Аккумуляторы Samsung INR18650-25S или что идет на замену "классике" 25R

Примерно с год назад все чаще стала появляться информация о новой модели аккумуляторов INR18650-25S от компании Samsung, естественно они заинтересовали и меня, потому купил парочку для тестов, о результатах которых сегодня и расскажу.



Довольно длительное время у Самсунга была очень популярная модель — INR18650-25R, обзоры которой у меня уже были, думаю многие кто сталкивался либо с переделкой электроинструмента, либо с электронными сигаретами, хорошо её знают.
Данная модель считается высокотоковой, хотя лично я отношу её к среднему классу так как длительный ток для неё заявлен как 20 ампер и при этом существуют модели размера 18650 с токами до 25-30А.
Но вот Самсунг решил немного «проапгрейдить» старичка и выпустил новинку, INR18650-25S. Как видно из названия, отличие маркировки только в последней букве, все правильно, емкость осталась прежней, 2500мАч, собственно потому и позиционируют новинку как замену для 25R.

Ссылка в заголовке ведет на магазин Nkon, где изначально планировалось купить новинку, но там они закончились и в итоге купил в оффлайне. Вообще сложилась немного парадоксальная ситуация, оказалось, что в оффлайне сейчас 25S купить проще чем на Nkon или Алиэкспресс. Отчасти именно по этой причине я не даю ссылку на кой-то конкретный магазин, их можно найти как на Keeppower, так и на batareyki.com.ua и многих других, даже цена сопоставима с ценой на Nkon.
Из-за того что это новинка, то на данный момент получается что:
1. Аккумуляторы скорее всего будут не сильно старыми, так как не так давно появились в продаже
2. Шанс подделки мал, так как они еще не успели стать популярными, впрочем это отдельная тема.

Так как посылка ехала в пределах одного города, то упаковка очень простая, пара кусочков картона и скотч.


В сети нашелся даташит из которого можно узнать как заявленные параметры, так и условия, при которых они получены. Даташитов нашлось даже два, по ссылке выше от конца 2017 года и чуть более старый, от середины того же года, при этом первая ревизия датируется концом 2016 года, так что «новинке» реально уже 4 года.
Из этого же даташита понятно, что аккумулятор имеет два верхних лимита по току:
1. 25А без контроля температуры
2. 35А при условии отключения по превышению температуры выше 80 градусов.

Иногда на страницах продавцов эти пороги описывают не совсем корректно:

Максимальный непрерывный разрядный ток — 35А (нагрев до 80 градусов)

и можно понять что нагрев до 80 градусов у него при 35А, но возможную причину такого описания я поясню в конце обзора.


Интересно что первый даташит был найден на сайте… VapCell, причем найден гуглом так как прямых ссылок с самого сайта нет.
пока искал, наткнулся на аккумулятор VapCell H25, при этом в скобках указано 25S, предположу что это и есть перепакованные Samsung 25S, хотя на Алиэкспресс они пишут VTC5A.


Температурные режимы те же самые что и для 25R, полную емкость отдает при температуре 25 градусов и выше, при более низких температурах и токе разряда 10А процентное уменьшение указано ниже, если аккумуляторы во время работы нагреются, то конечно смогут отдать больше указанных значений.


Внешне самые обычные, знакомые многим Самсунги, кстати что интересно, по моему Самсунг единственная фирма которая еще не ставит матрикс код для проверки подлинности. Да и сама маркировка местами чуть блеклая.
Плюсовой контакт плоский, за пределы корпуса не выступает. Под термоусадкой просматриваются марикровка типа L5J4 44131 и F2EA, одинаковая для обоих экземпляров.

Согласно кодовой маркировке SDI 2J43 аккумуляторы выпущены:
J — 2019 год
4 — апрель
3 — третья неделя, числа с 15 до 21.
Не сказал бы что совсем уж «свежак», предположу что когда они появились, продавцы сразу их закупили, но пока еще не продали.



Размеры соответствуют указанным в даташите, длина чуть меньше чем 65мм, диаметр чуть больше чем 18мм.


Тренировочный цикл при токе разряда 1А выдал 2507мАч для первого и 2544мАч для второго аккумулятора, в принципе нормально как в плане емкости, так и в плане идентичности параметров.
Аккумуляторы исходно были почти разряжены, на первый заряд ушло по 2000-2050мАч, т.е. исходный заряд составлял 20%.


Дальнейшие тесты проходили с участием двух тестеров батарей, EBC-A20 (до 20А включительно) и EBC-A40L (более 20А).

Ячейки поддерживают два режима заряда, нормальный током 1.25А (0.5С) с отсечкой при 125мА и ускоренный, током 4А и отсечкой при 100мА, хотя я как-то больше привык что высокотоковые модели заряжают током 1С, но производитель сказал 0.5С, значит такой ток и будем использовать.

При токе 0.5С время заряда после полного разряда током 0.2С составило 2 часа 7 минут, в общем-то неплохо.


При токе заряда 4А заряд занял 51 минуту, фаза CV заметно затянулась, температура аккумулятора была едва выше комнатной.


Тесты проводились в девяти режимах, 0.2, 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 и 12С, где С=2.5А. Получилось довольно долго, но хотелось сразу собрать максимальное количество информации.
Свои 2500мАч ячейки отдают буквально «впритирку», впрочем все в рамках указанных в даташите.


Температура при токах 10, 15 и 25А в сравнении с 25R (внизу), видно что:
1. Новинка реально греется меньше, а значит может «тянуть» больший ток нагрузки
2. Уже при 20А температура превысила 80 градусов, хотя производитель декларирует именно её как максимальную.

Да, для 25S максимальная температура составляет 80 градусов, для 25R немного меньше, 75 градусов, еще одно отличие в пользу новинки.

Реально разница меньше, так как во время тестирования 25S температура воздуха составляла 23 градуса, а во время тестов 25R было около 27-28 градусов, т.е. на 4-5 градусов выше. Потому заметно отличие вылазит с ростом тока, при 10 и 15А можно сказать что температура почти одинакова.



А вот при токах 25 и 30А картина была уже похуже, по сути каждые дополнительные 5А тока нагрузки прибавляли по +10 градусов и соответственно получил уже более 90 и 100 градусов.

Была мысль проверить и при 35А, пожалел аккумуляторы, но могу и так сказать, если разряд не прекратить, то будет около 112-114 градусов.


Со вторым экземпляром картина была полностью идентична, потом у сравнение не привожу, впрочем если кому интересно, могут просто перейти в соответствующий обзор и почитать.


Температура при 10, 15 и 20А


А также при 25 и 30А


Внутреннее сопротивление существенно меньше чем у 25R (12.5мОм)
Результаты как всегда при получении, после «тренировки» и конечное.


Когда искал заглавную фотографию, то случайно наткнулся на статистическую выборку измерение внутреннего сопротивления на основе 100 ячеек, предположу что из одной партии, потому выборка не совсем корректна, но тем не менее.


Естественно очень хотелось сравнить с другими аккумуляторами, можно сказать что ради этого все и затевалось.
Ниже сравнительный график при токах 1С и 20А для аккумуляторов:
Samsung INR18650-25S
Samsung INR18650-25R
Basen Y25 18650 2500мАч 22А
Murata US18650VTC5A
Vapcell K25 18650 2500mah 20A

Как видно, для сравнения брались аккумуляторы аналогичной емкости и с сопоставимыми параметрами.

В итоге могу сказать, что в плане емкости Ач вперед вырвался Basen Y25, причем в обоих режимах.
Но вот если говорить о емкости в Втч, то здесь в режиме 1С на первом месте был 25R, а при 20А все тот же Y25 и почти рядом новинка 25S.

Хотя если посмотреть внимательно, то реальная разница настолько минимальна, что выделяется пожалуй только Murata VTC5A, причем в сторону отставания от других.


В процессе подготовки обзоров я практически никогда не читаю другие обзоры этого же товара, делается это для того, чтобы мнение другого автора не повлияло на мое собственное. Так было и в этот раз, но уже когда закончил почти все тесты, то наткнулся на видеообзор этих же аккумуляторов на ютубе, посмотрел и хотел немного прокомментировать.
Но рекомендую не смотреть сразу видео, а сначала прочитать то, что будет написано ниже, а только потом вернуться к просмотру.

Также хочу заметить, что 25S сравниваются с VTC5A, а не с 25R, что было бы более логично, тем более что судя по показанному выше сравнительному графику как раз VTC5A явно проигрывали остальным по энергоотдаче.


Скажу сразу, ниже никоим образом не критика автора, просто так случайно вышло, что в одном видео сразу собралось некоторое количество ошибок, виденных мною во многих местах и я хотел пояснить как их можно если не избежать, то по крайней мере снизить влияние и на чем они вообще могут отразиться.

Для начала о дате выпуска. В видео говорится что аккумуляторы выпущены в 2019 году 3 апреля, причем код точно такой же как у тех, что показаны у меня, т.е. они если не из одной партии, то пот крайней мере где-то рядом.
Сначала я подумал что автор просто оговорился, но потом понял что его ввела в заблуждение страница проверки, где также было указано — 3 апреля.


Напомню, что для большинства аккумуляторов с маркировкой SDI дата производства определяется тремя знаками. Но даже просто логически можно вывести, что для 3 апреля маркировка была бы 2J403, а не 2J43 так как дата это 2 знака, а неделя это 1 знак.
Другие фирмы (например LG) указывают день от начала года, Molicel применяет месяц и число.

Но на самом деле как по мне, то это абсолютно несущественно так как особой разницы нет и вполне достаточно знать месяц и год.


Впрочем бывают исключения, если не ошибаюсь, зависящие от места производства и типа ячеек, как пример Самсунг 35Е, где и порядок другой и кодировка месяца/недели. Впрочем с Самсунгом 35Е я сам тест провалил.


А вот дальше разница в методике измерения и оборудовании, которая может повлиять на результаты тестов.

Для начала держатель. Автор использует струбцину, при помощи которой прижимает металлические пластинки к клеммам аккумулятора. Такой способ в общем-то допустим, но для малых токов нагрузки или для тестов не сильно требовательных к точности, такой же способ подключения я видел и у некоторых других авторов.


Для более корректных измерений применяются держатели с четырехконтактным подключением, где каждый контакт состоит из двух, силового и измерительного, я об этом уже как-то рассказывал.
При больших токах обычные двухконтактные схемы начинают привирать при измерении емкости в Втч, а также из-за падения на контактах отключение разряда может быть раньше времени.


Но будь даже у автора подобный держатель, он бы ему не сильно помог, а точнее говоря вообще не помог бы так как он использует зарядно/разрядное устройство iCharger 406DUO.
Это классный аппарат, много умеет, на экран выводит тучу информации, имеет хорошие характеристики, функцию балансировки, мощность разряда до 1400 (1000Вт на канал) в режиме регенерации. Но проблема в том, что это не тестер батарей, а просто отличное хоббийное зарядное как минимум потому, что имеет двухпроводную схему подключения нагрузки. Позже мне подсказали, что на самом деле оно умеет измерять и четырехпроводным подключением, но в данном случае оно не используется.

Кроме того выглядит оно действительно круто, а уж стоит…


Для сравнения устройства ZKEtech выглядят так, будто их собирали в кружке «Умелые руки» и стоят гораздо дешевле, но при этом являются тестерами батарей, отчасти из-за четырехпроводного подключения, отчасти из-за специфического функционала.

Но повторюсь, iCharger 406DUO это хороший аппарат (как и другие подобные), просто его целевое назначение немного другое, в частности балансировка, быстрый заряд, два канала и т.п.


На чем сказывается отсутствие четырехпроводного подключения к аккумулятору.
Вот скриншот из видео работы iCharger 406DUO в процессе теста аккумулятора Samsung INR18650-25S. Видно что ток 30А, напряжение на входе устройства 3.119 вольта, мощность 96.9Вт, скачано 542мАч.


А вот скриншот работы EBC-A40L при том же токе 30А и том же аккумуляторе и даже почти в тот же момент времени так как скачано 538мАч, видно что реально на аккумуляторе в это время было 3.357 вольта и 100.7Вт.
Разница 0.238 вольта, а это как минимум означает что нагрузка отключится не при установленных 2.5 вольта на аккумуляторе, а при 2.738, причем обычно при больших токах нагрузки из-за внутреннего сопротивления разрядная кривая более пологая в конце и соответственно будет разница в результатах измерений.


Можно ли это обойти? Конечно можно, для этого опять же желателен черехпроводный держатель, тогда сначала нагружаем аккумулятор тестовым током, измеряем разницу между показаниями нагрузки и реальными на клеммах аккумулятора, ставим тест на паузу, вносим коррекцию порога отключения с учетом разницы напряжений и запускаем тест дальше.
Например здесь мне пришлось выставить порог 1.91 вольта чтобы получить отключение при реальных 2.5 вольта.


Но к сожалению даже это не сильно поможет, если посмотреть внимательно на дисплей, то среди большого количества разной информации не видно одного из главных измеряемых параметров — отдачи в Втч, я был даже как-то удивлен.


Почему это критично.
Ниже сравнительный график двух аккумуляторов, Самсунг 20S емкостью 2000мАч и Мурата VTC5A на 2500мАч, вроде все понятно и логично, но процитирую концовку обзора 20S.

VTC5A при емкости 2500мАч и токе 20 Ампер отдает 7.911Втч, 20S при емкости 2000мАч — 6.815Втч, т.е. при разнице в емкости мАч 20% разница в емкости Втч составляет 14%

Кроме того видно насколько у них отличаются графики.


Сейчас автор использует более навороченную нагрузку, она имеет четырехпроводное подключение, измерение Ач и Втч, кучу полезных плюшек. Да что говорить, реально отличную электронную нагрузку, но опять те же грабли, держатель аккумулятора двухпроводный и это просто нагрузка, а не тестер батарей, хотя уже очень, очень близко. Сам бы не отказался от такой нагрузки, но пока не могу себе позволить :(


Еще одна ошибка, измерение температуры. Это собственно то, о чем я писал выше насчет 80 градусов при токе в 35А.

В процессе тестов автор видео зарегистрировал следующие температуры:
15А — 54.0
20А — 61.6
25А — 66.0
30А — 71.4
35А — 77.0

Напомню, что у меня получились несколько другие значения, при 30А температура вообще превысила 100 градусов, как так?


Все дело в том, что используется контактный метод измерения температуры, который мало того что дает погрешность так как обычно плоский или круглый датчик приматывают к круглому аккумулятору, так еще и сам датчик частично охлаждается с противоположной стороны.


Поясняется суть проблемы очень просто.
Если измеряем температуру при помощи датчика в корпусе с плоскими гранями, как на фото выше, то более-менее корректно он может работать только с плоскими же поверхностями.
Проблема заключается в следующем, тепло от измеряемого объекта греет датчик, но при этом сам датчик отдает тепло в окружающую среду и в итоге получаем что-то среднее зависящее как от температуры воздуха, так и от расположения термочувствительного элемента в корпусе датчика и конечно теплового контакта.
Еще хуже ситуация если измеряемый объект не плоский, точка теплового контакта уменьшается очень сильно, а площадь передачи тепла увеличивается.

Фактически в данной схеме можно термодатчик принимать как некий небольшой радиатор, получающий тепло от объекта и отдающий его в окружающую среду. Увеличить точность измерения можно путем нанесения термопасты и/или применением ленточных термодатчиков.


Также бывает что измеряют температуру при помощи термопар, входящих в комплект мультиметров, думаю многие знаю такой маленький шарик на проводе.
Здесь ситуация может быть как хуже, так и лучше. Хуже она в том, что точка теплового контакта у такого датчика обычно совсем мизерная и почти не меняется от того, какой формы измеряемый объект. Лучше тем, что такой датчик обычно имеет малую массу и следовательно менее инерционный. Но малая площадь контакта дает также большую погрешность измерения, а иногда его приматывают и чем-то, что также работает как теплоотвод, соответственно также имеем приличную погрешность.

Но в случае с измерением температуры аккумуляторов он выигрывает за счет того, что при хорошем прижиме частично продавливает изоляцию аккумулятора тем самым увеличивая площадь контакта, а лента, которой его можно приклеить для удобства, создает эффект парника.

Подобные датчики хорошо подходят для погружных измерений, когда датчик погружается в измеряемую среду, будь то вода или расплавленный припой. Но при контактном измерении поверхностей он все равно будет «брехать», например когда вы пытаетесь при помощи него измерить температуру корпуса транзистора.

Лучшим, хотя также неидеальным, измерением является бесконтактный способ, например при помощи пирометра, но он также имеет свои недостатки. Пирометр усредняет температуру в пределах измеряемого пятна и хорошо подходит для относительно большой площади. Кроме того на измерение сильно влияет коэффициент излучения поверхности, например при измерении температуры алюминиевого радиатора и куска деревяшки вы получите разные значения при одинаковой реальной температуре.
Первая проблема легко обходится применением тепловизора, который «видит» точки с максимальной или минимальной температурой, а вторая при помощи внесения коррекции.


При бесконтактном измерении что тепловизором, что пирометром получаем примерно одинаковые значения, 100-102 градуса при токе 30А и температуре воздуха 23-24 градуса. Согласитесь, разница в 30 градусов существенная.

Причем данная разница сильно зависит как от самой температуры, так и от скорости её роста, например при токе 15А разница была 13 градусов. Отчасти дело в том, что температуру относительно точно можно даже рассчитать так как она напрямую связана с током и внутренним сопротивлением аккумулятора.
Для примера берем ток 10 ампер, сопротивление 10мОм, выделяемая мощность 1Вт, при токе 20А будет уже 4Вт, но так как время теста сократится в два раза, то и на аккумуляторе выделится не в 4 раза больше, а только в 2.

Итого, температура воздуха 23 градуса, при токе 10А аккумулятор нагрелся до 55 градусов, а при токе 20А до 80. при этом дельта составила 27 градусов в первом случае и 57 во втором, т.е. относительная температура изменяется пропорционально выделяемой на аккумуляторе тепловой мощности.
Соответственно считаем, что при увеличении тока в 3 раза (30 ампер) и сокращении времени теста в те же 3 раза температура должна составить:
23 (температура воздуха) + 27 (дельта при токе 10А) х 3 (кратность тока относительно 10А) = 104 градуса, я получил при измерении тепловизором 102, что опять же сходится с расчетами.


Ну и в завершение демонстрация инерционности термодатчика, тест завершен, температура 77 градусов, после завершения теста видео было немного ускорено и видно было что температура поднялась до 81.6 градуса. Автор объяснил этот момент как:

Так как химическая реакция на электродах продолжается, то температура повышалась до 81.6 градуса.

Но друзья, аккумулятор это не ядерный реактор, у него не повышается температура после снятия нагрузки, а падает, причем очень резко так как масса аккумулятора всего 45-50 грамм.
Нет, некий «выбег» существует, нагрев все таки идет от центра к краям, но он насколько мал, что им можно пренебречь.


Для примера окончание разряда аккумулятора током 30А, сразу после окончания разряда я измерил температуру тепловизором, получил 102 градуса, отложил его в сторону и измерил температуру пирометром, был 101 градус, сделал пару фото, измерил температуру еще раз, было уже 99.8 градуса. От момента отключения разряда было соответственно около 0, 10 и 30 секунд.


Ну и выводы.
Аккумуляторы в общих чертах понравились, в плане работы при токах 15-20А они однозначно ведут себя лучше чем 25R, кроме того могут работать и при токах 25-35А. В плане емкости, примерно одно и то же, хотя на малых токах 25R выигрывает.
При токе 30А и выше напряжение уже заметно проседает, это видно по графикам.

Если 25S будут продавать по той же цене, то можно брать, также он подойдет в случаях когда надо отдавать большой ток. но если токи до 20А и 25R будет стоит дешевле, то лучше взять его, думаю разницы не заметите.

На этом у меня все, надеюсь что было полезно.