Как понять, не обманут ли вас продавцы в Китае, заявляя высокую ёмкость батареи? Можно ли по весу аккумулятора определить его качество?
Сравнение веса оригинальной батареи и аналога из Китая
Возьмём для примера оригинальный аккумулятор Xiaomi модели «BM4J» (от смартфона Redmi Note 8 Pro). Для него есть аналог от китайского производителя CameronSino модели «CS-MUN800SL».
📃 Посмотрим их вес по Datasheet производителя:
- Оригинальный Xiaomi BM4J — 80,00 г;
- Аналог CameronSino CS-MUN800SL — 93,00 г.
💬 Аналог внезапно тяжелее оригинала?
👇 Дело в том, что вес никак не показывает качество аккумулятора.
Тогда китайцы в погоне за продажами начали бы делать всё более утяжелённые версии аккумуляторов, не указывая реальную ёмкость. И наоборот, более высокотехнологичные облегчённые версии аккумуляторов никто бы не покупал.
Такое уже случалось с элементами 18650, которые специально утяжеляли лет 10 назад. Кто-то возможно помнит это.
💬 А вы взвешиваете аккумуляторы?
👇 Наша компания не взвешивает импортируемые из Китая аккумуляторы.
Вес проверяем только при разработке и производстве своих собственных моделей литий-ионных и литий-полимерных батарей. На производстве НИОКР это нужно, чтобы узнать, соответствует ли техническому заданию и номиналу изготовленное изделие. То есть исключительно для целей совместимости, а не чтобы понять — «качественно» получилось или «не доложили что-то», сэкономили.
💬 Но как тогда узнать качество китайской батареи?
👇 Нужны параметры номинальной ёмкости и внутреннего сопротивления.
1) Ёмкость аккумулятора смартфона.
Указана на корпусе в мА·ч (mAh). Ёмкость бывает в нескольких значениях:
- 📃 номинальное — определяет совместимость по расчётам инженеров, которые проектировали гаджет, указывается на корпусе в графе «Typical»;
- 📃 фактическое — значение, которое может отличаться от номинального на 20% (допускается производством), иногда указывается в графе «Rated»;
- 📉 реальное — измеренная ёмкость с помощью тестеров, делается самостоятельно или с помощью лабораторий.
Мы для китайских аккумуляторов не допускаем отклонения реальной ёмкости на более, чем 10% от номинального значения. Проверяем это на канадском оборудовании Cadex.
👇 Рассмотрим две ситуации для аккумулятора, у которого ёмкость заявлена 4000 мА·ч:
- наш тестер показывает 3000 мА·ч (-25%) — предлагаем вернуть денежные средства или дождаться замену (если она есть);
- тестер покажет 3480 мА·ч (-13%) — если аккумулятор редкий и нет аналогов, на нашем производстве изготовить не можем, тогда мы сообщаем об этом покупателю и предлагаем дополнительный вариант к возврату — отправить как есть. Часто этой ёмкости хватает на весь срок службы изделия, если внутреннее сопротивление в порядке.
2) Внутреннее сопротивление аккумулятора смартфона.
👇 Внутреннее сопротивление зависит от качества аккумулятора смартфона:
- чем ниже 📉 значение, тем лучше 👍 и качественнее образец;
- чем выше 📈 значение, тем хуже 👎 для срока службы, вероятно выйдет из строя через несколько месяцев;
- при значении выше 0,3 Ом не будет держать заряд, даже если ёмкость реальная, внезапно выключается при достаточном заряде;
- электрохимической системе становится труднее проталкивать электроны, это похоже на засоренную трубу.
👇 Значение внутреннего сопротивления будет ниже, если:
- хорошее качество химических компонентов;
- высокотехнологичное производство катода, электролита, сепаратора, добавок, поверхностных материалов;
- однородный чистый углерод на аноде (в большинстве случаев графит).
Все эти факторы влияют на внутреннее сопротивление аккумулятора, так как они определяют качество и эффективность электрохимического процесса, происходящего внутри батареи. Высокое качество материалов и низкий показатель внутреннего сопротивления позволяют батарее отдавать большой пиковый ток и сохранять высокое напряжение при нагрузках (длительные звонки, игры, работа навигатора и так далее).
👇 Признаки слишком высокого внутреннего сопротивления:
- выделяется больше тепла при зарядке и разрядке аккумулятора (это негативно сказывается на его сроке службы);
- он быстрее разряжается при полной зарядке;
- хуже держит заряд и менее стабилен.
Определяют внутреннее сопротивление аккумулятора смартфона тестированием специальным диагностическим прибором — анализатором. Например, мы используем в нашей лаборатории оборудование Cadex и Motorola, которое нагружает элемент разрядным током.
[Посмотрите сравнение различных методов измерения сопротивления в научном докладе Барай А., Уддин К., Виданаге В.Д. «Исследование влияния времени измерения на методологии определения характеристик внутреннего сопротивления литий-ионных элементов», 2018].
✅ Было бы идеально, если в устройствах внедрили аппаратное определение этого показателя, чтобы узнать более точное «здоровье батареи».
Вот только конструкция самодиагностики батареи сильно подорожает. Производители считают такой подход избыточной практикой.
***
Китайский аккумулятор для смартфона хорошего качества — это когда реальная ёмкость соответствует номинальной, а внутреннее сопротивление показывает малюсенькие значения в мОм, а не в десятых долях «Ом».
Вес аккумулятора не является показателем его качества. Разница в весе отражает только разницу в конструкции и материалах и не более того.
Измерения ёмкости и внутреннего сопротивления можно сделать с помощью специальных анализаторов. Такие есть в сервисах по ремонту электроники.
💬 Расскажите, вы согласны с журналистами и форумами, что вес влияет на качество китайских аккумуляторов? Или, как и мы, измеряете характеристики?
[Источник для самостоятельного изучения, как ёмкость и внутреннее сопротивление влияют на деградационные процессы Li-ion — Школа математики в Эдинбургском университете (Великобритания) и Центр математики и приложений (CMA) факультета науки и технологий в Кампусе да Капарика (Португалия), 2023].
