Сравнительное тестирование литий-тионилхлоридных батареек (Часть 6.)
3 ноября 2017
Действительно ли сравнительно дорогие, но широко используемые в промышленности литий-тионилхлоридные элементы питания стоят своих денег? Ответить на этот вопрос поможет тестирование элементов питания типоразмера АА семи различных производителей, проводимое инженерами компании КОМПЭЛ.
В журнале НЭ №6/2017 мы сообщили о завершении первой части нашего эксперимента по сравнительному тестированию батареек (постоянный разряд нагрузкой 3,3 кОм при температуре -20°С). При этом вторая часть эксперимента продолжается, и сейчас мы предлагаем ознакомиться с некоторыми промежуточными результатами. Напомним, что в данном случае батарейки работают в импульсном режиме с импульсами длительностью 150 миллисекунд, их периодичностью 1 раз в минуту и нагрузкой 75 Ом в нормальных климатических условиях. На момент написания данной статьи длительность этой части эксперимента составляет уже более семи месяцев (220 суток).
Во второй части тестирования мы с помощью осциллографа измеряем напряжение на нагрузке и рассчитываем внутреннее сопротивление батарейки по падению напряжения в сравнении с напряжением холостого хода. Осциллограммы по состоянию на 05.10.2017 года приведены на рисунке 1.
Рис. 1. Форма напряжения на батарейках в импульсном режиме
Графические зависимости напряжения и внутреннего сопротивления за период с 24.04.17 по 05.10.17 показаны на рисунках 2 и 3 соответственно (зависимость за период с 27.02.17 по 24.04.17 была показана ранее в журнале НЭ №4/2017). Числовые значения внутреннего сопротивления приведены в таблице 1.
Рис. 2. Напряжение на батарейках под нагрузкой в импульсном режиме
Рис. 3. Внутреннее сопротивление батареек
Таблица 1. Внутреннее сопротивление батареек в импульсном режиме
| Дата | Внутреннее сопротивление, Ом | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Varta | Minamoto | EEMB | EVE | Robiton | SAFT | Tekcell | |
| 24.04.2017 | 10,2 | 10,2 | 10,7 | 8,6 | 8,1 | 7,2 | 8,1 |
| 02.05.2017 | 10,2 | 9,7 | 10,7 | 8,6 | 7,6 | 7,2 | 8,6 |
| 10.05.2017 | 11,3 | 10,2 | 11,8 | 9,7 | 8,6 | 7,2 | 9,1 |
| 17.05.2017 | 11,8 | 10,2 | 11,8 | 9,7 | 8,6 | 7,2 | 8,6 |
| 25.05.2017 | 19,0 | 8,7 | 10,8 | 8,7 | 7,7 | 6,7 | 8,7 |
| 07.06.2017 | 16,0 | 9,3 | 10,3 | 8,2 | 7,7 | 7,2 | 8,7 |
| 14.07.2017 | 14,8 | 9,2 | 9,7 | 8,7 | 8,2 | 8,2 | 9,3 |
| 06.08.2017 | 11,9 | 9,3 | 9,3 | 9,3 | 8,2 | 6,7 | 10,3 |
| 09.09.2017 | 19,3 | 9,3 | 8,8 | 9,8 | 7,8 | 7,8 | 9,8 |
| 05.10.2017 | 27,4 | 9,7 | 9,7 | 10,8 | 8,7 | 8,7 | 17,1 |
Из приведенных в таблице 1 данных видим, что Varta имеет повышенное значение внутреннего сопротивления и некоторую нестабильность. Это может быть связано с тем, что батарейка попала к нам после длительного хранения (мы говорили об этом в начале эксперимента НЭ №2/2017) или ее ресурс подходит к концу. Также наметился некоторый рост сопротивления у батарейки Tekcell. Лучший результат демонстрирует батарейка производителя SAFT – она обладает минимальным внутренним сопротивлением и хорошей стабильностью. Внутреннее сопротивление батареек остальных производителей находится на среднем уровне с хорошей стабильностью.
В данной части эксперимента батарейка тратит свою емкость со скоростью примерно 0,1 мА·ч. Учитывая начальную емкость батареек на уровне 2000 мА·ч и более, эта часть эксперимента должна продлиться не менее 27 месяцев (из них семь батарейки уже отработали). За время эксперимента в указанном режиме мы получили определенный результат. Теперь интересно посмотреть, как поведут себя эти батарейки при увеличении на них нагрузки. Для этого мы поднимем частоту импульсов до трех в минуту, что должно привести к сокращению длительности эксперимента до 6 месяцев. После работы в указанном режиме в течение двух месяцев мы еще раз изменим режим в сторону увеличения жесткости испытаний с таким расчетом, чтобы завершить эксперимент к марту 2018 года (ровно год от начала эксперимента). При этом мы сможем оценить, как поведут себя батарейки к концу их срока жизни в различных режимах при последовательном увеличении нагрузки.
Наши информационные каналы