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標題: 16340 鋰離子充電電池的心得 [打印本頁]
作者: toobadorz    時間: 2019-2-3 02:26     標題: 16340 鋰離子充電電池的心得

本帖最後由 toobadorz 於 2019-2-3 03:49 編輯

感覺這討論區開板一陣子還是非常冷清，讓我再來分享一下……

下面要說的是我為手電筒購買/挑選/使用 16340 鋰離子充電電池的心得。


16340 鋰離子充電電池（以下簡稱 16340 電池），顧名思義的話，就是指它的直徑 16mm（16），高度 34mm（34），外觀是圓柱形的（0）。和主流的鋰離子充電電池一樣，一般 16340 放電平均電壓大約是 3.6 或 3.7V，充滿電約 4.2V，放電截止電壓 2.5~2.8V 不等。有部分 18650 電池的平均電壓有做到 3.85V（充飽 4.35V），但這樣電壓的 16340 電池我不曾買到過。現在市面上也有 16340 尺寸的鋰鐵電池，不過因為這類電池均壓較低，容量也低，在現有手電筒產品表現差強人意，因此不在我這篇文的討論範圍。

16340 電池也叫 RCR123 電池，這原因是因為它和 CR123 電池尺寸相近，但可充電（Rechargeable）。一般 CR123 電池電池電壓比較低，只有 3V 左右，放電均壓其實還更低（放電測試可參考這裡）。不過 CR123 電池雖然是一次性電池，能量密度卻比 16340 更高（~1500mAh），使用年限也長，還能在較低溫環境下運作良好，作為常備電池仍有其價值，像部分單 18650 筒還刻意做到允許用兩顆 CR123 電池串聯供電。不過 CR123 能輸出的功率還是不如鋰離子電池，而且不可充電，不怎麼環保，價格也不便宜，所以如果電器允許較高的電壓範圍的話，不妨考慮使用 16340 作為替代。

目前（2019 年一月） 16340 電池容量大約是 500mAh~700mAh 左右（更高容量的幾乎都是虛標），因為容量低，充電的時候就對充電器更有要求，除了充電電壓需要比較精準，恆流充電（CC）階段充電電流不要太高之外，恆壓充電階段（CV）的截止電流也要足夠低，才能比較正確地充飽電池。一般 3000mAh 以上的 18650 電池少個 50~100mAh 沒充飽也許沒什麼，但這個差異對 16340 容量而言就是一成以上的差距，如果再考慮到手電筒不見得會把電池真正放電到截止電壓，其實這差異還更大。

也因為 16340 和 CR123 大小相近的關係，現在許多可以使用單顆 16340 的小筒，通常也都允許你使用 CR123。但 CR123 是一次性電池，放電電壓又明顯比較低，若要能夠盡量榨乾 CR123 剩餘能量的話，勢必得把工作截止電壓設更低一點，例如 2.0V。但這電壓對 16340 而言就太低了，很明顯地過度放電，會對電池後續容量/壽命/內阻造成傷害。如果你的手電筒最低工作電壓會導致 16340 過放電的話，那就只能選用有保護板的 16340 電池。

現今市面上的 16340 大都不是什麼知名的大廠生產，一致性不好和虛標都很常見，要怎麼挑選是個很大的問題。HKJ 做了不少這類小尺寸電池的放電測試，是個不錯的參考來源。

但 HKJ 測試的電池很多在台灣都買不到，許多新款的 16340 也沒有涵蓋到，這又是個很麻煩的問題。我過去幾個月為了替自己的 16340 小筒找到合用的好電池，陸續買了好幾款，總數近百顆來一一測試。做完測試的感覺是自己花了一堆冤枉錢在這裏面，而主因是廠商和賣家都不肯/不會/不懂提供真實的資訊，其實很讓人火大。現在把結果分享出來，或許能讓有耐心看我這篇文的人省下這種不必要的學費。


首先，先說明我測試/選擇 16340 的方式。


這要先從（我所認知的）目前市面上光效與反光杯/透鏡效率都不錯的 16340 筒最高功率來考慮。（注意：如果你的筒效率比較差，會需要更大的電池電流才能達到相近亮度，不確的話就自己量電流吧，那樣最準）


也就是說，以現今主流 16340 筒產品的需求來看，2A 或以上放電能力的 16340 是基本的，如果能力不到……那就是（我所認知的）廢物。因為我的 S1R 已經送人，我也沒有買 S1R II，所以我主要測試只做到 2.5A 放電。


那麼，先從有保護板的 16340 開始。


Fenix ARB-L16-700 與 Klarus 16340 700mAh

700.jpg

Klarus 16340.jpg

（Fenix 電池型號：ARB-L16-700；Klarus 這顆電池上沒有型號）

早期的保護板都是加在電池負極，然後從正極拉一條固定在電池側面的鎳帶連到保護板。這個做法問題至少有二：一是側面的鎳帶增加了電池直徑，有些筒會因此放不進去，或者放進去之後有時會卡住不好拿出來（我遇過不只一次，超鳥的）。二是這樣的加工比較不堅固不耐衝擊，一旦破皮導致鎳帶外露，就有短路的危險。

下面這顆 Keeppower 電池就是舊式的保護板工藝：
KP 16340.jpg

因為上述原因，我後來只考慮正極鋼殼鉚壓的保護板工藝，就像下面 Fenix 電池文宣上說的：

ARB-L16-700 Anode.jpg

（Fenix 似乎是最早推出正極保護板 16340 的手電筒品牌，Klarus 緊接在後，之後其他品牌的新電池也漸漸開始採用這類工藝）

Fenix 與 Klarus 最早推出的正極保護板 16340 似乎都是同一個來源，由同一個廠商代工製造，就我自己以前的測試觀察來看，似乎就是德朗能（DLG）的同款正極保護板電池：

DLG 700.jpg

就 HKJ 以前的測試來看，Fenix 與 Klarus 這兩款電池幾乎一樣，2A 放電是它們大致上的極限，但也有 650mAh 以上，1A 放電時的容量更是超過 700mAh，過去曾是手電筒中低亮度長續航的好選擇。我過去的經驗也是如此。為什麼說「過去」呢？因為，我最近新買的這兩款電池（對，我兩個牌子都有新買）都很一致地明顯變差了。有多差呢？變成 1A 放電只有 650mAh 左右，2A 放電則明顯超出了極限，只有 500mAh 上下了。由於是 Fenix 與 Klarus 這兩款電池新批次同時都變成次品，問題很可能出在來源的電池廠換了或是品控不良。但這類品牌電池賣這麼貴，如果不能保證下一次買到的電池性能仍然和上一次相近，那還有什麼理由開這個價？無論 Fenix 與 Klarus 是不是知道自己的新批次電池變差了，都難辭其咎（早就知道→那還繼續賣，把消費者當傻子嗎？毫不知情→你們沒有每一批貨都抽樣檢測嗎？）。



（Fenix ARB-L16-700 新舊批次 2A 放電比較，新批次，包含我買的 Fenix LD15R 裡附的那顆，都比較差）



（Klarus 同款電池和舊 Fenix ARB-L16-700 的 2A 放電比較，Klarus 的一致性更差，我買到的 #3 可謂廢品）

那麼另一個問題來了：德朗能新批次的正極保護板 16340 是不是也變差了呢？坦白說我不知道，不過我前陣子買了德朗能不加保護板的 16340 共幾十顆回來大量測試，發覺也是明顯比以前差了（詳見後文），所以沒興趣再浪費錢買有保護板的那款回來測試。


Fenix ARB-L16-700U 與 Klarus 16340UR70

700U.jpg

Klarus 16340UR70.jpg

我沒買過 Klarus 16340UR70，只買過 Fenix ARB-L16-700U，不過這兩款是相近時間推出的，也似乎是最早出現在市面上的 USB 充電式 16340，有鑑於他們上一顆的電池表現幾乎一樣，似乎是同一個來源，有考慮 Klarus 16340UR70 的人應該也可以參考我的經驗。

當時 Fenix ARB-L16-700U 剛上市不久我就買了幾顆。那時候想著要送朋友一支 16340 小筒，但又覺得送充電器麻煩，正巧出現了這種產品。因為之前對（當時還是舊批次的）ARB-L16-700 的印象很好，以為這顆 "U" 版本就是同一款電芯加上 USB 充電功能而已，孰料並非如此。買回來初步測試發現，1A 放電只有 600mAh 左右，在手電筒上中低亮度比起 ARB-L16-700 續航也少了至少 20%。當時我還很生氣地寫信給 Fenix 客服，他們（出乎意料地）也真的拿了兩款電池去做了 0.2C = 0.14A 低電流放電測試，結果 ARB-L16-700U 容量有達到 630mAh（即：標稱的 90%）以上，所以認為是達標的，而（當時還是舊批次的）ARB-L16-700 則是有 750mAh 以上，的確多了 20% 以上容量。既然他們都很有誠意地做了這些實驗，我也沒話說，想想就不計較了。



但這樣表現不佳的電池我也送不出手，所以當時充滿電之後就封存起來了，直到半年多後想起，就再度拿出來充滿電，重新做一次 1A 放電測試。這次結果出乎意料，這幾顆電池容量已經連 200mAh 都不到，變成了廢品中的廢品……這表示這款電池很可能充飽電後不耐久放。雖然電池維持著高電壓長時間會導致容量衰退，但我幾百顆電池裡面還是第一次遇到這麼誇張的狀況。考慮到這顆電池我比較有可能的使用方式（充滿電放在手電筒裡隨身攜帶，定期再 USB 補電維持高電壓），我只能以後避免購買這款產品。


Fenix ARB-L16-700UP 與 Klarus 16GT-70UR

700UP.jpg

16GT-70UR.jpg

這兩款是前陣子推出的 USB 充電電池，標榜高放電（Fenix ARB-L16-700UP: 2.5A / Klarus 16GT-70UR: 3A）。

我兩款都實際買來做了測試。ARB-L16-700UP 買了兩次，第一買了三顆（#1~#3），第二次買了六顆（#4~#9）。Klarus 16GT-70UR 只買了一次，五顆。







ARB-L16-700UP 第一次買到的三顆一致性不太好，裡面有一顆（#1）明顯比較差，算是不及格的廢品，另兩顆還算不錯。後續買到的六顆就很一致，且表現很好，是目前我買到過正極保護 16340 中放電能力最強的，而且容量在 2.5A 放電時仍有 680mAh，非常好。我有在後買到的六顆裡選一顆做了 3A 放電，效果也不錯，容量仍然是 680mAh 左右，當然電壓更低一些。但是第一次買到的三顆的不一致性仍然讓我有點擔心……這顆電池很貴，買到廢品完全是不應該也不能接受。

（Olight 為 S1R 與 S1R II 訂製的 550mAh 16340 似乎放電能力更強，但我沒有也不打算買來測試，因為他們做成尖頭那一側同時有正負極，一不小心就有短路風險，也不適合其他手電筒使用）



（這顆電池的 USB 充電曲線，充電電流與截止電流都很恰當，大約 2.5 小時可充滿，充滿後電壓大約在 4.17V ~ 4.22V 範圍，每顆電池略有些差異）







Klarus 16GT-70UR 就很糟糕，完全和標稱的不符，看起來只是顆最大放電能力 1.5A 左右的一般貨色，連 2A 都很勉強，虛標吹成這樣也是很厲害了，呵呵。（Manker E04 內附的一樣有 USB 充電，標稱 650mAh 的 16340 電池表現還明顯勝出呢）

其他品牌也有推出正極保護的 16340，外觀與工藝（代工廠）看起來都和上面的幾乎一樣，但只有 Fenix 與 Klarus 的款式最多，產品線最為完整，所以我只買了他們的產品來做比較與測試。如果有人有測過其他品牌款式，歡迎分享結果。


再來是沒有保護板的 16340。


沒有保護板的 16340 市面上有很多，包裝亂七八糟，我只試了其中幾款我覺得有可能表現不錯的。


DLG ICR16340 650mAh 與 Soshine 16340 700mAh
DLG BLUE.jpg
Soshine.jpg
DLG 這款就是德朗能用藍皮熱縮膜工業包裝的 16340 電池，優點是比上面那些保護板電池便宜的多，所以我和兩個不同賣家（天貓官方旗艦店與淘寶某手電筒賣家）各買了十餘顆回來做測試。





據天貓上的買家評論以及手電筒賣家所說，DLG 這顆電池以前的批次容量普遍超出 700mAh，不過我買到的這兩批顯然都不是這樣。這兩批電池一致性都不怎麼好，2A 放電平均容量在 600mAh 左右。2A 放電也差不多就是這款電池的極限，再往上，例如 2.5A 放電，就會出現容量明顯衰退的情況，只有極少數體質比較好的幾顆可以勉強撐住，但要一一測試找出來太累了。我買過幾顆 Soshine 16340 700mAh，放電能力/曲線/不一致性都和 DLG 藍皮這顆很相近，有幾顆因為不一致性其實還更差，可能就都是同一個電池廠來源（德朗能）。


AW IMR 16340 600mAh
AW.jpg
這款是 AW 出的高放電 16340 電池，其實它還有平頭版本，但我完全不知道那有什麼用，所以我買了十顆尖頭版本。





十顆裡面有一顆的容量超乎尋常的高一些，但放電能力也低一些。除此之外，這些電池的一致性很不錯（只有一顆比較差，這比例對 16340 來說似乎應該很不錯？），放電能力也很好，2.5A 看起來也輕輕鬆鬆，容量超過標稱的 600mAh。我有隨意選其中一顆做了 3A 放電，效果也不錯，容量仍然超過標稱的 600mAh，當然電壓也更低一些。有鑑於 AW 這款和 DLG 藍皮的容量差異小，但 AW 的放電能力強的多，放電電壓高，所以我保留了這些 AW 電池，DLG 藍皮則是全部包起來找機會淘汰掉。

以前 AW 還有出過一顆 550mAh 15C 的高放電 16340 電池，非常強大（HKJ 的測試），可以承受到 7A 甚至更高的放電，但現在似乎買不到了……是說買來也不知道要做什麼用。


就這樣，希望對各位有幫助……是說我打這麼多真的有人會看嗎

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作者: jwyou    時間: 2019-2-3 03:12

當然有∼好文, 推∼
作者: lusan_senna    時間: 2019-2-3 14:50

拉拉兄的文章是必讀的啦~~~
作者: fish-    時間: 2019-2-3 22:47

選擇時，重要的參考，非常感謝！
作者: peter_cheng001    時間: 2019-2-5 18:30

每次看了你的ˊ文章
都感覺功力大進  ^^
作者: yinghung    時間: 2019-2-5 20:34

好文，謝謝分享。
作者: 一和k    時間: 2019-5-11 07:51

謝謝分享。
作者: toobadorz    時間: 2019-5-28 22:04

想要編輯這篇文章加上新測試的電池，卻發現超過一個月後就不能編輯了
作者: here    時間: 2019-6-2 07:49

登入給GP ,啊錯頻了XD
好文必須推薦啊！！



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