16340 鋰離子充電電池的心得

16340, 電池

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）

500 流明左右：如 Fenix LD15R、Olight S1，需要近 2A（~1.7A）以上放電能力的 16340。
700 流明左右：如 Fenix E16、Fenix E18R，需要 2.5A 以上放電能力的 16340。
900 流明左右：如 Olight S1R，需要 3A 以上放電能力的 16340。
1000 流明以上：如 Olight S1R II，需要 3.5A 以上放電能力的 16340。

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

（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

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

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

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

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