Мизинчиковые AAA литиевые аккумуляторы Xtar 1.5 с сигнализацией разряда + разборка

На обзоре AAA аккумуляторы от Xtar. В отличие от никелевых аккумуляторов, они выдают стабильно 1.5 вольта практически все время разряда. В конце напряжение на выходах аккумулятора снижается до 1.1 вольта, чтоб прибор, который питается от этих аккумуляторов, определил что они садятся, чтобы у прибора появилась индикация о том что элементы питания разряжены.

Внешность

Аккумуляторы приходят в коробочке с фирменной наклейкой от Xtar.
На ней указаны основные параметры и особенности аккумов.
— 1,5 постоянное напряжение. Стабилизатор держит напряжение на выходе 1,5 вольта вне зависимости от нагрузки.
— 1,9 часа быстрая зарядка.
— 1200+ циклов разряда и заряда. Похоже что у Xtar появилась «белая серия» литиевых с большим числом циклов. Есть и белые Li-ion 18650 с 1200 циклов.
— Определение низкого напряжения. Когда в аккумуляторе остается мало энергии понижайка батарейки меняет напряжение на выходе с 1.5 В на 1.1 В чтоб сигнализировать что аккумуляторы пора менять.
В коробочке лежат 4 аккумулятора. Коробочка универсальная, в ней может храниться 4АА или 4ААА.
На корпусе аккумулятора тоже есть информация о емкости и энергии. Есть надписи о защитах от короткого замыкания, перезаряда и переразряда.

Вес аккума 9 грамм. Для сравнения никелевые аккумы pkcell 850 весят по 12 грамм, perfeo 1100 весят по 13 грамм. Щелочные батарейки весят по 10-11 грамм.
Размеры заявлены как 10,3±0,3мм, 44,2±0,5мм. В реальности 44,2*10,1мм

Заряд

Аккумуляторы от Xtar заряжаются, как ни странно, в зарядках от Xtar.
В зарядке XTAR MX4 они заряжаются 1 час 40 минут.
Про эту зарядку я уже делал обзор. Это простая зарядка, которая может заряжать LiIon, LiFePO4, NiMh, NiCd ну и конечно ААА и АА 1,5 вольтовые аккумуляторы от Xtar.
На самих аккумуляторах есть светодиоды, которые мигают во время зарядки. Ну и сама зарядка показывает статус заряда — светится красный светодиод во время зарядки и зеленый когда аккум зарядился.

Тестирование

Продавец прислал документацию на аккумуляторы, ее можно посмотреть и скачать с гугл диска.
Буду проверять соответствуют ли параметры в документации реальным.
Для тестирования я купил электронную нагрузку EBC-A20.
Пока не купил нормальный держатель для аккумуляторов, поэтому сделал 4 проводной держатель из струбцины и медных пластин. Согнул пластины буквой Г, они изолированы друг от друга каптоном. К 4 контактам пластины цепляю 4 крокодила от электронной нагрузки.
В документации есть графики тестов аккумуляторов на разных токах. Проведу несколько похожих тестов.
После зарядки протестировал все 4 аккумулятора на разряд током 2А
Емкость первого составила 743 мАч, энергия составила 1015 мВч.
Емкость второго составила 747 мАч, энергия составила 1022 мВч.
Емкость третьего составила 760 мАч, энергия составила 1043 мВч.
Емкость четвертого составила 771 мАч, энергия составила 1060 мВч.



Прогнал аккумуляторы током 1А, немного не добирают до параметров в таблице.
Емкость первого составила 884 мАч, энергия составила 1225 мВч.
Емкость второго составила 901 мАч, энергия составила 1242 мВч.
Емкость третьего составила 902 мАч, энергия составила 1263 мВч.
Емкость четвертого составила 917 мАч, энергия составила 1276 мВч.


На графике видно что аккумуляторы держат выходное напряжение в районе 1,5 вольта. При токе 1 А примерно через 40 минут напряжение падает до 1,1 вольт, на этот момент с аккума сливается около 700 мАч. Общая емкость с учетом полки 1,1 В получается около 900мАч при времени разряда около 55 минут. То есть когда остается около 20% емкости понижайка уменьшает выходное напряжение, чтоб показать что аккумулятор пора менять. После того, как аккумулятор выключился по разряду до ноля, возле его плюсового вывода 8 раз мигает зеленый светодиод, сигнализируя о необходимости замены.
На графике первого видно пик в конце разряда, несколько таких пиков видны в конце графика разряда второго аккумулятора. Когда напряжение на встроенном литиевом аккумуляторе падает ниже определенного предела то понижайка выключает выход. Напряжение на выходе ноль и литий внутри без нагрузки восстанавливается, напряжение чуть поднимается и понижайка снова включает выход. На графике второго аккумулятора я подождал дольше, и этот процесс повторился несколько раз с увеличивающимися промежутками между включениями. Каждый из таких «подсосов» энергии добавлял в емкость всего около 3-6мАч.
При этом некоторые никелевые аккумуляторы могут отдать до 1200мАч, но эта емкость будет при среднем напряжении около 1,05 вольта, а у Xtar среднее 1,23 вольта и поэтому они отдают больше энергии.
Для сравнения разрядил ni-mh аккумулятор perfeo 1100, на которые я когда-то делал обзор.
Его емкость получилась чуть больше (1054 против 902мАч), но энергия получилась больше у Xtar 1263 и 1205 у perfeo. И стоит учитывать саморазряд никеля, я проверял свежезаряженный никель. Потому что когда я проверил остаточную емкость через 6 месяцев после обзора, то осталось 782 мАч при токе 250мА. У лития нет такого саморазряда и через несколько месяцев хранения литий выиграет и по емкости и по энергии.
На графике синий это 1,5 В литий Xtar, зеленый это 1,2 В ni-mh perfeo.

Из измерений видно что 1 аккум слабее остальных, 4-й лучше остальных. Поэтому проверил разряд токами 100 и 400мА на среднем, третьем экземпляре.
При разряде 400мА емкость третьего получилась 922 мАч, энергия составила 1320 мВч.

При разряде 100мА емкость третьего 858 мАч, энергия составила 1242 мВч.
При разряде током 2 ампера аккумулятор нагревается, но больше всего нагревается плата понижающего преобразователя.
Ток 2.5 А аккумулятор терпит секунд 30, потом напряжение на выходе пропадает. Ток 3 А терпит пару секунд.
При разряде током 2,5А видно что аккумулятор немного поднимает напряжение. Скорее всего чтоб скомпенсировать сопротивление проводов.
Такая же компенсация происходит на любом токе, чем меньше ток тем меньше растет напряжение.
При коротком замыкании полюсов аккумулятора возле плюса быстро (10 Гц) мигает зеленый светодиод.
Он же медленно мигает при зарядке.
Поставил аккумы в мультиметр, посмотрел осциллографом пульсации по питанию — он пульсаций не увидел. Мультиметр при установленных батарейках и измерении ИОНа показывал 9,99 и с этими аккумуляторами показал 9,99 показания не прыгают. А вот внутреннее сопротивление с помощью YR1035 измерить не удалось, показания скачут рандомно.

Внутренность.

Разобрал аккумулятор. Скальпелем срезал внешний слой термоусадки с принтами.
Под этой термоусадкой второй слой белого скотча. На плюсе элемента есть плата заряда, понижайки и контроля.
Она приварена к минусу аккумулятора контактной сваркой. Этот кусочек ленты с минуса идет в верхнюю часть платы.
С плюса аккумулятора видна приваренная лента, которая идет вглубь платы.
В пластиковом корпусе, который закрывает плату, есть прорезь, через нее при зарядке моргает светодиод. И эти аккумы можно заряжать, подав 4.2 вольта. Возможно при этом они не зарядятся полностью, потому что зарядки в конце поднимают напряжение до 5 вольт. это я показывал в прошлых обзорах про зарядки Xtar.
Проверил зарядку в ручном режиме, подал с ЛБП 5 вольт и вроде аккум зарядился. Напряжение на банке лития 4,15В ток был 230мА.

Отпаял минусовой контакт, измерил ток разряда на плату. Он составил 17 микроампер.
Если прикинуть емкость аккумулятора при 3,7 вольта то получается около 350 мАч.
То есть при таком токе на плату аккумулятор разрядится за 2 года.

Итог

Аккумуляторы лучше чем прошлые зеленые ААА, но все равно чуть не дотягивают до заявленных параметров. Они могут пригодиться в устройствах, для которых нужно напряжение 1.5 вольта, которые не принимают никелевые аккумуляторы вместо батареек. Они заряжаются быстрее никеля с такой же емкостью — всего за 1 час 40 минут, но требуется специальное зарядное. Опять же XM4 может заряжать и никель.
Интересно что при разряде током 100мА емкость меньше, чем при токе 400мА. Это показано и в заявленных параметрах и в моих тестах. Возможно это особенность понижающего преобразователя.
При этом в аккумуляторах реализовано предупреждение о разряде путем понижения напряжения на выходе до 1.1 вольта. Большинство устройств при этом должны показать символ разряженной батареи. Литиевые аккумуляторы, в отличие от никеля, имеют малый саморазряд, могут отдавать ток до 2 ампер и игрушки на этих аккумуляторах будут ездить быстрее, чем на никелевых аккумуляторах. Верхняя машинка на никелевых аккумуляторах, нижняя на литиевых, разница 4,8 и 6 вольт дает о себе знать.