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Li-ion 18650 放電テスト 2009

* 記事を掲載 2009/12/12


 ライト用にLi-ion 18650充電池を使用していますが、2009年現在でよく使う(?)電池について放電テストを行ってみました。

 CREE MC-E使用ライトなど大電流を必要とするライトに適しているのはどの電池か、また電流別に特性は大きく変るのか?
 コストパフォーマンスの良い電池は?、などの観点で各電池を比較してみましょう。

 尚、このテストは電池を購入してから数回テスト充電・テスト放電をして、休眠状態や購入初期から故障していておかしな挙動を示す不良品ではないかを確認した後の実験です。

 また、電池というものは(特に中国製の電池は…)製造ロットなどで性能が多少違う場合があります。
 あくまで今回購入して私の手元に届いた電池での性能テスト結果という事で、同じメーカー・同じ型番の電池が全て寸分たがわず同じ性能と保証するものではありません。
 テストした電池の性能・結果という意味であることを十分に理解した上でご覧ください。

 各電池はHXY-042V2000Aで充電し、充電完了(緑表示に切り替る)後約4時間後にMX-301で放電テストをしています。(室温は20〜22℃)
 電池は新品未使用でのテストではありません。休眠状態では無いなどのテストを数回行い、通常使用できる状態と確認した後に今回のテストを行っています。
 また、各電池は一本のみテストしているわけではなく、複数本をテストして手持ちのロットでは同一の性能・性質であることを確認しています。


■ 今回のラインナップ

 今回テストを行ったのは以下の電池です。

電池 公称容量
プロテクト有無
単価 購入
SOLARFORCE
18650 2400mAh
2400mAh
Protected
$10.46 USD Kai
SOSHINE
2800mAh
2800mAh
Protected
$8.25 USD
($16.5 / 2pc)
DX
TrustFire
TF18650
2400mAh
Protected
$4.995 USD
($9.99 / 2pc)
DX
TrustFire
TR18650
2400mAh
Protected
$4.005 USD
($8.01 / 2pc)
DX
UltraFire
BRC18650
3000mAh
Protected
$7.68 USD
($15.36 / 2pc)
DX
UltraFire
XSL18650
2600mAh
Protected
$4.995 USD
($9.99 / 2pc)
DX
UltraFire
XSL18650
2600mAh
NOT
$3.42 USD
($6.84 / 2pc)
DX
UltraFire
LC18650
2400mAh
Protected
$4.85 USD
($9.70 / 2pc)
DX
三洋
UR18650F
2200mAh
NOT
\1050 JPY 共立電子

 UltraFire LC18650 (2400mAh) は比較のため、約2年程度前に買った少し古いものです。
 使用回数も特に記録せずに使っていたもので、まだ元気ですがある程度は寿命が進んでいる物の例として比較用にテストに混ぜました。
 三洋UR18650は、シリコンハウス共立店頭では「2100mAh」と値札に書かれて売られていますが、現在の三洋のデータシートではUR18650Fは2500mAh品になっています。
 海外の電池販売サイトではUR18650F Typ.2200mAh/Min.2100mAhという品が多数売られていますので、現行の1つ前の商品だと思われます。
 通販ではなく、近所の店頭で購入できる三洋セルとして比較に加えました。


■ 500mA定電流放電

 500mAで定電流放電させた結果です。

 どの電池も2000〜2500mAh前後の容量ですから、0.2C放電程度となりその電池の基本パフォーマンスの測定ができます。
 0.1Cで10時間放電には及びませんが、電池容量がほぼ正しい値に近い状態で測定できますので、電池ボディにが書かれている容量表示と実際の容量の違いがすぐわかります。
▼グラフをクリックすると拡大表示
 がほぼグラフが重なるように見えて面白いです。この2本はプロテクト回路が付いていませんので、プロテクト回路中のFETとダイオードによる電圧降下が無いぶん出力電圧が高く、DC/DCコンバータや電池数本直列でレギュレータを入れるなどしないダイレクトドライブでLEDを点灯させるには有利ですね。
 その理由から、と同じセルでプロテクト回路が付いているは放電終了までの時間はほぼ同じで、出力電圧が低くなっています。
 2600mAh表記になっていますが、実容量は2200mAh程度のようです。
 の測定容量は2180mAh程度ですので、やはり一世代前のUR18650F 2200/2100mAhのようですね。

 今回のテストで一番面白いのがですね。
 容量は3000mAh表記で実容量は2800mAh近くまであり、今回テストした中では最も長持ちする電池のようですが、なによりその放電グラフの形が他の電池と全く違います。
 最初の数百mAhまでほぼ一直線に一定電圧を保つのは何か今までの電池と全く違う感じです。
 初期電圧が4.0V弱と満充電でも少しだけ電圧が低いようですが、その後初期状態をしばらく一定に保つのは不思議な感じですね。

 そして意外と健闘しているのがで、生セルのに肉薄する高電圧と、2400mAh表記にうそが無く実容量も2400mAhとバッチリ(死語)です。
 はTrustFireお得意のカラーアソート(デザインを変えただけ)で中身のセルはと変わりないものと思っていましたが、測定してみると全くの別物、容量も表記では2400mAhですが少し少ないですね。
 今回測定した中では最低ランクなのはかなり拍子抜けです。

 は一本$8以上と中華18650Li-ion充電池にしては価格が高いほうで、それなりに良性能かとテストするつもりで買ってみましたが、UltraFireなどの廉価版プロテクト付き電池とたいして変らない性能のようで、値段だけの価値があるのか疑問です。
 容量は2400mAh表記で実容量も2380mAhとほぼ表記通り。  2800mAhという大容量表記ですが実容量は2500mAhでした。

 もちろん、これらの価格の高い電池と安い電池の間で放電電圧や容量以外の部分で性能差があるかもしれないという可能性は捨てきれません。
 たとえば繰り返し利用回数や、経年劣化の速さとか。

 それらは購入してすぐの短時間のテストでは測れませんから、実際に使用してゆくうちに早く壊れる電池が出ないかどうかくらいには気をつけてみてゆきましよう。

 は買ってから時間が経っていますし、少し使っているのであくまで参考用です。


■ 1000mA定電流放電

 1000mAで定電流放電させた結果です。

 CREE XR-EのQランク・Rランク品などを点灯させるライトだと1000mA前後の電流を消費するものが多いので、このテストはそのようなライトでの使用に近いものとして測定しています。
▼グラフをクリックすると拡大表示
 全体的に、生セルとプロテクトつきセルの差が500mAh放電の時より縮んでいるのが面白いです。

 が容量の点でやはりアドバンテージがあります。
 はやはり独特の放電カーブを描いています。

 そしてやはりが頑張っています。表記は2400mAhですが、2500mAhぶん使えていますよ!?


■ 2000mA定電流放電

 2000mAで定電流放電させた結果です。

 CREE MC-Eなど最大定格2.8Aの大食いなLEDを使用したライトなど、最近は2〜3A消費するライトも少なくありません。
 今回使用した放電器の最大が2Aなのでこの電流値での測定が今回のテストでは最も大きな電流となります。CREE MC-E用の2.8Aで測定できないのは残念ですが、MC-Eをふるドライブできるライトも少ないのでまぁこれでも十分比較にはなると思います。
▼グラフをクリックすると拡大表示
 また生セルのが他のプロテクトつき電池との間に差が見られます。
 そしてここでもが容量の点でやはりアドバンテージがあります。
ほぼグラフが重なるように見えて面白いです。この2本はプロテクト回路が  全体的に、生セルとプロテクトつきセルの差が500mAh放電の時より縮んでいるのが面白いです。

 が容量の点でやはりアドバンテージがあります。
 はやはり独特の放電カーブを描いています。

 そしてやはりが頑張っています。

 はかなり使用しているのでヘタってきているのか、前半の異様な落ち込みが気になります。
 このような寿命が近づいた状態になるのが早いのか遅いのか、そういうところに価格差による性能の差が出ればいいのですが、高い電池も安い電池もあまり寿命という点でも変りが無いのなら、安い電池の2〜3倍もする価格の高い電池を買う必要は無く、安い電池を適度に買い換えて新品のオイシイ時期を何度も楽しむほうが良いかもしれません。
 価格が2倍なら寿命も2倍!・・・なんて数字だけの比率で性能が変るわけも無いですしね。


■ まとめ

 は最近の新製品にしては容量が・・・・。
 放電特性は他のプロテクトつき充電池とほぼ変りませんが、容量が少ないぶん早く低電圧になるように見えるのでかなり損をしています。

 今回ほかと全く違う放電特性を見せたですが、容量は多いもののこの独特の放電カーブでは大きな電流用途には不向きですね。
 CREE MC-EやSSC P7等の大電流を要求するライトにはあまり使わないほうがよさそうです。

 は国内生産の三洋セルという事でテストに加えましたが、最新の2500mAh品では無いため2500mAhセルの場合はまた違った結果になると思います。
 でも、一本1050円(シリコンハウス店頭価格)すると、中国通販で一本330円程度で買えるがどの測定でもほぼ同じ結果になっているのは面白いですね。(シリコンハウスはLi-ion電池が中国価格の約2倍と高いので有名ですが)
 もし旧型として妥当な価格で一本600円前後だとしても、購入してしばらくは中国製の330円の電池と互角というのは・・・。
 もどちらもCREE MC-EやSSC P7-Cにダイレクトに繋ぐと約3A以上の電流が流せます。
 MC-Eなどを明るく点灯させたい方はやはりプロテクト無しの生セルを。

 今回は多忙であまり突っ込んだ記事にはできませんでしたが、今買える18650 Li-ion充電池のだいたいの素性はこれでわかるかと思います。
 ・・・・いや、タイトルを「2009」としたので、なんとしても2009年中に掲載しておこうと思いましたので・・・。

 ただ、中国製の充電池だとロットの違いや購入時期で多少(?)中身が変る場合があるので、あくまで今回の結果は今手元にある電池のものであるという事は十分ご理解ください。
 これから購入される方にも全く同じ性能の電池が届くとは限りません。



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 Ultrafire BRC18650の放電特性は、Panasonic NCR18650と似ています。放電終止電圧は3.0V→2.5Vとしているようです。
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2006/1219/pana13.jpg
 正極にコバルトではなくニッケル系を用いているためこのような特性になるものと思います。
http://panasonic.co.jp/ec/news/news/060425.html
 なお、初期電圧のプラトーは、保護回路によるものではないでしょうか。
(匿名希望) 様
お返事  確かに似ていますね。でもニッケル系だからなのかほかに原因があるのか・・・謎ですね。
 何系かはUltraFireから公式にデータが提示されない限り、「ではないでしょうか」という想像の範囲を越えることができません。

 プロテクト回路には普通は定電圧動作をするような機能は無いので、電圧一定の期間があるのも他に原因があると思いますよ。
 もしかしてニッケル系の電池の場合は何か定電圧化しないといけないような不具合でもあるのでしょうか?

 これは、この電池からプロテクト回路を外して実験してみればすぐにわかりますね。
 私のほうでは電池を壊してまで実験する予定はありませんので、もしお暇な方がいらっしゃいましたら分解前と後で放電グラフに違いが出て、プロテクト回路の仕様なのかどうか具体的なデータをお教え頂けると皆さんの役に立つでしょう。
 「プロテクト回路無し」版のBRC18650も売られていますので、それを購入して試してみられるのもいいですね。
お返事 2009/12/27
 
 こんにちは、

 面白い記事をありがとうございます。
 今後の電池購入の参考にさせていただきます。

 自分の持っている18650はUltraFireのグレー1本と赤の3000mAh2本ですが、良かれと思って買った赤3000mAhがこのような結果とは・・・。

 2*18650使用のライトか、XR-E程度までのライトで前半のおいしいとこ取りで使うのが良さそうですね。

 次はSoshineかTrustFireを買おうと思います。
 ありがとうございました。
13W 様
お返事  UltraFireのBRC18650(3000mAh)は本当に不思議な電池です。
 最近は原材料がマンガン系のリチウムイオン充電池も出てきていますので、そういう感じで従来型と何か原料や構造に違いがある電池なのかもしれませんね。
 UltraFireからは何も公式な発表や表示がありませんので事実はどうなのかわかりませんが・・・。
お返事 2009/12/21
 
 お久しぶりです、Sailです。この記事は「待っていました」という内容でした。最近、CREE XR-Eライトですらレギュレーションの関係か電池によってはちらつきがあるので何種類か試していました。今回はテストにAW製が無かったのが少し残念ですが、Ultrafire製LC18650/BRC18650の特性の傾向が見られて満足しています。またお暇が出来たらこういった実験をされることを楽しみにしています。
Sail 様
お返事  AW製の電池は、一応手持ちの2200mAhの物(わずかしか使用していないので劣化はしていないはずの物)で測定は行いましたが、参考に載せている使い込んだUltraFireの電池よりはるかに低性能だったため、「高いだけの価値が無いのでもう二度と買わない」メーカーと判断しています。たぶんグラフを載せるとまたそれについて物議を醸しそうでしたので、あえてラインナップからは外しました。

 ライトに入れての試験でもかなり性能が悪かったですし、容量がアップした新製品も出ているようですが、たぶんもう買わないでしょう。
 ほかにも、今後は一本$10以上の電池も購入対象から外してもよさそうです。(実験は一本だけでするのでは無いので…)

 うちで今後も買うAWはやっぱりルートビアだけでしょうね。
 クリームソーダもある事が判明して買ってみました。
 このAWは期待を裏切りません(^^;
お返事 2009/12/15
投稿  ルートビア・・・
 修学旅行で沖縄に行ったとき興味本位で購入してカップヌー○ルと一緒に食して大変な事になったのを思い出しましたww
 私にはまだ早かったです(^^;

 全然関係ない話でスミマセン<(_ _)>
(匿名希望) 様
お返事  いや、大人でも一口飲んで噴き出す人が居るくらいですから・・・・。
 危険物指定が必要な飲み物です。
お返事 2009/12/21
 
 細かいつっこみで恐縮ですが、「2000mA定電流放電」の項、最初の一文が 100mA になっちゃってます。
FT 様
お返事  「100mA」がまだ残っていましたか。数ヶ所あったので全て書き換えたつもりでしたが。
 お教えいただきありがとうございます。
お返事 2009/12/14
 
松下のNCR 18650 2900mAhは検証されないのでしょうか?
一応ヤフオクでも売られています
(匿名希望) 様
お返事  ・・・あ、ヤフオクではバッテリーは買わないことにしているので。
 三洋セル同様、日本製のセルは日本橋に出回ったら買ってみますね。
お返事 2009/12/12
投稿  ヤフオクでは買わないとのこと。
 ノートパソコンのジャンクバッテリーの殻割りは、どうでしょう?
 私は、50円で買った10.8V4500mAhというのをバラし、ソニー製の17670を9本取り出して懐中電灯に使用しています。
(パックによっては18650や18500のもあります。)
 1本6円以下なので、かなりウマーだと思いますが・・
 もちろんジャンクなので、死亡セル?もありますが、経験上は結構当たりが多いです。
(たとえば8本パックだと、2本死亡でパックとしてはジャンクになるが、残りの6本は使用可能だったりする。)
えいたへん 様
お返事  えーと、多分論点が噛みあっていないと思います。

 安価にLi-ion18650を入手するのは中古やジャンクのバッテリーパックを割るのは安くていいですね。(良いセルが入っていれば・・・)

 「NCR 18650は?」「ヤフオクで買いません」の話は、「今回載っていない松下NCR18650の性能検証を見てみたい、ヤフオクでも売っていて買えますよ、希望としては…買ってテストして下さい(くれるとうれしいなぁ〜)」というご意見に対して、私はヤフオクで売られている怪しいセル(&怪しい業者相手)には手を出しません。国産なら店頭で実物を確認できるセル以外は買うつもりはありませんとお断りしているのですが。
 三洋UR18650にしても、ノークレーム品でもレジを通してからその場で袋を切って店員氏にテスターを借りて電圧を測ってから持ち帰っています。(いや、ハサミも借りましたけど)

 それに対して殻割りの話をされましても、「ジャンク・中古のセルを取り出せても、それを放電テストをしてグラフを作ってもそれは新品電池の性能を評価したものにはならず、殻割りなどはバッテリーの性能評価に値しませんので行いません。」というたいへん冷たいお答えしかできなくなります。
お返事 2009/12/14
投稿 ↓ NCR18650参考までに
http://sale.jtsgalaxy.com/ncr18650/
Rozaly 様
お返事  良い情報をありがとうございます。
 匿名希望の方も参考にされるといいですね。
お返事 2009/12/15
投稿 NCR18650の検証をしてみてはと言ったのは私ですが私は業者ではありません!
ただ今のところ小ロットで安易に入手する方法がそれしかなかったからヤフオクの業者から買ったまでです
勘違いで何をえらそうに語ってるんですか!

だいたい現在はさらに高容量なNCR18650Aが発売されているのに未だ店頭に出回っていないなら今後出回るわけがないじゃないですか
それほど販売業者やロット、購入時期は気にするというのになぜ昔の三洋セルなんか引っ張りだすんですか、これでは国産品が中国製品に劣るもしくは同等なんだなという誤解を与えてしまうのではないでしょうか
そもそも18650の生セルなんてエネループのように一般的なルートで市場に出回っているわけではないし中国セルなんて個人輸入でも店頭でもどこで買っても品質のバラつきは同じでしょう、どこの業者でもモノは同じですよ
NCR18650はその気になれば個人輸入でも手に入ります、バッテリーをバラしてもいけますし。というかNCRを使っている人はそうやって手に入れて使ってるんでしょう
検証するなら新品のバッテリーをバラしてもいいでしょうしそれをしないならこんな中途半端に国産セルのテスト結果など掲載しないほうがいいんじゃないでしょうか
それほど本物偽者にこだわる人が非正規品疑惑のある(本当かどうかわかりませんが)DXで購入したライトや充電器などのテスト結果を掲載するというのも矛盾しています
業者に利用されたくないのはわかりますがそれなら購入元は明かさず信頼できるものを入手したとだけ書けばいいだけのことだと思います
こちらは善意で、ヤフオクで入手できたので書いた(品質は問題なく海外の怪しいサイトで買うより安心だった)のに変な業者扱いされて非常に不愉快でした
(匿名希望) 様
お返事  えらく返答まで時間がかかりましたね。

 ところで、いつあなたを業者と言いましたか?
 あなたが業者では無いならそれでいいのではないでしょうか。別にそんな事は書いた覚えもありませんし。
お返事 2010/3/30
 
 いつも有意義な実験・記事ありがとうございます。
 今回の記事を読んで、ちょっと疑問があったのでご質問させて頂きます。

 ピンク色のUltraFire(sku.28677)と緑色のUltraFire(sku.28676)ですが、
 DXの商品説明には「Product print '2600mAh', the exact capacity is 1800mAh」と書いています。

 しかし、実験結果では2200mAh程度のようなので、ひょっとしてピンク色の UltraFireは(sku.26247)の方なのかな?と思いまして確認の意味でもご質問させて頂きました。

 お手数ですが、注文履歴のご確認を宜しくお願い致します。
ネラーY 様
お返事  ネラーY様、ありがとうございます。

 確かにsku.28677はsku.26247の間違いです。訂正させていただきました。

 赤紫色のプロテクトつきバッテリーはDXに二種類登録されていて
[26247]UltraFire Protected 18650 3.7V 2600mAh Lithium Batteries (2-Pack) $9.99
[28677]UltraFire Protected 18650 3.7V "2600mAh" Lithium Batteries - Red (2-Battry Pack) $8.38
 緑色のプロテクト無しにつきましては
[26248]UltraFire 18650 3.7V 2600mAh Lithium Batteries (2-Pack) $9.68
[28676]UltraFire 18650 3.7V "2600mAh" Lithium Batteries - Green (2-Battry Pack) $6.84
 このようにやはり2種類登録されていて、赤紫・緑のいずれも前者(高いほう)には容量の注意書きは無く、後者(安いほう)には「Product print '2600mAh', the exact capacity is 1800mAh」があります。
 商品タイトルも「"2600mAh"」とわざわざ「2600mAhと書いているが実は…」みたいな微妙な表記になっています。

 ところがです。

 私の注文した緑色のプロテクト無しバッテリーのほうはsku.28676(安いほう)で間違いは無く、ただ注文した時と商品名が変っています
 当時は「UltraFire 18650 3.7V "2600mAh" Lithium Batteries with Case - Green (2-Battry Pack)」(sku.28676)と表記されていて、プラスチックケースが付いていました。
 いつのまにかプラスチックケースが付かなくなってお値段据え置きのようです。
 確か赤紫のほうも片方はケース付きだったはずですが、今は同じくケースは無くなっていますね。

 まぁそれはDXでは同じsku.番号でも知らないうちに中の商品が差し替えられている(ライト等ではランクの違う別商品に変っていることも…)というよくある話なのでいいとして、緑のほうは「…1800mAh…」の注釈つきを買って、赤紫は注釈無しのものを買っているのですが、実際はどちらも容量が同じ電池が届いているということです。

 何か苦情か裏の事情があって、元々2600mAh無い電池だとは分かりきっているのでそれを「…1800mAh…」と書いてクレーム逃れをした新商品番号で再登録したのではないかと想像しています。(それと、当時はケース付きケース無しという2種類の別商品という意味もありました。でもなぜかケース付きのほうが安かった!)
 そもそもDXが書く数字ですから、この1800mAhという数値も実際に測ってこの電池の実容量を知って書いているようにも思えませんよね(^^;

 私の目で見て言えることは、2600mAh表記のものと"2600mAh"(実は違う…)みたいな表記のものと、どちらも同じ約2200mAhのセルを使用した電池が手元に来ているということです。
 どちらもいつもの中華電池にありがちな容量を大きく書いているという事に間違いはありません。
 「片方が"2600mAh"(実は違う…)と書かれているからもう一方は本当に表記通りの2600mAhの物が売られているんじゃないか?」なんて思ってはいけません。

 [20392]TrustFire Protected 18650 3.7V True 2400mAh Rechargeable Lithium Batteries (2-Pack) なんて、タイトルに「True 2400mAh」なんて堂々と入っていますし、注釈にも「Genuine 2400mAh capacity」(正真正銘 2400mAh)なんて書いていますが、実はやっぱり2200mAhくらいしか容量が無かったわけですし。
 ただ2400mAh→2200mAhならTyp.とMin.との誤差くらいなので許せる範囲だと思います。

 中華通販の「True」や「Genuine」ほど字面とおりに信用してはいけない言葉はありません(笑)
お返事 2009/12/12
 

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