Έλεγχος μπαταριών με διαδοχική φόρτιση/αποφόρτιση.

[leosedf]

Ανοίγω αυτό το θέμα γιατί απλά είναι..... Ενδιαφέρον.

'Εβαλα μπρός τον αναλυτή μπαταριών και εγκατέστησα και αισθητήρες θερμοκρασίας και είπα να αρχίσω δοκιμές. Μπορώ να ελέγξω οποιαδήποτε μπαταρία σχεδόν (σε λογικά μεγέθη, αεροπλάνων, πλοίων διαστημοπλοίων αποκλείονται).

Σημαντική σημείωση: Οι παρακάτω δοκιμές μπαταριών παρόλο που γίνονται με πιστοποιημένο αναλυτή ακριβείας δεν μπορούν να θεωρηθούν "επίσημα" εργαστηριακά στοιχεία καθώς ο αριθμός δειγμάτων είναι μικρός. Οι έλεγχοι σε μπαταρίες γίνονται σε μεγαλύτερη κλίμακα με περισσότερα δείγματα από τα εργαστήρια των εταιριών η εξωτερικά πιστοποιημένα εργαστήρια.
Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται σε αυτές τις δοκιμές δεν αποτελούν απόλυτο στοιχείο ποιότητας του προϊόντος υπό δοκιμή λόγω του ότι οι έλεγχοι αυτοί γίνονται αυστηρά από όλους εμάς ως καταναλωτές και τα δείγματα που χρησιμοποιούνται είναι είτε αγορασμένα από εμάς,(από την τοπική αγορά) από κόσμο που ενδιαφέρεται, από καταστήματα που θέλουν να στείλουν μπαταρίες που δεν μπορούμε να βρούμε και από τους ίδιους τους κατασκευαστές. Οπότε τα στοιχεία που παρουσιάζονται δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για απόλυτη εκτίμηση της ποιότητας του προϊόντος ούτε και να χρησιμοποιηθούν για νομικούς λόγους αλλά παρέχονται ενδεικτικά μεταξύ καταναλωτών ( ο κάθε καταναλωτής έχει δικαίωμα να τεστάρει και να πει τη γνώμη του για κάποιο προϊόν που έχει προμηθευτεί).

Η δυνατότητα του αναλυτή είναι φόρτιση και αποφόρτιση μέχρι 5Α συνολικά.
Το τεστ είναι κάπως έτσι:
Initial no load voltage Ξεκίνημα, δεν γίνεται τίποτα για 2 λεπτά.

One hour discharge, εδώ ξεκινάει η διαδικασία αποφόρτισης με το προκαθορισμένο C συνήθως 1C (όση και η χωρητικότητα της μπαταρίας) για κανονικές μπαταρίες και μεγάλο C rating για τις μπαταρίες με μεγάλο discharge rate (π.χ. Panasonic,βλέπε πιο κάτω, samsung κλπ).
Αυτή η διαδικασία σταματά αν η μπαταρία φτάσει την τάση αποκοπής Η χρονικά σε μια ώρα. Αν η μπαταρία μας π.χ. είναι 2000mAh τότε λογικά σε μια ώρα αποφόρτισης 1C (δηλαδή με φορτίο 2Α) θα πρέπει να μας έχει δώσει συνολικά 2000mA η 100%. Γενικά καλή θεωρείται μια μπαταρία (ανάλογα με την εφαρμογή βέβαια) όταν μπορεί να αποδώσει πάνω από 80%.

10 minute rest, μετά την αποφόρτιση ο αναλυτής σταματά και είναι σε αναμονή για 10 λεπτά, αυτό επιτρέπει στην μπαταρία να ξεκουραστεί, να πέσει η θερμοκρασία της αν έχει ανεβεί κλπ. Μετά από τέντωμα μιας ώρας (η μεγάλου φορτίου) είναι αναγκαίο.

Pre-qualify charge, δοκιμαστική φόρτιση με πολύ λίγα mA και φούλ τάση (π.χ 4.2 για λιθίου). Κρατάει μερικά δευτερόλεπτα και συνήθως δεν φαίνεται και στο διάγραμμα.

Charge, ξεκινά η φόρτιση της μπαταρίας με σταθερό ρεύμα (CC) συνήθως με 0.7C μέχρι τα 4.2V, μετά αλλάζει σε σταθερή τάση (CV) ώστε να φτάσει η μπαταρία το ρεύμα αποκοπής (ανάλογα με τη μπαταρία).
Προσοχή: Η γνώμη διαφόρων "ειδημόνων" σε πολλά forum που ισχυρίζονται ότι φορτίζεις μια μπαταρία και περιμένεις μέχρι να μην "τραβάει άλλο" είναι απλά ΛΑΘΟΣ.
Ο κατασκευαστής ΔΕΝ είναι ηλίθιος , στα datasheet αναφέρει ότι υπάρχει και charge cut off current, ρεύμα αποκοπής κατά την φόρτιση δηλαδή. Παράδειγμα στην panasonic 100mA και στη samsung 110mA και ΠΡΕΠΕΙ να σταματήσει η φόρτιση εκεί για να διασφαλιστεί η σωστή λειτουργία της μπαταρίας.

Στο τέλος η διαδικασία κάνει loop από την αρχή για ένα ακόμη κύκλο αλλά στο τέλος η μπαταρία δεν φορτίζεται τέρμα αλλά μέχρι ένα σημείο που είναι καλό για την αποθήκευση. Στις λιθίου δεν αρέσει και πολύ η υψηλή τάση όταν είναι στο ράφι.
Επίσης, ακόμα και με 100Α να αποφορτιστεί μια μπαταρία θα δώσει μόνο την ονομαστική χωρητικότητα της (π.χ. 2250mAh) απλά σε πολύ σύντομο χρόνο. ΔΕΝ μπορούμε να αποφορτίσουμε παραπάνω. Αν δηλαδή η χωρητικότητα της είναι 1500mA θα μας δώσει μόνο τόσα άσχετα με το χρόνο.

Panasonic CGR18650CH

Πήρα λοιπόν μια Panasonic CGR18650CH 2250mA με με δυνατότητα αποφόρτισης (discharge rate)μέχρι 10Α. Δηλαδή μπορείς να τραβήξεις από τη μπαταρία αυτή ακόμα και 10Α.
Ωραία, Μιας και ο αναλυτής προσωρινά μπορεί να πάει μέχρι τα 5 τον έβαλα τέρμα και ξεκίνησα:

Αγνοήστε το μικρό καρφί (spike) στη μέση της θερμοκρασίας είναι επειδή έβαλα το πουλί μου στον αισθητήρα για να δω αν πατάει καλά.
Επί 25 λεπτά μου έδινε συνεχώς 5Α και ανέβαινε η θερμοκρασία μέχρι τους 36 (λογικό αφού τραβάς πάνω από το διπλάσιο σε ρεύμα).
Η απόδοση της είναι στο 92-93% αν και από δεύτερη ίδια πήρα 95%, μου έδωσε σχεδόν όσο είναι το 1C μέσα σε 25 λεπτά. Πολύ καλή μπαταρία και τώρα τελευταία χρησιμοποιείται πολύ σε ηλεκτρονικά τσιγάρα. Είναι ιδανική για εφαρμογές που απαιτούν αρκετή ισχύ σε σύντομα χρονικά διαστήματα. Εξαιρετική απόδοση. Δείτε επίσης τη θερμοκρασία που ακολουθεί, μετά από την αποφόρτιση έκανε γρήγορη επαναφορά από τους 36 στους 22 και κατά τη φόρτιση αφού πέρασε σε σταθερή τάση η θερμοκρασία ακολούθησε το ρεύμα.

Κατεβάστε το αρχείο με τις δοκιμές (2.22C και 1C) και λεπτομερή περιγραφή από εδώ Panasonic CGR18650CH.pdf

Samsung INR18650-15Q

Τα στοιχεία της μπαταρίας μπορείτε να τα κατεβάσετε εδώ INR18650-15Q.pdfINR18650-15Q.pdfINR18650-15Q.pdf (3.33C και 1C discharge tests)
Γερή μπαταρία με πολλές αντοχές. Πιστεύω και στα 18Α να έπαιρνα τα ίδια αποτελέσματα με μικρότερο χρόνο.
Απλά θα διαρκέσει σε φορτία λιγότερο από την panasonic λόγω χαμηλότερης χωρητικότητας (1500mAh). Απόδοση περίπου 93 έως 94.7%



Efest IMR18650V2 2000mAh

Γερή μπαταρία με υψηλό discharge rate όπως η panasonic και η Samsung.
Αποδίδει σχεδόν όσο και το αδερφάκι της 2250mAh.
Efest18650V2_1C_2,5C_Test.pdf


Efest IMR18350V2 800mAh

Καλή απόδοση όπως έπρεπε, το τεστ είναι στο 1C και στο 2C. Αρκετά συμπαθητικές μπαταρίες.
Efest18350V2_1C_2C_Test.pdf


Trustfire 16340 880mAh. Παράδειγμα σαβούρας.


Η συγκεκριμένη απέδωσε μόνο 29 την πρώτη φορά και 26% στη δεύτερη αποφόρτιση μέσα σε μια ώρα με 1C (880mA φορτίο). Η θερμοκρασία πολύ ψηλά, έφτασε σχεδόν την panasonic που αποφόρτιζε με 5Α (τουλάχιστον εκείνη είναι θηρίο και δικαιολογείται).
Μάπα το καρπούζι. Αλλόκοτη συμπεριφορά κατά τη φόρτιση.
Το αρχείο με την ανάλυση βρίσκεται εδώ TrustFire 16430.pdf



Ultrafire 18350 1200mAh


Αυτή η μπαταρία απέτυχε να αποδώσει αυτά που υπόσχεται (1200mAh) στο 1C,η απόδοση της ήταν περίπου στο 60%. Κάτι περίεργο που παρατήρησα είναι ότι σε όλες τις μπαταρίες κατά τη φόρτιση η θερμοκρασία ακολουθεί το ρεύμα (λογικό, όχι τόσο έντονα όσο στην αποφόρτιση βέβαια). Σε αυτή τη μπαταρία κατά τη φόρτιση όταν ο φορτιστής ρίχνει το ρεύμα και περνάει σε σταθερή τάση η θερμοκρασία τείνει να αυξάνει, δεν έχω ιδέα γιατί το κάνει αυτό, στην panasonic παραμένει σταθερό μέχρι που αρχίζει και πέφτει και η samsung δε νοιώθει, απλά πέφτει συνεχώς μετά την αποφόρτιση.
Μερικά στοιχεία για κατέβασμα UltraFire 18350.pdf


J.W.S. 26650 5200mAh
JWS_resize.jpg
Μπαταρία που απέτυχε να δώσει αυτά που υπόσχεται ακόμα και στο 1C.
JWS26650.pdf




Η ρουτίνα που χρησιμοποιήθηκε για το τεστ. (με πλήρη φορτισμένη μπαταρία αρχικά.)
liontest.JPG
1)Αναμονή δυο λεπτών.
2)Αποφόρτιση μιας ώρας, συνήθως στο 1C εκτός από τις high drain που αποφορτίζονται και με περισσότερα. Τάση αποκοπής 2.75V (Αν η μπαταρία αποδίδει παραπάνω το τεστ δεν σταματά αλλά φτάνει μέχρι την τάση αποκοπής).
3)Ξεκούραση 10 λεπτά
4) Φόρτιση στο 100% με 0.7C σταθερού ρεύματος μέχρι η τάση να φτάσει τα 4.2 (CC). Και μετά σταθερής τάσης μέχρι το ρεύμα αποκοπής που ορίζεται από τον κάθε κατασκευαστή στην panasonic και samsung για παράδειγμα είναι 100-110mA.
5) Jump πάλι από την αρχή αλλά αντί για 100% φόρτιση πάει στο 30% που είναι ιδανικό για αποθήκευση.
6)Ξεκούραση 10 λεπτά και τέλος ανάλυσης.

Θα ακολουθήσουν και άλλες μπαταρίες σε αυτή τη δημοσίευση μόλις έχω έτοιμα τα δεδομένα (σύντομα) Δυστυχώς δεν έχω πολλές μπαταρίες, μερικές 18650, 16350, 18350 και κάτι NiMH. Για οποιοδήποτε λάθος η διευκρίνηση μπορείτε να απαντήσετε στο θέμα για να διορθωθεί.


Πρόσφατες εξελίξεις. Να ευχαριστήσω τον Κύριο Γαβριήλ από το www.batteryworld.gr που με προμήθευσε σήμερα με μπαταρίες λιθίου, NiMH, Μολύβδου, LiFEPO4 κλπ για δοκιμές, επίσης έμαθα σήμερα ότι έχουν και μπαταρίες cyclon που είναι αρκετά ενδιαφέρον. Οι αναλύσεις γίνονται 24 ώρες για να πάρουμε αποτελέσματα σύντομα και έρχονται και άλλες εξηγήσεις για τη λειτουργία μπαταριών. Αν έχετε κάποια ιδέα η θέλετε να δοκιμαστεί κάποια μπαταρία που δεν έχουμε αναρτήσει επικοινωνήστε μαζί μου.