Επιλογή των καλύτερων Li-Ion μπαταριών ισχύος γιά τους ισχυρούς φακούς σήμερα και επεξηγήσεις
Τώρα που έχουμε και το κατάλληλο εργαλείο DC Load (γιά όσους το κατασκεύασαν) , μπορούμε πιά να μετρήσουμε με ακρίβεια σε σταθερό
υψηλό ρεύμα μιά μπαταρία εκεί που δεν μπορούν να μετρήσουν οι φορτιστές και τα ακριβά ηλεκτρονικά φορτία , αλλά και επιτέλους να
δούμε σωστές μετρήσεις σε υψηλά φορτία που εκεί φαίνεται η διαφορά μεταξύ γνήσιων μπαταριών και Κινέζικων κλώνων , μάλιστα και
Κινέζικων κλώνων ήδη καλών Κινέζικων μπαταριών όπως πχ Shockli που το είδα και αυτό στην ζωή μου ( εθεάθη από Banggood ).
Η διαδικασία εκφόρτισης των ακριβών φορτιστών/testers δεν είναι αξιόπιστη σε τόσο χαμηλά ρεύματα εκφόρτισης όπως προείπα.
Επίσης ότι benchmark έχω δεί από "ειδικούς" ατμιστές στα υψηλά ρεύματα άνω των 10Α δεν συνάδει με τα δικά μου και οφείλεται
επί το πλείστον στην έλλειψη ειδικού εξοπλισμού , οπότε εδώ θα σας δείξω τούς επίσημους πίνακες που διαθέτω από τις μετρήσεις
σε πάνω από 10Α που εκεί θα αξιολογηθεί η σοβαρή μπαταρία γιατί όλες στα 1-2Α εκφόρτισης είναι σχεδόν ίδιες στα αναγραφόμενα
specs που ακόμη και την χαμηλή εσωτερική αντίσταση έχουν εύστοχα κλωνοποιήσει οι αντιγραφείς , αλλά "προδίδονται" σε >10Α και
μάλιστα σε συνεχόμενη διάρκεια εκφόρτισης που οι μπαταρίες αποκαλύπτουν τις μυστικές τους αδυναμίες ...
Να διευκρινήσω ότι οι κατασκευάστριες εταιρείες φακών δεν κατασκευάζουν μπαταρίες , οπότε η ετικέτα Imalent/Xtar/Nitecore κλπ
είναι κατά παραγγελία σε Κινέζους που τις κατασκευάζουν και όσο υψηλότερη είναι η τιμή τόσο τηρούνται οι αναγραφόμενες προδιαγραφές.
Πρίν ξεκινήσω όμως θα ξεκαθαρίσω το τοπίο με τις ορολογίες και τρόπους μέτρησης συσσωρευτών !
1) Αρχικά να εξηγήσω τι ακριβώς σημαίνει η έννοια μιλιαμπερώρια (mAh) και τι ακριβώς μετράμε :
3000mAh που αναγράφεται σε μία Li -Ion (ή οποιαδήποτε άλλη) μπαταρία είναι η δυνατότητα της μπαταρίας να παρέχει συνεχόμενο σταθερό
ρεύμα 3Α (3000mA) γιά μία ώρα μέχρι το όριο εκφόρτισής της πχ από έναρξη 4,2V έως 3V ή 2,8V (πιό πρόσφατος τρόπος μέτρησης κάτω ορίου).
Γιά να μπορέσουμε να μετρήσουμε εργαστηριακά τον χρόνο αυτό πρέπει να διαθέτουμε ακριβείας ηλεκτρονικό φορτίο το οποίο , όποια και
να είναι η τρέχουσα τάση της μπαταρίας μεταξύ 4,2 - 2,8 βόλτ , αυτό να καταναλώνει μόνιμα 3Α ή ότι ρεύμα εκφόρτισης θέλουμε να
μετρήσουμε την χωρητικότητά της αλλά ενεργειακά αυτή η μέτρηση είναι απροσδιόριστη χωρίς τάση γιατί για παράδειγμα στα 4V & 3A έχουμε
φορτίο 12.6 Watt ενώ στα 2.8V & 3Α έχουμε 8.4 Watt. Οπότε θα ορίσουμε την παράμετρο χωρητικότητα της μπαταρίας σαν
Q = Ah
2) Γιά να μπορέσουμε τώρα να συγκρίνουμε μπαταρίες πρέπει νά έχουμε αποτέλεσμα μέτρησης ενέργειας γιατί όπως ανέφερα από μόνα τους
τα αμπερώρια δεν υποδηλώνουν τίποτε παραπάνω από αμπέρ σε βάση χρόνου , εδώ έρχεται η τιμή της τάσης που αφού είναι μεταβλητη σε
όλη την διάρκεια φόρτισης-εκφόρτισης σε βάση/άξονα χρόνου χρειαζόμαστε την μέση τάση εκφόρτισης/φόρτισης της μπαταρίας αυτή που
όλοι διαβάζετε σαν 3,6V ή 3,7V αλλά δεν ξέρετε πώς προκύπτει !
Σύμφωνα λοιπόν με τα εργοστασιακά standart , άν μία λιθίου ισχύος εκφορτίζεται με έναρξη τα 4,2V και τέλος τα 3V , η καμπύλη εκφόρτισης
θάναι γραμμική και ακριβώς στο μέσο της (στο 1/2 του άξονα χρόνου εκφόρτισης) θα βρίσκεται η ακριβής μέση τάση εκφόρτισης τα 3,6 βολτ (Vm)
όπως στο παρακάτω γράφημα.
Τα τελευταία χρόνια τα όρια μέτρησης έχουν διευρυνθεί από 4,2V μέχρι 2,8V = 1,4V εύρος , αρα η μέση τάσης εκφόρτισης είναι 1,4/2=0,7V
και έτσι προκύπτει και η αναγραφόμενη τάση 3,7 V στις καινούργιες Li-Ion που σημαίνει ότι μετρήθηκαν μέχρι τα 2,8V κάτω όριο.
Άρα τώρα μπορούμε να υπολογίσουμε την Ενέργεια της 3000mAh μπαταρίας που θα ισούται με
E = Q * Vm => E = 3 * 3,6V = 10.8W
Υπό ιδανικές συνθήκες όλες οι ίδιου pack μπαταρίες 3000mAh θα είχαν την ίδια ενέργεια 10.8W πράγμα που όμως εννοείται δεν ισχύει
γιατί με την διαφοροποίηση του ρεύματος αλλάζει όλη η χημική συμπεριφορά και τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των μπαταριών γιά παράδειγμα
με 1 αμπέρ ρεύμα κατανάλωσης , η μπαταρία θα λειτουργήσει 3 ώρες και θα μας δώσει τα 3000mAh , αλλά στα 6Α που θα έπρεπε να δώσει
3Ah/6 = 0.5h = 30 λεπτά λειτουργίας , θα μάς δώσει πχ 25 λεπτά δηλ 16% λιγότερη ενέργεια και 2500mAh από τα 3000mAh επειδή έχει
υψηλή εσωτερική αντίσταση αλλά και λιγότερη ενέργεια αφού η μέση τάση εκφόρτισης δεν θάναι 3,7V αλλά χαμηλότερη αφού και η τάση
εκφόρτισης θα ξεκινήσει από τα 3,8V , άρα μόνο ειδικές (και ακριβές) μπαταρίες μπορούν νάχουν την χημική συμπεριφορά και χαμηλή
εσωτερική αντίσταση γιά να πάρουμε συνεχόμενα ρεύματα εκφόρτισης άνω των 2C (C=χωρητικότητα στοιχείου).
Υπαρχουν περιπτώσεις που δύο μπαταρίες μπορούν να μας δώσουν σε μετρήσεις ακριβώς τα ίδια mAh πχ 3000 αλλά η μία να έχει συνεχώς
υψηλότερη τάση εκφόρτισης από την άλλη και να μας δώσει 10% περισσότερη ενέργεια για αυτό είναι απαραίτητο νά αναγράφεται από τον
κατασκευαστή και η ενέργεια E του στοιχείου πχ 10Wh , που σχεδόν κανείς δεν κάνει ...
Από τα παρακάτω γραφήματα εκφόρτισης συγκρινόμενων μπαταριών θα καταλάβετε πολλά από τα παραπάνω αναγραφόμενα.
Επειδή αναφέρομαι στους Power Users και ισχυρούς φακούς επιδόσεων , η αναφορά μου θα γίνει στα ισχυρότερα αλλά και συνάμα μεγαλύτερης
χωρητικότητας στοιχεία Li-Ion που κυκλοφορούν 26650 , 21700 & 18650 και μπορούν να ανταπεξέλθουν σε συνεχόμενα φορτία των 15A που
οι ισχυροί φακοί μονών ή διπλών μπαταριών με direct mosfet και πανίσχυρους buck drivers κυκλοφορούν σήμερα , ειδικά όταν χρησιμοποιούν
ένα 3-βολτο Led XHP50.2 με direct mosfet που δουλεύει κανονικά στα 15-16Α , ή 2 μπαταρίες 26650 για το τελευταίο 6V XHP70.2 με buck
drivers >10Α αλλά ακόμη και ένας mini 18650 φακός με quad XPL2 HD και direct mosfet που απαιτούνται 14Α ...
Θα ξεκινήσω αρχικά από τις 18650 Li-Ion , όπου θα τονίσω ότι θα ξεχάσετε ότι αηδία διαβάζετε γιά 30 αμπέρ και κουραφέξαλα ...
Μπορούμε να διαβάσουμε και 50Α σε αμπερόμετρο σε όλες , αλλά στο 1V ? τι να το κάνουμε άν μέ εννοήσατε !
Αυτές οι μπαταρίες των 3000mAh (οι 2600mAh που θα πέσουν κάτω από 2000 δεν έχουν νόημα χρήσης) , μπορούν αποδεδειγμένα από χρόνια
να αντέξουν 15Α το πολύ συνεχόμενα μέχρι την πλήρη εκφόρτισής τους , και το τριπάκι του cold start για λίγο δεν μου λέει τίποτα
για έναν power φακό αξιώσεων , άρα αυτό θάναι το max κριτήριο συνεχόμενου ρεύματος ανά μπαταρία , αλλιώς επιλέγετε φακό με 21700
ή 26650.
Στα παρακάτω γραφήματα θα δείτε τις τρείς μπαταρίες (πάντα μιλώντας για τις αυθεντικές) που πέρασαν από 15Α test και τελείωσαν χωρίς
πρόβλημα με χαμηλό κατώφλιο τάσης εκφόρτισης τα 2,8V.
- Η γιά χρόνια κορυφαία SONY VTC6 Konion 3120mAh κρατάει ακόμη τα σκήπτρα , στα 15Α συνεχόμενης εκφόρτισης θα μας δώσει 3,38V μέση
τάση εκφόρτισης , 2870mAh και ενέργεια Ε = 9.72Wh , ενώ η θερμοκρασία εκφόρτισης θα τελειώσει στους 65° C.
Η πλήρης φόρτιση στο 1Α μετά την πλήρη εκφόρτιση μου έδειξε στον OPUS 2891mAh , άρα άψογη χημική συμπεριφορά και λειτουργία σε βάθος
χρόνου γιά 500 εκφορτίσεις.
- Ακολουθεί η γνήσια (τονίζω) Samsung INR18650 30Q , με 3,36V μέση τάση εκφόρτισης , 2750mAh και ενέργεια Ε = 9.24Wh , ενώ η θερμοκρασία
εκφόρτισης θα τελειώσει στους 65° C.
Η πλήρης φόρτιση στο 1Α μετά την πλήρη εκφόρτιση μου έδειξε στον OPUS 2756mAh , άρα άψογη χημική συμπεριφορά και λειτουργία σε βάθος
χρόνου γιά 500 εκφορτίσεις.
- Tελευταία και καταιδρωμένη έρχεται η υπερεκτιμημένη LG HG2 "καφετιά" που σήκωσε κεφάλι με τους ατμιστές στα pulse currents , αφού
εικονικά "κρύα" δείχνει χαμηλή εσωτερική αντίσταση και κρατάει αρχικά υψηλή τάση ακόμη και στα 20Α , αλλά μετά το πρώτο λεπτό
εκφόρτισης αρχίζει δραματική αύξηση της εσωτερικής αντίστασης και ρίχνει χαμηλά την μέση τάση εκφόρτισης , έκρυψε λοιπόν πολυ καλά
τις αδυναμίες της χημικής της σύστασης HG που αδρανοποιείται σε βάθος χρόνου μετά 50 κύκλους , πέραν του ότι έχει γεμίσει ο πλανήτης
κακούς της κλώνους !
Έδωσε ότι και η Samsung 30Q , 2750mAh αλλά με χαμηλή μέση τάση εκφόρτισης στα 3,26V και κατά συναίπεια μόνο 9,1Wh ενέργεια , ενώ η
θερμοκρασία εκφόρτισης θα τελειώσει ψηλά στους 68° C.
Η πλήρης φόρτιση στο 1Α μετά την πλήρη εκφόρτιση μου έδειξε στον OPUS 3133mAh , υποδηλώνοντας την κακή χημική συμπεριφορά και απώλεια
ενέργειας σε βάθος χρόνου.
Εδώ φέρνω μία πρόταση μπαταρίας για τους περισσότερους φακούς 18650 που λειτουργούν μέχρι 10Α και συμπεριφέρεται σε αυτά καλύτερα
από την SONY VTC6 Konion στα 10Α δίνοντας περισσότερη ενέργεια (10.2Wh) και ειδικά στις μικρές σκάλες θα δώσει πάνω από 3400mAh.
Ο λόγος για την αγαπημένη μου γνήσια LG MJ1 3500mAh που δεν την "πλησιάζει" η διαδεδομένη κόκκινη Sanyo GA ...
Ξεκινάει αρκετά ψηλά σε τάση , έχει κάπως χαμηλή μέση τάση εκφόρτισης στα 3,26V αλλά θα δώσει 3133mAh και ενέργεια 10,2Wh !
H θερμοκρασία εκφόρτισης θα τελειώσει στους 60° C , και η πλήρης φόρτιση στο 1Α μετά την πλήρη εκφόρτιση μου έδειξε στον OPUS 3191mAh
άρα άψογη χημική συμπεριφορά και λειτουργία σε βάθος χρόνου γιά 500 εκφορτίσεις.
Συνεχίζουμε στην επόμενη πιό σοβαρή κατηγορία Li-Ion την 21700 που διαπρέπει τελευταία από τα ηλ. τσιγάρα (έχει μπεί και η Samsung στο
παιγχνίδι) και εμφανίζεται όλο και πιο συχνά σε νέας γενιάς φακούς ,είναι σε θέση να ανταπεξέλθει σε σοβαρά συνεχόμενα ρεύματα των 15Α
αλλά και να διατηρήσει και υψηλή μέση τάση εκφόρτισης , αλλά ούτε αυτό το package είναι σε θέση για τα 20Α συνεχόμενης εκφόρτισης μέχρι
τέλους , και βέβαια δεν χρίζει λόγος συζήτησης γιά κάτω από 4000mAh που δεν αρμόζουν για το μέγεθος της μπαταρίας.
Επιλέχθηκαν για το benchmark 4000mAh μπαταρίες και το τέστ των 15Α το πέρασαν άξια μόνο 2 που είναι η Samsung INR21700 40T (η γνήσια)
και η ανερχόμενη Shockli 21700 4000mAh που η κάθε μία προσφέρει τα δικά της χαρακτηριστικά ...
Όπως φαίνεται στο παρακάτω συγκριτικό , η μέν Samsung 40T παρέχει υψηλή μέση τάση εκφόρτισης 3,47V που είναι πολύ χρήσιμο γιά φακούς με
direct mosfet για το 70% του χρόνου λειτουργίας τους , αλλά δίνει μόνο 3750mAh και E=13Wh , με χαμηλή θερμοκρασία στην λήξη της εκφόρτισης
51° C , ενώ η Shockli έχει χαμηλότερη μέση τάση εκφόρτισης 3,28V αλλά κρατάει ψηλά την τάση μέχρι το τέλος αλλά το κυριότερο είναι ότι
θα μας δώσει παραπάνω της αναγραφόμενης χωρητικότητας 4125mAh παρόλου του υψηλού ρεύματος των 15Α , θα μας δώσει και περισσότερη ενέργεια
Ε = 13,53 Wh με θερμοκρασία στην λήξη της εκφόρτισης 61° C , ενώ κρύα έχει χαμηλή αντίσταση.
Και οι δύο μπαταρίες πήραν από τον OPUS στην φόρτιση τα αμπερώρια που ξόδεψαν , άρα άψογη χημική συμπεριφορά και λειτουργία σε βάθος
χρόνου γιά 500 εκφορτίσεις.
Σαν τελευταία αναφορά έχουμε το "βαρύ πυροβολικό" τις 26650 που πραγματικά καμία μεγάλη εταιρεία δεν μπήκε στην διαδικασία παραγωγής τους
παρά μόνο Hong-Kong και Κινέζικες εταιρείες που τις κατασκευάζουν και μάλιστα με αμέριστη επιτυχία !
Είναι οι μόνες μπαταρίες που μπορούν συνεχόμενα να οδηγήσουν τα νέα "θερία" Led 3V XHP50.2 , XHP70.2 & Luminus SBT-90 στα όριά τους με μία
μόνο μπαταρία αλλά και να δώσουν και +5000mAh σε 15Α και πάνω ...
Το Benchmark πέρασαν μόνο 2 μπαταρίες η εκπληκτική (γνήσια γιατί κυκλοφορεί και κλώνος) Shockli 5500mAh και η LiitoKala 5100mAh ,γιά κάτω
από 5000mAh δεν θα αναφερθώ για τέτοιο μέγεθος μπαταρίας , δείτε τα γραφήματα εκφόρτισης 15 & 20Α.
- Η LiitoKala δεν κρίθηκε κατάλληλη για τα 20Α αλλά στα 15Α (Astrolux FT03 3V XHP50.2) τα πήγε μιά χαρά δίνοντας 5000mAh με μέση τάση
εκφόρτισης τα 3,2V και ενέργεια Ε = 16.15 Wh με θερμοκρασία στην λήξη της εκφόρτισης 62° C.
- H Shockli 5500mAh κατά την γνώμη μου κρίνεται η καλύτερη Li-Ion πούχω κάνει benchmark και είναι από πέρισυ η πρώτη επιλογή μου γιατί θα
παρατηρήσετε ότι στα 15Α μου έδωσε 5740mAh παρακαλώ ! και ενέργεια 19 Wh με μέση τάση εκφόρτισης τα 3,31V και θερμοκρασία λήξης 59° C ,
αλλά και στα υπερβολικά γιά μπαταρία 20Α συνεχόμενα , έδωσε χωρητικότητα πάνω από την ονομαστική , πράγμα που δεν έχω ματαδεί , 5580mAh ...
με ενέργεια 17,85 Wh , Vm = 3,2V και όπως ήταν αναμενόμενο υψηλή θερμοκρασία λήξης 74° C , που είναι στα κανονικά όριά της.
Με δύο από αυτές παράλληλα , τροφοδοτώ με direct mosfet 32A το Luminus CFT-90-W γιά > 2MCd
Να επισημάνω τέλος ότι ρίχνω αρκετό γέλιο με ότι benchmark μπαταρίας έχω δεί από "γραφίστες" μάλλον παρά τεχνολόγους , υπάρχει μεγάλη
απάτη και πολύ διαδικτυακή ημιμάθεια στο αντικείμενο , και ελπίζω να έδωσα τα φώτα μου σε πτυχές άγνωστες από πολλούς.
Ευχαριστώ για την ανάγνωση