Δοκιμή σε φρέσκες, μισότριβες και λίγο πριν την ανακύκλωση 2x μπαταρίες έως 200W

[lounik]

 Όλοι έχουμε ακούσει ότι οι μπαταρίες μας πρέπει να είναι σε καλή κατάσταση, να μην χρησιμοποιούμε κουρασμένες μπαταρίες και να τις στέλνουμε για ανακύκλωση όταν έρθει το τέλος της ζωής τους.
Για τον κατασκευαστή εάν χάσει πάνω από το 20% της χωρητικότητας της είναι eol (end of life)
Ωστόσο εάν κάποιος δεν έχει μεγάλες απαιτήσεις από την μπαταρία δύσκολα θα καταλάβει γιατί θα πρέπει να τις αλλάξει.

Για τα το αποτυπώσω όλο αυτό σε νούμερα πήρα 3 set μπαταριών από ολοκαίνουργιες έως έτοιμες για ανακύκλωση και τις υπέβαλα σε δοκιμασία από 10 έως 200 watt σε ένα διμπάταρο με arctic fox και καταγραφή σε ecxel των δεδομένων.

Το ζητούμενο είναι να δούμε τις επιπτώσεις στην υγεία της μπαταρίας με το πέρασμα του χρόνου.
Πέρα από την χωρητικότητα που μπορούμε εύκολα να δούμε ότι χάνει μια μπαταρία τόσο εμπειρικά όσο και σε ένα σχετικά απλό φορτιστή...
τι σημαίνει η αύξηση της εσωτερικής αντίστασης;
μπορεί να δίνει το ίδιο ρεύμα με μια καινούργια μπαταρία;
πόσο μας επηρεάζει η πτώση τάσης υπό φορτίο;
έχει την ίδια δύναμη και αντοχή;
ζεσταίνεται το ίδιο;
έχει κάποιους άλλους περιορισμούς;
προκύπτουν θέματα ασφάλειας;

Τα δείγματα που έχω στα χέρια μου για σύγκριση.
2 ολοκαίνουργιες 2922 & 2884 mah ~22-24 mohm (αγορασμένες σαν Murata vct6 αλλά κάτι μου λέει ότι τα στοιχεία είναι Samsung Q30)
2 LG hg2 2 χρόνων αλλά όχι πολύ δουλεμένες 2596-2600 mah ~35-45 mohm
2 Samsung ~3 χρόνων καλοδουλεμένες αλλά με αρκετούς κύκλους 2308-2336 mah ~70 mohm
Tα mohm είναι ένας μέσος όρος από ενδείξεις που δίνει ο lii500 και δεν είναι πάντα απόλυτα σταθερές

Τα δεδομένα που θέλουμε είναι τάση μπαταρίας σε ηρεμία, τάση κατά την λειτουργία και την ισχύ που αποδίδει το mod στην αντίσταση. Για λόγους ευκολίας δεν έχει υπολογιστεί ο βαθμός απόδοσης του mod (χαμένη ενέργεια που καταναλώνεται αλλά δεν αποδίδεται).
Από την διαφορά των 2 τάσεων προκύπτει η πτώση τάσης υπό φορτίο.
Από την αποδοθείσα ισχύ δια της τάσης προκύπτει θεωρητικά το ρεύμα από τις μπαταρίες.
Η εσωτερική αντίσταση IR προκύπτει από την πτώση τάσης δια το διερχόμενο ρεύμα. Αναφέρεται στην συστοιχία των δυο μπαταριών σε σειρά. Άρα δια δυο για την εσωτ. Αντίσταση κάθε μπαταρίας.
Η σχέση μεταξύ της αντίστασης του φορτίου που βλέπουν οι μπαταρίες δια της εσωτερικής αντίστασης, δηλαδή πόσες φορές μικρότερη είναι η εσωτ. αντίσταση από την αντίσταση φορτίου (όχι του coil)
Η απόλυτη ισχύ που καταναλώνεται πάνω στις μπαταρίες και το παίρνουμε ως θερμικό έργο. (πτώση τάσης επί ρεύμα)

Οι μετρήσεις έγιναν σε 10 – 200 watts για δύο μπαταρίες με pusle των 2 sec στα μεγάλα watts για να αντέξουν οι μπαταρίες καθώς ξεπερνάμε αρκετά τα προτιμώμενα χαρακτηριστικά του κατασκευαστή. Οι hg2, 30q, vct6 έχουν όλες την αποφόρτισης στα 30 Α σαν διάγραμμα ασφάλειας, όχι σαν προτεινόμενο.


Μερικά γρήγορα στοιχεία για τις πιο κουρασμένες 30q

Δεν μπορούν να δώσουν πάνω από 168 watts (pulse των 2 sec!) όταν ζητήσαμε 200watts.
Όταν το κάνουν έχουν >1,1 volts πτώση τάσης ανά μπαταρία. Σχεδόν φτάνει στην τάση που θα κάνει cut off το mod ενώ είναι full φορτισμένες.
Με 28 amber επί 2,22 v πτώση τάσης σημαίνει ότι πάνω από 60 watts καταναλώνονται πάνω στις μπαταρίες και φυσικά ζεσταίνονται πολύ.

Αντίστοιχα οι πιο φρέσκιες έδωσαν 185 watts (δεν δοκιμάστηκαν πιο ψιλά) με μισό volt πτώση τάσης ανά μπαταρία και 26 watts απώλειες και στις δυο μπαταρίες.

Γενικό συμπέρασμα
Οι πολυδουμεμένες μπαταρίες σε μεγάλα ρεύματα θα δείξουν τις αδυναμίες τους, μεγάλες πτώσεις τάσης, πρέπει να δώσουν ακόμα περισσότερο ρεύμα για την ίδια ισχύ, μεγάλες θερμικές απώλειες που και αυτές προστίθενται στο έργο που πρέπει να παράξουν και γενικά ζορίζονται περισσότερο για να δώσουν αυτά που θέλουμε.


Εάν υπάρχει ενδιαφέρων για τους τύπους από τους οποίους προκύπτουν τα δεδομένα μου λέτε για ανάλυση.

[Λοξίας]

Ενδιαφέρον!
Μπράβο για την δουλειά που έκανες και έχουμε στοιχεία.

[lounik]

Σύντομο συγκριτικό μεταξύ των περσινών μετρήσεων, την κατάσταση που είναι τώρα και δυο καινούριων αγορασμένων ως vtc6

Vdrop: πτώση τάσης υπό φορτίο
IR: θεωρητικός υπολογισμός εσωτερικής αντίστασης μπαταρίας
Watt at bat: απώλεια ισχύος που καταναλώνεται πάνω στην μπαταρία.

Όλες τις μετρήσεις της λαμβάνουμε σαν τάξη μεγέθους όχι σαν απόλυτα νούμερα (φτωχός εξοπλισμός)

Μια γρήγορη ανάγνωση των μετρήσεων
Οι περσινές μπαταρίες κρατάνε μια χαρά.
Οι νέες μαϊμούδες είναι από καλή ράτσα (Μακάκος να δεις που θα είναι) και δεν τρώνε μπανάνες από όπου να είναι.  

Edit: τώρα που το βλέπω καλύτερα τα νούμερα στην καινούριες είναι πιο κοντά σε αυτά που είχαν γράψει  οι “2 LG hg2 2 χρόνων αλλά όχι πολύ δουλεμένες 2596-2600 mah ~35-45 mohm”

[ZiovanioS]

Μπράβο σου για τη δουλειά που έκανες και τους υπολογισμούς. Έχω μια ερώτηση. Ισχύει ότι εάν φορτίζεις με 3Α οι μπαταρίες έχουν πιο λίγη ζωή? Επίσης όταν ο φορτιστής μου δείχνει σε πλήρη φόρτιση πχ 2800mah και η μπαταρία είναι 3000 η απώλεια 200mah τι ακριβώς σημαίνει?

Στάλθηκε από το M2004J19C μου χρησιμοποιώντας Tapatalk

[lounik]

 Για την φόρτιση η lg για την hg2 δίνει 1,5 Α σε κανονική και έως 4 Α για γρήγορη φόρτιση.
Η sony για την vtc6 δίνει 3Α

Εάν χρειάζεσαι αυτή την ταχύτητα φόρτισης τότε το κάνεις. Εάν δεν σε απασχολεί και έχεις την δυνατότητα για πιο χαμηλά amper στη φόρτιση, προτίμησε τη. Είναι φυσιολογικό με πολλά Α η μπαταρία να ζεσταίνεται και αυτό δεν είναι το καλύτερο για τη μακροζωία της χωρίς όμως να βγαίνει εκτός προδιαγραφών.

Γενικά για την μονάδα μέτρησης χωρητικότητας κατά την φόρτιση να την υπολογίζεις μόνο σαν ένδειξη τάξης μεγέθους.
Οι μπαταρίες είναι “αποθήκες ενέργειας” αλλά δεν μοιάζουν με μια κανάτα που εάν της βάλουμε 1 λίτρο νερό θα μας δώσει πίσω ένα λίτρο νερό, όπως και να την αδειάσουμε.
Το ότι θα βάλουμε σε μια μπαταρία 2600mah δεν σημαίνει ότι θα τα πάρουμε πίσω. Υπάρχουν απώλειες από την μετατροπή ενέργειάς από ηλεκτρική σε ηλεκτροχημική και τούμπαλη (θερμότητα) καθώς και εσωτερικές διαρροές.

Επίσης
π.χ από το data sheet της sony που την αναφέρει έως 3120 mah αλλά την δίνει ως 3000mah και αυτό στα 200ma φορτίο
Με αποφόρτιση στο 1 Α δίνει 2850 mah
Με αποφόρτιση στα 10 Α δίνει 2700 mah
Σε άλλο πίνακα βλέπεις ότι ανάλογα την θερμοκρασία η μπαταρία μπορεί να μην σου δώσει το 100% της χωρητικότητας .
Μέχρι εδώ αυτά τα νούμερα είναι για μια ολοκαίνουργια που δεν έχει καμία πτώση στην απόδοση της.

Πρακτικά εάν δεις κοντά στα 2800 mah να είσαι σούπερ ευχαριστημένος και μην ψάχνεις τα υπόλοιπα 200. Καλό είναι να μην βγάζουμε όλοι την ενέργεια από την μπαταρία γιατί όσο πιο κοντά κατεβαίνουμε και μένει στα 2,5 V τόσο πιο γρήγορα θα γεράσει.

[ZiovanioS]

Εξαιρετικά και αναλυτικά να είσαι καλά. Ο 2ος φορτιστής μου δυστυχώς  φορτίζει με 3Α όταν βάζεις -2 μπαταρίες. Μου επιβεβαιώσεις αυτά που είχα κάπως μπερδεμένα σε σχέση με τις μπαταρίες και φόρτιση. Ευχαριστώ.

Στάλθηκε από το M2004J19C μου χρησιμοποιώντας Tapatalk

[camber]

Επίσης
π.χ από το data sheet της sony που την αναφέρει έως 3120 mah αλλά την δίνει ως 3000mah και αυτό στα 200ma φορτίο
Με αποφόρτιση στο 1 Α δίνει 2850 mah
Με αποφόρτιση στα 10 Α δίνει 2700 mah

H ονομαστική χωρητικότητα (nominal capacity) είναι η χωρητικότητα που έχει συνήθως μια VTC6 και είναι 3120mAh. Η τυπική ή επίσημη χωρητικότητα (rated capacity) είναι 3000mAh και το απόλυτο ελάχιστο όριο που θα έχει ακόμη και  η πιο σκάρτη VTC6.
Και οι δύο αυτές χωρητικότητες δεν δίνονται για αποφόρτιση 200mA αλλά για 0.2I_tA. Εξ' ορισμού το I_tA = C_nAh/1h και είναι ο σωστός κατά IEC τρόπος έκφρασης του C-rate. Ουσιαστικά δηλαδή μιλάμε για αποφόρτιση 0.2 * 3000 = 600mA.

Ομοίως θα δώσει κατ' ελάχιστο 2850mAh όχι σε αποφόρτιση 1Α αλλά 1I_tA δηλαδή 1 * 3000 = 3000mA = 3A.

[lounik]

Ευχαριστούμε πολύ για την διευκρίνιση camper

[lounik]

Έγιναν δυο μετρήσεις με τις molicel 26A σε φορτίο.
 
Μια με το invoke για να είναι τα νούμερα συγκρίσιμα με παλαιότερες μετρήσεις και μια με το ravage που δεν είναι υποτονικό στα ρεύματα σαν το invoke για πιο ρεαλιστικές μετρήσεις.
Δεν πιέστηκαν πολύ (έως 100-120 watt) καθώς ότι μισότριβη μπαταρία πέρασε το τεστ είχε επίπτωση στην υγεία της.
 
Στον δεύτερο πίνακα είναι οι μετρήσεις από ολόφρεσκες vtc6 σε σύγκριση με τις molicel. Αρχικά είναι παρόμοια τα νούμερα αλλά όσο πιέζεται τόσο περισσότερο ξεχωρίζει, δικαιολογώντας την δυνατότητα για 25 amper.

[lounik]

 Αγοράστηκαν 30q & p26a από γνωστό μαγαζί με μπαταρίες και μπήκαν για τον πρώτο έλεγχο.
Δυστυχώς το εξωτερικό τροφοδοτικό του LiitoKala τα έπαιξε το βράδυ που ολοκλήρωνε την διαδικασία.
Ή ζορίστηκε αρκετά αλλά full test με τέσσερις μπαταρίες στα 1 Α έχω κάνει πολλές φορές ή ήρθε η ώρα του ή μου το έφαγαν τα αστραπόβροντα.
Μπήκε προσωρινά ένα 9v x 1,5A αντί για 2 Α και γίνεται έλεγχος στης 30q που τις φοβάμαι περισσότερο. Μετά θα ακολουθήσει δοκιμή με φορτίο και καταγραφή πτώση τάσης.

[lounik]

 Από θέμα χωρητικότητας οι 30Q με άφησαν απόλυτα ικανοποιημένο. Έδωσαν 2858 & 2899 mah στην πρώτη αποφόρτιση με 0,5 Α έως τα 2,8 volt. Πήραν 2908 & 2901 mah για να φορτίσουν πλήρως στο 1Α. Στα τυπικά αναμενόμενα και λίγο καλύτερα από όσες 3000mah έχουν περάσει από τα χέρια μου.

Να θυμίσω πως στις τελευταίες προσπάθειες για εύρεση σωστής μπαταρίας έχω πέσει σε μαϊμούδες των 1700 – max 2400 mah

Δεδομένα από άλλη φρέσκια 30q δεν έχω για σύγκριση. Υπάρχουν από τις πολύ ταλαιπωρημένες και πεσμένες του 2017 σε δοκιμή του 2020 στο πρώτο post

Τα data
Δοκιμή στα χαμηλά watt δεν έχουν να μας πουν και πολλά (διμπάταρο γαρ) παίρνουν και αρκετή ώρα.
Δοκιμή σε τρελά watt δεν θα κάνω καθώς θέλω τις μπαταρίες μου να τις χαρώ και βρίσκονται δύσκολα πια. 60-120 watt, δηλαδή 30 έως 60 watt για κάθε μπαταρία είναι ένα ρεαλιστικό σενάριο χρήσης.
Ωστόσο έκανα αρκετά πατήματα στης ίδιες ρυθμίσεις για να έχω μετρήσεις σε διάφορες συνθήκες (κρύες - ζεστές μπαταρίες/mod, σε 2 mod) και πήρα ένα εύρος απόκλισης κρατώντας μια καλή και μια κακή τιμή.
Θα είχε ενδιαφέρων και μετρήσεις με τις μπαταρίες μισοξεφόρτιστες κάπου στα 3,5 V


Oι P26A ξεπέρασαν τις προηγούμενες που είχα πάρει, μπορεί και τον εαυτό τους. 2728 & 2703 mah στην πρώτη αποφόρτιση έως τα 2,8 volt αλλά με 0,25 A για μπαταρία των 2600mha.
add: Παράξενη μέτρηση που δεν επιβεβαιώθηκε κατά την φόρτιση που ήταν στα πολύ normal ~2588 mah στο 1 Α (τόσο ακριβώς είχαν βγάλει και οι πρώτες molicel p26a).


Αργότερα θα δούμε και τα ρεύματα τους….

[lounik]

Δυόμιση χρόνια μετά οι 30q μου έδωσαν 2600 mah και οι p26a μόλις 1850 εως 1900 mah σε αποφόρτηση.
Τις molicel τις έχω σκίσει με 2 ζευγάρια σε καθημερινή χρήση εναλλαξ, τις samsung πιο αραιή χρήση ~1-2 μέσα στο μήνα.