Výkonové články 18650 snesou trvalý odběr až 30A, platí za to ale nižší kapacitou a u některých čísel i podmínkou, kterou v názvu produktu nevidíte. Srovnáváme šest typů, které prodáváme: Samsung 25R a 30Q, EVE 25P a 30P, DMEGC 25P a 30P. Všechna čísla bereme ze specifikací výrobců a vysvětlíme, čím se liší trvalý, špičkový a „podmíněný“ proud a kde výkonový článek opravdu potřebujete.
Co dělá z článku výkonový (high-drain)
Anglické high-drain znamená „vysoký odběr“. Je to článek stavěný na velký vybíjecí proud. Jeho protějškem je kapacitní článek (high-capacity), který do stejného válečku 18 × 65 mm uloží víc energie, ale velký proud nesnese. Nejvyšší proud a zároveň nejvyšší kapacitu jeden článek nenabídne.
Výkonový článek poznáte v datasheetu podle dvou údajů: vysokého trvalého proudu a nízkého vnitřního odporu. Proud se často vyjadřuje násobkem kapacity, takzvaným C. U článku 2500mAh je 1C = 2,5A, takže 20A odpovídá 8C a 30A 12C. Podrobně to rozebíráme v článku Vybíjecí proud a C-rate: high-drain vs. high-capacity.
Šestice v tomto srovnání tvoří dvě skupiny. Články s kapacitou 2500mAh (Samsung 25R, EVE 25P, DMEGC 25P) jsou čistě výkonové. Články 3000mAh (Samsung 30Q, EVE 30P, DMEGC 30P) jsou kompromisem: nesou víc energie, ale velký proud zvládají jen za určitých podmínek, nebo vůbec ne.
Trvalý, špičkový a podmíněný proud: tři různá čísla
Trvalý proud
Trvalý (kontinuální) proud je proud, kterým výrobce dovoluje článek souvisle vybít od plného nabití až do koncového napětí, u všech šesti článků do 2,5V. Při výkonových proudech to netrvá dlouho: článek 2500mAh by při 20A byl teoreticky vybitý za 7,5 minuty, při 30A za 5 minut. „Trvale“ tedy znamená po celou dobu vybíjení, ne hodiny v kuse.
Špičkový (pulzní) proud
Špička je krátkodobý proud, například při rozběhu motoru. Taková hodnota má smysl, jen když výrobce uvede i délku pulzu a pauzu mezi pulzy. U žádného z šesti článků výrobce pulzní proud ve specifikaci neuvádí. Pokud u nich narazíte na hodnotu označenou jako „burst“ nebo „pulzní“, v dokumentech výrobce ji nenajdete. Počítejte s trvalým proudem z tabulky níže.
Proud s teplotní ochranou
Některé vysoké hodnoty platí jen tehdy, když baterie hlídá teplotu povrchu článku a při 75, resp. 80 °C vybíjení vypne. To zajišťuje BMS, tedy ochranná elektronika baterie, která sleduje napětí, proud a teplotu. Bez čidla teploty taková hodnota neplatí. Teplotu je přitom potřeba měřit tam, kde se baterie ohřívá nejvíc. Holý článek v držáku nebo baterie bez teplotního čidla tuto podmínku nesplní.
Srovnání proudů podle specifikací výrobců
Kapacita je uvedena jako jmenovitá / minimální, měřená pomalým vybíjením. U Samsungu 25R výrobce uvádí jen garantované minimum.
| Článek | Kapacita | Max. trvalý proud bez zvláštní podmínky | Vyšší proud jen s teplotním vypnutím | Teplotní hranice při vybíjení (povrch článku) |
|---|---|---|---|---|
| Samsung 25R | min. 2500mAh | 20A | – | ochrana proti přehřátí nejvýš 70 °C |
| Samsung 30Q | 3000 / 2950mAh | 15A | 30A (vypnutí při 80 °C) | 80 °C |
| EVE 25P | 2500 / 2450mAh | 30A | – | 80 °C |
| EVE 30P | 3000 / 2900mAh | výrobce neuvádí | 30A (vypnutí při 75 °C) | 75 °C |
| DMEGC 25P | 2500 / 2400mAh | 20A (standardní vybíjení) | 30A (pojistka 80 °C) | 80 °C |
| DMEGC 30P | 3000 / 2900mAh | 10A | 20A (pojistka 80 °C) | 80 °C |
Nabíjecí napětí (4,2V) i koncové napětí (2,5V) mají všechny shodné. DMEGC u 25P uvádí jmenovité napětí 3,7V, ostatní 3,6V. Rozměrově se články liší jen v desetinách milimetru.
Šest článků v kostce
Samsung 25R a 30Q
Samsung 25R snese trvale 20A při pokojové teplotě, váží nejvýš 45,0 g a jeho vnitřní odpor je nejvýš 18mΩ. Samsung u něj požaduje, aby ochrana vypnula vybíjení nejpozději při 70 °C na povrchu článku, tedy přísněji než u ostatních pěti článků (75 až 80 °C).
Samsung 30Q má trvale 15A bez jakékoli teplotní podmínky a 30A jen s vypínáním při 80 °C. Při vybíjení proudem 10A mu výrobce garantuje 2900mAh, o 450mAh víc než 25R za stejných podmínek (2450mAh). Jeho odpor smí být až 26mΩ, nejvíc z celé šestice. Jde o horní mez pro nový článek.
EVE 25P a 30P
EVE 25P je podle titulní strany specifikace článek „pro aku nářadí“ a má ze šestice nejvyšší trvalý proud bez zvláštní podmínky: 30A do 2,5V. I pro něj ale platí, že povrch článku nesmí při vybíjení překročit 80 °C, a svou zkoušku životnosti při 20A dělá EVE s vypnutím právě při této teplotě. Při 20A dodá aspoň 95 % kapacity naměřené při 10A.
EVE 30P nabízí 3000mAh a proud 30A (10C), ovšem jen s vypnutím při 75 °C. Hodnotu bez teplotní ochrany EVE neuvádí. Při 15A i 20A má garantováno aspoň 95 % kapacity naměřené při 10A a životnost výrobce zkouší při 15A, opět s hranicí 75 °C.
DMEGC 25P a 30P: pozor na pojistku 80 °C
U obou článků DMEGC jsou vyšší proudy výslovně svázané s teplotní pojistkou 80 °C. V názvech produktů najdete vyšší z čísel (30A, resp. 20A), podmínka je uvedená v parametrech.
- DMEGC 25P: standardní vybíjecí proud je 20A. Trvalých 30A platí jen s pojistkou 80 °C a výrobce k tomu dodává, že nad 20A je teplotní ochrana 80 °C nutná.
- DMEGC 30P: bez pojistky trvale 10A, s pojistkou 20A. Vyšší proud výrobce pro provoz neuvádí.
- Zkoušky zatížitelnosti dělá DMEGC bez pojistky a jejich výsledky nejsou provozní limit. U 30P je z nich ale dobře vidět, kde článek končí: při 25A dodá 85 % a při 30A jen 50 % kapacity naměřené při 0,5C.
DMEGC 25P má ze šestice nejnižší vnitřní odpor (nejvýš 16mΩ). Oba články DMEGC dovolují nabíjení až 6A, ostatní čtyři 4A. DMEGC 30P je spíš kapacitní článek s rezervou do 10A než náhrada za 25P.
Vnitřní odpor, nabíjení a životnost
| Článek | Vnitřní odpor max. (AC 1kHz) | Max. nabíjecí proud | Životnost podle výrobce (nabíjení / vybíjení) | Hmotnost max. |
|---|---|---|---|---|
| Samsung 25R | 18mΩ | 4A | ≥ 60 % po 250 cyklech (4A / 20A) | 45,0 g |
| Samsung 30Q | 26mΩ | 4A | ≥ 60 % po 250 cyklech (4A / 15A) | 48,0 g |
| EVE 25P | 18mΩ | 4A | ≥ 60 % po 300 cyklech (4A / 20A, vypnutí při 80 °C) | 48,0 g |
| EVE 30P | 18mΩ | 4A | ≥ 60 % po 250 cyklech (4A / 15A, vypnutí při 75 °C) | 48,0 g |
| DMEGC 25P | 16mΩ | 6A | ≥ 80 % po 300 cyklech (2,5A / 20A); ≥ 60 % po 250 cyklech (6A / 30A); obojí s pojistkou 80 °C | 47 g |
| DMEGC 30P | 20mΩ | 6A | ≥ 60 % po 300 cyklech (4A / 15A) | 48 g |
Proč na odporu tolik záleží
Vnitřní odpor mění část energie v teplo a to roste s druhou mocninou proudu (P = I² × R). Článek s odporem 16mΩ vyrobí při 10A asi 1,6W tepla, při 30A už 14,4W. Trojnásobný proud tedy znamená devětkrát víc tepla. Navíc jde o hodnotu měřenou střídavým proudem 1kHz. Pro stejnosměrný proud bývá odpor vyšší, takže skutečného tepla je spíš víc. Proto výrobci u nejvyšších proudů trvají na hlídání teploty.
Jak číst údaje o životnosti
Na papíře vychází nejlépe DMEGC 25P: aspoň 80 % kapacity po 300 cyklech při 20A. Zkouška ale probíhá s pomalejším nabíjením 2,5A, zatímco Samsung a EVE nabíjejí při svých zkouškách proudem 4A a počítají s hranicí 60 %. Podmínky se liší, takže čísla nejdou porovnat jedna ku jedné. Všechny zkoušky navíc probíhají při vysokém proudu a výrobci za ně slibují jen 250 až 300 cyklů. Mírnější zátěž a pomalejší nabíjení životnost obecně prodlužují, konkrétní čísla pro ně ale výrobci neuvádějí.
Kde výkon opravdu potřebujete
AKU nářadí
Vrtačky, šroubováky, pily nebo úhlové brusky odebírají velký proud hlavně při záběru. Proud spočítáte z příkonu: když nástroj bere z baterie 18V například 400W, teče z ní asi 22A (400 / 18). Napětí 18V odpovídá pěti článkům v sérii. Pokud má baterie jen jednu řadu článků, nese každý článek celých 22A, a to je nad hranicí 25R i DMEGC 25P bez pojistky. Se dvěma paralelními řadami se proud dělí a na článek připadá asi 11A. Pod zátěží navíc napětí klesá, takže proud ještě roste. Na co se dívat při výběru celé baterie, rozebíráme v článku Baterie do AKU nářadí: originální, nebo kompatibilní?
Volné články jsou určené do zařízení s vlastní ochranou nebo k odborné výrobě baterií. Pokud potřebujete hotovou baterii do nářadí, podívejte se do kategorie Náhradní AKU baterie.
Vysavače
U vysavačů záleží na typu. Ruční a tyčové akumulátorové vysavače mají výkonný motor a na rozdíl od nářadí ho zatěžují celou dobu provozu bez přestávek. Výpočet proudu je stejný jako u nářadí: příkon vydělený napětím baterie. Tady má výkonový článek s nízkým odporem smysl, protože se méně zahřívá.
Robotické vysavače jsou jiný případ. Vezměte například baterii 2600mAh pro Tesla RoboStar T60: pokud s ní vysavač uklízí hodinu a půl, odebírá průměrně jen kolem 1,7A. Na to výkonový článek není potřeba a důležitější je kapacita. Hotové baterie najdete v kategorii Baterie do vysavačů.
Kde výkon nepotřebujete
Svítilny na běžné režimy, powerbanky nebo elektronika s odběrem do několika ampér výkonový článek nevyužijí. Při stejné velikosti v nich déle vydrží kapacitní typy, které srovnáváme v článku Nejvyšší kapacita v 18650: Samsung 35E, LG MJ1 a další.
Bezpečné použití výkonových článků
- Proud „s teplotním vypnutím“ používejte jen tam, kde baterie skutečně hlídá teplotu článků. Jinak platí nižší hodnota z tabulky.
- Nabíjejte jen nabíječkou pro Li-ion 4,2V metodou CC/CV (nejprve konstantní proud, potom konstantní napětí), při teplotě 0 až 45 °C a nikdy v mrazu.
- Nevybíjejte pod 2,5V. Hluboce vybitý článek už nenabíjejte.
- V jedné baterii nemíchejte různé typy, výrobce ani různě staré články.
- Volné články přenášejte v plastové krabičce, nikdy volně v kapse nebo v tašce s kovovými předměty. Izolační kroužek na kladném pólu brání zkratu na plášť, který je spojený se záporným pólem.
- Článek s poškozeným obalem, promáčklinou nebo stopami přehřátí nepoužívejte.
Jak vybrat: shrnutí
- Odběr do 10A, důraz na výdrž: DMEGC 30P, EVE 30P nebo Samsung 30Q (minimálně 2900 až 2950mAh).
- Trvale 10 až 15A bez hlídání teploty: Samsung 30Q, s větší rezervou Samsung 25R, EVE 25P nebo DMEGC 25P.
- Trvale 15 až 20A: Samsung 25R, DMEGC 25P nebo EVE 25P.
- Nad 20A: EVE 25P (30A); s teplotním vypnutím také DMEGC 25P, Samsung 30Q (oba 30A při 80 °C) a EVE 30P (30A při 75 °C).
- Robotický vysavač, svítilna, powerbanka: výkonový článek nepotřebujete.
Všechny uvedené články najdete v kategorii Li-ion baterie 18650, většinu s izolačními kroužky v balení. Pokud si nejste jistí, který typ snese odběr vašeho zařízení, napište nám na obchod@baterie-roznov.cz nebo zavolejte na +420 735 346 075. Rádi poradíme podle odběru a typu zařízení.