Батарея M18 для электроинструмента Milwaukee

Данная батарея по большей части была взята для обзора просто ради интереса, хотя это и не отменяет возможности её применения по прямому назначению. Но как это часто бывает с товарами некоторых категорий, «что-то пошло не так», впрочем лучше обо всем узнать из обзора.



И так, я уже как-то выкладывал пару обзоров инструмента фирмы Milwaukee, все бы ничего и я им довольно часто пользуюсь, но в некоторой степени удобство работы ограничивало то, что родных батарей у меня хоть и три, но их емкость 1.5 и 2Ач, что несколько маловато, особенно при работе осциллятором. В банггуде попался лот с батареями для инструмента этой серии, предлагалось два варианта, 6 и 9Ач, выбрал 6, так как 9Ач уже будет иметь приличный вес и габарит, что также может снизить удобство работы.

Вообще вопрос оптимальной емкости батареи очень спорный, так как в некоторых ситуациях удобнее иметь несколько мелких батарей (когда зарядное рядом), а в некоторых наоборот, батарею максимальной емкости. Вот и мне захотелось увеличить автономность и не тягать с собой несколько батарей.

Доставка заняла примерно три недели, а посылку на дом принес курьер, что мне было особенно удобно. Упаковано в картонную коробку, причем коробка выбрана явно не по размеру и потому замотана скотчем. Внутри лежала упаковка с батареей и второй товар, обзор которого будет немного позже.
Комплект состоит из собственно батареи и инструкции, но так как в ней нет ничего интересного, фото не выкладываю.


Внешне выглядит очень аккуратно, я бы даже сказал что на 5 баллов, если бы не мелочи. Хотя с другой стороны, батарея не является подделкой, так как не копирует полностью внешний вид и нигде не упоминается название Milwaukee, впрочем позже я сравню с родной батареей.


Корпус, фиксаторы, контактная группа, даже низ батареи очень похожи на фирменные. Кстати, нижняя часть не пластмасса, а что-то похожее на очень твердую резину, у фирменной она чуть мягче.
Саморезы под отвертку Torx, видно что пластмассу немного выдавило под ними, но на самом деле держит нормально.


Весит батарея 655 грамм, для примера фирменная батарея 2Ач весит всего в полтора раза меньше.
И здесь я сделаю первое отступление.
«Однорядные» батареи, т.е. собранные по схеме 1Р, являются самыми не оптимальными в плане масса/емкость, но с другой стороны, если работать много, то даже лишние 200-300 грамм могут давать эффект и в случае когда работа происходит недалеко от зарядного, то удобнее именно мелкие батареи, хотя заряжать их конечно надо чаще, да и изнашиваются они быстрее.



Также как у фирменной, есть индикатор заряда с кнопкой его включения, функционально почти полная копия, при нажатии на кнопку сегменты включаются не все сразу, а постепенно заполняя шкалу. Выключение также как у фирменной, с задержкой и также при полном разряде батареи моргает первый сегмент.
Но вот есть сразу замечание, если у фирменной батареи индикатор виден очень хорошо, то у обозреваемой его лучше заметно при взгляде сверху.
В остальном батареи очень похожи, не было нареканий и к механизму фиксации, направляющим и т.п.


На странице товара была интересная табличка, поясняющая алгоритм работы индикации.


Напряжение на клеммах батареи составило более 18 вольт.


Но конечно мне больше были интересны внутренности, для доступа к ним надо выкрутить четыре самореза, при этом со стороны кнопки они заметно длиннее.


Внутренности выполнены в виде такого вот модуля и я бы сказал что все очень аккуратно и красиво если бы не одно «но».


Нюанс заключается в том, что изначально видимо корпус проектировался под то, что отводы от групп будут делаться специально сформованной лентой, а здесь применили провода, один из которых уже немного пережало. Я потом все провода уложил как положено, а под один из проводов даже пришлось сделать небольшой паз в пластмассе.

Плата конечно заметно проще чем у фирменного аккумулятора. Да что там «проще», разница кардинальная, а кроме того плата не имеет защитной заливки компаундом, что естественно плохо.
Под платой просматривается термодатчик и какая-то шина, судя по всему выполняющая роль предохранителя.


Для примера, так выглядит фирменная плата контроллера, кстати заметил, что сам пластик корпуса внутри почти полностью скопирован с фирменной.


Как и положено, внутри сборка 5S2P, соответственно 10 элементов размера 18650. Сварены немного грубо, но имеется изоляция у плюсовых контактов, да и сами элементы отделены друг от друга элементами корпуса, так что здесь все нормально. Есть небольшой люфт, но я уже не помню насколько жестко они сидят в фирменной батарее.
Ячейки неизвестного мне производителя, скорее всего изначально безымянного.

И вот я добрался до камня преткновения китайских батарей, аккумуляторы мало того что стоят с емкостью 2Ач вместо положенных 3Ач, так еще и как минимум одна ячейка имеет другую маркировку…
Т.е. уже даже без тестов можно было бы сказать, что реально здесь 4Ач, а не 6, соответственно в версии 9Ач следует ожидать 6.



Уже после публикации обзора я не поленился и нашел даташит на примененные аккумуляторы, и оказалось что они имеют длительный ток разряда всего 3С, жесть…


Отступление второе.
Меня часто спрашивают, какие аккумуляторы применить в том или ином случае, не уточняя конфигурацию батареи и ток нагрузки, а это довольно важно.

Понятно что емкость является важным фактором в батарее, но есть некоторые особенности.
Дело в том, что емкость не кратна количеству примененных аккумуляторов, а точнее их схемы включения. Чаще всего используются схемы 1Р, 2Р и 3Р, где Р это количество параллельных групп. попробую пояснить.
Для примера берем мощный шуруповерт с рабочим током до 30 ампер. Это означает что батарея будет выглядеть так:
1Р — требуемый ток 30А, значит надо высокотоковые ячейки (например Samsung 20S или 25S), соответственно емкость 2-2.5Ач.
2Р — общий ток не изменился, но от каждой группы надо в два раза меньше и получается 15А, можно применить более емкие элементы, 2.5-3Ач, например Samsung 25R, Murata VTC6.
3Р — ток от каждой группы 10А, суммарно те же 30А и потому можно применять уже элементы с током 10-15А, соответственно емкостью 3-3.2Ач. Здесь уже легко работают LG HG2, Samsung 30Q, а то и LJ MJ1.

При этом общая емкость батареи при неизменном максимальном токе будет:
1Р — от 2 до 2.5Ач
2Р — от 5 до 6Ач
3Р — от 9 до 10Ач

Соответственно увеличение количества ячеек в три раза увеличивает емкость батареи в 4-5 раз. Расчет конечно упрощенный, да и токи взяты просто для примера, но думаю что смысл понятен. Хотя 30А при 18 вольт (5S) это уже 540Вт, что весьма немало.


Вернемся в батарее. Оказалось что элементы очень хорошо отбалансированы, что даже странно, но вот внутреннее сопротивление говорит о том, что это среднетоковые элементы, импеданс получается около 15мОм на ячейку.


Для тестирования батарея была заряжена при помощи фирменного зарядного устройства и здесь проявился недостаток индикатора заряда. У фирменной он хорошо виден когда батарея установлена на зарядное и по нему можно примерно оценить процесс, у обозреваемой индикатор почти не виден.


После этого батарея отдала 3.67Ач или 65Втч, заявлено было 6Ач или 108Втч. То что емкость меньше чем 4Ач, в принципе отчасти нормально, даже при установке хороших элементов получить полную емкость очень сложно. Но вот то, что здесь сильно меньше чем заявленные 6А, уже плохо.
Разряд производился в режиме СР (постоянная мощность) с мощностью 150Вт, соответственно ток менялся от 7.5А в самом начале и 10А в конце.

Отступление третье.
Данная батарея, как и фирменная, а также как к примеру батарея Makita, не имеет встроенной защиты от переразряда. Т.е. контроллер измеряет напряжение на ячейках и дает команду инструменту, а отключение производится за счет его силового узла. Внутри батареи есть только транзистор защиты от перезаряда так как вход заряда выведен на другие клеммы.
При работе с фирменным инструментом вопросов нет, но в последнее время часто попадаются обзоры шуруповертов и других устройств под батареи Макита, так вот у них батарея подключается только двумя контактами и есть подозрение что защита от переразряда не работает.

Именно по причине отсутствия встроенной защиты от переразряда был установлен порог в 14 вольт или 2.8 вольта на ячейку.



Что интересно, индикатор заряда после этого показывал еще два деления, напряжение на батарее было около 17 вольт.


Напряжение на элементах также отличалось, ниже фото двух крайних вариантов, остальные были где-то посередине, мне же было критично напряжение самой слабой группы, ею оказалась четвертая.


После этого я провел измерение емкости каждой группы отдельно в режиме — заряд 4А, разряд 10А до 2.5 вольта, заряд 4А и получил такие значения (скриншот только первой группы).
1 — 4046мАч 14.33Втч
2 — 4054мАч 14.41Втч
3 — 4005мАч 14.25Втч
4 — 3966мАч 14.11Втч
5 — 4060мАч 14.45Втч

Как и предполагалось, самой слабой является группа 4, самой емкой оказалась группа 5, хотя до этого была группа 2, но разница в пределах погрешности.



Таким образом я зарядил каждую группу отдельно и запустил тест еще раз, получив в итоге даже немного больше чем 4Ач, что несколько странно, но думаю это можно списать на погрешность измерения.


Затем снова поставил батарею на заряд, но уже в разобранном виде, для удобства контроля напряжений.


Оказалось, что родное зарядное устройство отключает заряд немного раньше, хотя справедливости ради стоит сказать, что я не контролировал напряжение на элементах в процессе заряда. Но даже на элементах с самым большим напряжением оно после сниятия батареи составляло 4.12 вольта.


И разрядил батарею в третий раз, получив около 3.8Ач. Выходит, что в данном случае разница между полным зарядом каждого элемента отдельно и родным зарядным устройством, составляет около 250мАч, или 7-8%.

Еще когда я проводил тесты измерения емкости каждой группы, то на цикл дозаряда (после заряда родным зарядным) уходило 200-500мАч, но тест проводился спустя некоторое время.



В процессе разряда я контролировал напряжение на самом слабом элементе, при снижении общего напряжения до 14 вольт самый слабый разряжался до 2.55 вольта.
Уже потом провел еще один тест, без фото, установив батарею на шуруповерт и измерив напряжение при котором батарея дает команду инструменту на отключение, оно составило ровно 2.5 вольта. После отключения по переразряду индикатор батареи при нажатии на кнопку моргал, информируя о переразряде, но инструмент включить было невозможно. Так что здесь можно сказать что и защита и индикация работали корректно.


Температура в процессе тестов, ток разряда везде 7.5-10А, измерения после полного разряда…
1. Корпус батареи
2. Внутренности и плата вид сверху.
3. Аккумуляторы.

последние два теста проходили без корпуса и на мой взгляд температура высоковата, относительная 20 градусов, а ведь ток был всего около 2-2.5С. Это также говорит о том, что применены среднетоковые ячейки.


Еще в самом начале я бы немного удивлен отличной точностью балансировки ячеек и большим разбалансом после цикла заряда и это дало основания подозревать наличие на плате балансира.
Для теста я решил измерить через несколько дней напряжение на аккумуляторах, до этого она была заряжена родным зарядным и примерный разбаланс можно было видеть на фото выше.
Не буду утверждать что есть балансировка, но напряжения на ячейках явно выглядят так, будто их выравнивали. Попробовал еще раз, дозарядил, измерил почти сразу и через 8 часов, картина выглядела так:
4,1203 — 4,1174
4,1019 — 4,0998
4,1032 — 4,1013
4,1028 — 4,1003
4,1139 — 4,1114

Здесь уже такого эффекта нет, но я снял батарею сразу после окончания заряда, а в прошлый раз (ЕМНИП), через несколько часов. В принципе я бы мог более детально проверить этот момент, но не вижу в этом смысла по причине заниженной емкости батареи. Хотя наверное позже все таки проверю, но уже скорее из любопытства.
Пробовал смотреть осциллографом, но генерация есть только на одном внешнем контакте батареи. Генерацию искал так как пассивного балансира на плате явно нет, а у активного были бы импульсы на переключаемых конденсаторах.
Хотя уже потом посмотрел номиналы резисторов в цепи ячеек (01E=1МОм) и понял что вряд ли здесь есть балансир.

Кроме того, еще в самом начале был замечен тихий жужжащий звук при нажатии на кнопку индикации, хотя дросселей на плате нет.
Вдруг полезно, примерное назначение контактов батареи:
1 — общий минус
2 — вход управления, даже при подключении мультиметра иногда включается индикация
3 — вход для заряда
4 — информационный выход на инструмент или зарядное
5 — силовой выход для подключения инструмента

На зарядном используются контакты 1-4, на инструменте 1, 2, 4, 5.



Ну и конечно пара фото батареи установленной на инструменте, с которым ей предстоит работать.


Что я могу сказать в итоге. С одной стороны батарея имеет корпус максимально приближенный к оригиналу, как внешне, так и по качеству сборки, хотя конечно оригинал изготовлен более качественно, но тем не менее.
Имеется как контроль напряжения на элементах, так и защита от перегрева и «предположительно» защита от перегрузки. Индикатор работает также как на оригинальной батарее, да и с инструментом/зарядным проблем нет.
В идеале проверить бы её еще и с мощным FUEL инструментом, но такового не имею. Дело в том, что на одном из контактов похоже что передаются какие-то данные и может быть такое, что мощный инструмент не «признает» в ней мощную батарею.

Из недостатков, ну для начала конечно емкость аккумуляторов, реально здесь 4Ач, а не 6, как было заявлено. Также применены посредственные аккумуляторы, рассчитанные всего на 3С. Еще есть замечание к индикатору, читаемость у него заметно хуже чем у оригинала.

Если коротко. Производитель взял нормальный корпус, поставил хорошую плату контроля и защиты, аккуратно собрал, но всё убил испортил установкой ячеек с меньшей емкостью. Причем разница в цене между нормальными и установленными элементами вряд ли столь высока, а ведь была бы отличная батарея, жаль, очень жаль…

Покупать в таком виде и по такой цене не вижу смысла, тогда уж лучше поискать корпус без ячеек и поставить свои, ну или использовать убитую фирменную батарею как донора корпуса, хотя там может быть и защитная блокировка.

На этом у меня все, надеюсь что информация была полезной.