aspoň 70 % (vybíjení 0,5A). Samsung 35E dokonce povoluje vybíjení jen od −10 °C. V mrazu tedy výdrž citelně klesá.
- Stárnutí. S každým cyklem kapacita mírně ubývá, viz poslední řádek tabulky.
Pokud si kapacitu chcete ověřit sami, záleží hodně na metodě a nabíječce. Postup popisujeme v článku Jak správně změřit kapacitu Li-ion článku.
Proč neexistuje 18650 s 5000mAh
Kapacitní články tří velkých výrobců končí na stejné hranici: Samsung 35E a LG MJ1 kolem 3350–3500mAh, EVE INR18650/35V (ten nenabízíme) typicky 3500mAh a minimálně 3400mAh. Není to náhoda: hranici určuje objem článku a hustota energie dnešních článků.
EVE pro svůj článek 35V uvádí hustotu energie 743Wh na litr a 252Wh na kilogram. Článek 18650 má objem asi 17 cm³, takže se do něj při této hustotě vejde zhruba 12,8Wh. Při napětí 3,65V je to právě asi 3500mAh. Pro srovnání:
- 18650 s 5000mAh by nesl 18Wh a potřeboval by o 40 % vyšší hustotu energie, než má EVE 35V.
- 18650 s 9900mAh by potřeboval téměř trojnásobnou hustotu energie. Při hustotě článku EVE 35V by musel vážit kolem 140 g, jenže skutečné kapacitní články 18650 váží nejvýš 47–50 g.
- Článek 21700 (průměr 21 mm, délka 70 mm) má zhruba o 43 % větší objem a právě proto pojme kolem 5000mAh. Potřebujete-li víc kapacity v jednom článku, podívejte se do kategorie Li-ion baterie 21700, pokud zařízení tento rozměr přijme.
Nabídka článku 18650 s 6000 nebo 9900mAh je tedy buď omyl, nebo klam. Jak padělky poznat, popisujeme v článku Jak poznat padělaný Li-ion článek.
Samsung 35E, nebo LG MJ1?
Kapacitou jsou si tyto dva články prakticky rovné: minimum 3350mAh u Samsungu, 3400mAh, resp. 3350mAh podle revize specifikace u LG. Rozdíly jsou v detailech:
- Proud: MJ1 snese 10A, 35E trvale 8A. Hodnota 13A u 35E platí jen krátkodobě a Samsung neuvádí, jak dlouho, proto s ní nepočítejte.
- Mráz: LG povoluje vybíjení od −20 °C, Samsung u 35E jen od −10 °C (měřeno na povrchu článku). Pro zimní venkovní použití vychází podle datasheetů lépe MJ1.
- Nabíjení: MJ1 lze nabíjet až proudem 1C (3,4A), 35E nejvýš 2A. Pro deklarovanou životnost počítá Samsung s nabíjením proudem 1,02A. Nabíječka s proudem do 1A na článek vyhoví oběma.
- Koncové napětí: 35E se smí vybíjet do 2,65V, MJ1 do 2,5V.
- Životnost: LG garantuje aspoň 80 % kapacity po 400 cyklech, Samsung aspoň 60 % po 500 cyklech. Každý výrobce zkouší jinými proudy a s jinou hranicí, takže z čísel nelze vyčíst, který vydrží déle.
Pro svítilnu nebo powerbanku jsou oba články prakticky rovnocenné. MJ1 má mírnou výhodu v proudu a v chladu. Samsung 35E nabízíme například v blistru s dvěma izolačními kroužky, LG MJ1 jako jeden článek v blistru nebo v balení 4 ks s osmi kroužky.
DMEGC 26E a EVE 26V: o čtvrtinu méně kapacity, víc cyklů
Články s 2600mAh a 2550mAh mají zhruba o čtvrtinu menší kapacitu než 35E a MJ1. Přesto mají své místo:
- Životnost v datasheetu: oba výrobci uvádějí 1000 cyklů, tedy zhruba dvakrát víc než u 35E a MJ1. DMEGC garantuje aspoň 80 % kapacity, EVE aspoň 70 %. Zkoušky probíhají při mírném proudu (vybíjení 1C, resp. 2,5A); při vyšší zátěži číslo platit nemusí.
- Nižší vnitřní odpor: povolené maximum je 25mΩ u 26E a 20mΩ u 26V, oproti 35mΩ a 40mΩ u dvojice s nejvyšší kapacitou.
- Proud do 7,5–7,8A na svítilny, elektroniku a další zařízení s malým odběrem bohatě stačí.
- Cena: bývají levnější než 35E a MJ1.
DMEGC INR18650-26E vyrábí čínská skupina Hengdian Group DMEGC. Má jmenovité napětí 3,65V a kapacitu měřenou do 2,75V, tedy přísněji než ostatní. Najdete ho jako DMEGC 26E se dvěma izolačními kroužky.
EVE ICR18650/26V pochází od EVE Energy. Na rozdíl od ostatních tří článků nese označení ICR místo INR. Složení katody EVE ve specifikaci neuvádí. Pozor na nabíjení: EVE uvádí standardní proud jen 0,5A a rychlé nabíjení 1,25A, takže nabíječka s vyšším proudem na článek pro 26V není vhodná. Nabízíme ho jako EVE 26V se dvěma izolačními kroužky.
Kde se kapacitní články hodí a kde ne
Svítilny a čelovky
Typické nasazení. Odhad výdrže je jednoduchý: svítilna, která z článku bere 1A, poběží se Samsungem 35E zhruba 3,3 hodiny, s DMEGC 26E asi 2,5 hodiny (počítáno z minimální kapacity, při pokojové teplotě). Na nejsilnější krátkodobé režimy výkonných svítilen, které berou přes 8–10A, kapacitní článek nestačí. Všechny čtyři články jsou bez ochranné elektroniky, proto je dávejte jen do svítilen, které výrobce pro nechráněné články 18650 připouští, a zkontrolujte tvar kladného kontaktu. Na co dalšího se dívat, shrnujeme v článku Jak vybrat Li-ion článek do svítilny nebo čelovky.
Powerbanky s výměnnými články
Powerbanka s výstupem 5V a 1A odebírá z jednoho článku zhruba 1,4A plus ztráty měniče. To je pro kapacitní článek nízký proud a každá miliampérhodina navíc znamená víc energie pro telefon. Tady má smysl sáhnout po 35E nebo MJ1.
Zařízení s více články a malým odběrem
Kapacitní články se dobře uplatní v zařízeních, která mají několik článků a vlastní ochrannou elektroniku (BMS, systém hlídající napětí a proud každého článku), například v záložních zdrojích nebo měřicí technice s malým odběrem. V jedné sestavě musí být vždy články stejného typu, výrobce a stáří.
Kam kapacitní článek nepatří
Do aku nářadí, zařízení s výkonným motorem a všude, kde trvalý proud přesahuje 8–10A. Takový proud je mimo specifikaci všech čtyř článků z tabulky. Pro takové použití jsou výkonové články, například Samsung 25R nebo EVE INR18650/30P; srovnáváme je v článku Výkonové (high-drain) články 18650: srovnání.
Bezpečnost: průmyslové články bez ochrany
- Nabíjejte jen nabíječkou pro Li-ion 4,2V (metoda CC/CV, nejprve konstantním proudem, pak konstantním napětím) a jen při teplotě 0 až 45 °C. V mrazu nenabíjejte nikdy.
- Nevybíjejte pod koncové napětí z tabulky. Článek, který dlouho ležel hluboce vybitý, už nenabíjejte a odevzdejte ho do zpětného odběru.
- Volné články přenášejte v plastové krabičce, nikdy ne v kapse s klíči nebo mincemi. Izolační kroužky, které ke článkům přikládáme, chrání okraj kladného pólu před zkratem na plášť.
- Článek s poškozeným obalem, promáčklinou nebo stopami úniku elektrolytu nepoužívejte.
- Na delší dobu skladujte články v suchu a chladu, částečně nabité (zhruba 30–50 %), ne plně nabité.
Shrnutí: jak vybrat
- Co nejdelší výdrž při odběru do 8A: Samsung 35E nebo LG MJ1, kapacitou jsou si prakticky rovné.
- Odběr 8–10A nebo provoz v mrazu: LG MJ1.
- Hodně cyklů, malý odběr, nižší cena: DMEGC 26E nebo EVE 26V. U 26V hlídejte nabíjecí proud do 1,25A.
- Trvalý odběr nad 10A: nehledejte kapacitní článek, ale výkonový.
- Nabídka 18650 s 5000mAh a víc: nekupujte, takový článek dnes neexistuje.
Všechny čtyři typy najdete v kategorii Li-ion baterie 18650. Pokud si nejste jistí, který článek se do vašeho zařízení hodí, napište nám na obchod@baterie-roznov.cz nebo zavolejte na +420 735 346 075. Rádi poradíme podle odběru a typu zařízení.