Аккумуляторная батарея CSB HRL-1234W-F2-FR или размышления на тему замены их на LiFePO4

Недавно у меня было два обзора аккумуляторов LiFePO4 размера 32700, я тогда как раз писал о том, что хотелось бы их использовать в качестве замены классическим свинцовым батареям. Но вот совершенно случайно попала ко мне в руки новая, фирменная батарея CSB HRL-1234W, которая как раз применяется в ИБП и захотелось мне посмотреть «кто есть кто».


Предыстория проста, поломался у товарища ИБП фирмы APC, он вполне логично решил что умерла батарея, хотя как потом выяснилось что похоже умер сам ИБП, но это уже другая история. В общем купил он новую батарею, поставил её, но ИБП так нормально и не заработал, потому принес его ко мне. Ну а раз уж эта батарея попала мне в руки, то мне стало любопытно, какая же реально у неё емкость и как она соотносится с LiFePO4, о которых я не так давно рассказывал.
Батарея покупалась в оффлайне, но цена примерно как по ссылке в заглавии обзора.

В интернете был найден даташит, где есть вся необходимая информация вплоть до размеров. но вот насколько просто и понятно обычно в даташитах литиевых аккумуляторов, настолько все непонятно и запутанно в даташитах свинцовых батарей.
Если коротко, батарея 12 вольт 9 Ач, сопротивление 17мОм.


На вид классика как она есть, думаю любой кто хоть раз вскрывал ИБП, видел подобный формфактор батарей.


Произведена батарея во Вьетнаме. Если у литий ионных аккумуляторов все просто и прозрачно, сразу указана емкость в мАч на корпусе или в даташите, то здесь только маркировка 34W.


Весит батарея 2.7кг и здесь я вспомнил как тянул коробку с шестью батареям для замены в ИБП Дельта и должен сказать что суммарный вес весьма ощутимый. Кстати, по весу батарей здесь реально понять их качество, на рынке есть большое количество батарей которые позиционируются как батареи для охранных сигнализаций. Обычно они не только имеют хуже характеристики в плане отдаваемого тока, а и заметно меньший вес.


Дата выпуска батареи указана на наклейке в «зеркальном» формате — 6 апреля 2018 года, немного старовата, как по мне. Также на корпусе есть дополнительная маркировка, но насколько я понимаю, она обозначает дату выпуска корпуса батареи.


Не менее запутаны графики, даже с тем что я давно тестирую разные аккумуляторы, разобраться в них очень неудобно.
Например часовой разряд указан как 0.3PW, а 15-минутный как 1PW. собственно в начале даташита и было написано что 34W при 15 минут разряде до напряжения 1.67В на ячейку, а так как батарея состоит из шести ячеек, то соответственно будет 10.05В.


Изначально мысли писать обзор или даже как-то много тестировать, у меня не было, потому сначала просто дозарядил батарею до 14.5В с отсечкой при токе 0.1А и нагрузил током 6А с отключением при падении до 11В. Цель была проверить исправность батареи, не более.
В итоге получил емкость 5097мАч или 60.16Втч.


На заряд током 1.5А ушло 5244мАч или 68.79Втч.


Для дальнейших тестов я сначала открыл табличку соответствия разрядных токов, напряжения окончания разряда и времени.
Так как нагрузка EBC-A20 имеет лимит в 85Вт, а более мощная была занята тестами другого устройства, то ограничился токами разряда 3.96 и 5.61А, как дополнительный тест, разряд мощной нагрузкой при токе 23.5А.


На сначала полный заряд током 1.8А, что составляет 0.2С от исходных 9Ач. Время заряда составило 4 часа 20 минут, аккумулятор получил 6.182Ач или 82.94Втч. Можно считать, что предварительные полученные данные это была «раскачка», так как сейчас они больше похожи на реальные.


Так как разница в токах нагрузки была небольшой, а сам аккумулятор позволяет разряжать его током до 60А, то и результаты сходны, 6.0 и 5.9Ач или 71.7 и 70Втч соответственно.


Для второго теста использовалось сразу две нагрузки, EBC-A20 рисовала график разряда, а самодельная собственно разряжала аккумулятор.


Здесь уже ток разряда и получаемая мощность ближе к реальному сценарию использования так как батарея в процессе отдавала около 300Вт.
В результате получено 4.285Ач.


Емкость в Втч подсчитать сложно, но на графике видно, что напряжение довольно быстро «свалилось» до 11.8В, при меньших токах разряда оно доходило до этого значения ближе ко второй трети времени.


На последующий заряд также ушло меньше, 4.35Ач или 58Втч и думаю на основе эти данных и сравнении их с предыдущими можно примерно оценить сколько отдала батарея.


Порадовало внутреннее сопротивление, после тестов и полного заряда оно составляло 12мОм.


Ну вот а теперь я хочу сравнить, что в итоге может свинцовая батарея, а что LiFePO4.
На стороне свинцовой отмечу низкое внутреннее сопротивление, всего 12 мОм, у ранее протестированных LiFePO4 32700 оно было существенно выше, 8-12мОм у первой партии и 6 у второй, а ведь аккумуляторов надо ставить 4, соответственно сопротивление батареи без учета платы защиты и перемычек не будет меньше чем 40мОм в первом случае и 24 во втором. Ближе к 12мОм можно получить только в сборке 4S2P.

На стороне LiFePO4 больше емкость, как в Ач, так и в Втч. Для примера аккумулятор из первой партии у меня отдавал около 5.8Ач/17.5Втч, а из второй и того больше, 6.5Ач/20.25Втч при токах разряда 6/6.5А соответственно.
Для сборки 4S1P это дало бы 70Втч для первой и 81Втч для второй, у HRL-1234W я получил в том же режиме 5.9Ач и 70Втч, т.е. сборка нормальных LiFePO4 32700 с емкостью 6500мАч уже может отдавать больше энергии, не говоря о сборках 4S2P.

При токе 23.5А свинцовая батарея меня вообще расстроила, при разряде до 10.5В она отдала всего 4.3Ач, даже унылые VariCore в таком режиме отдали 5.8Ач/16.8Втч или соответственно 67Втч на сборку 4S1P.

Ну а что по цене.
В заголовке указана цена в 25 долларов, примерно столько в магазинах и стоят обозреваемые CSB HRL-1234W, сборка 4S2P аккумуляторов Литокала вместе с платой защиты выходит примерно 30 долларов и имеет при этом в 2-3 раза больше емкость, но конечно придется поработать руками. Стоит ли оно того? На мой взгляд, да.

И это я тестировал фирменную батарею, а не хлам, который продают по 10 долларов, а сравнивал с дешевыми аккумуляторами с Алиэкспресс. Да, если сравнивать с фирменными LiFePO4 от A123. то картина будет менее радужная в плане цена/емкость, но на мой взгляд все равно лучше.

На этом у меня все, если есть какие-то мысли или соображения, пишите.