Сравнительное тестирование литий-тионилхлоридных батареек (Часть 7)

14 декабря 2018

телекоммуникациисистемы безопасноститерминалы продажучёт ресурсовуправление питаниеммедицинапотребительская электроникаавтоматизацияответственные применениялабораторные приборыинтернет вещейEEMBSAFTVartaMinamotoEVERobitonTekcellстатьяисточники питания

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 этом номере журнала мы печатаем отчет о заключительной части нашего эксперимента, который был начат достаточно давно – еще во втором номере журнала за 2017 год. И вот он завершен.

В предыдущей части для ускорения процесса мы приняли решение изменить режим разряда батареек, увеличив частоту импульсов. В итоге 10.11. 2017 г. мы увеличили частоту импульсов до 4 раз в минуту длительностью по 150 миллисекунд при нагрузке 75 Ом.

В результате наш эксперимент полностью завершился 17.05.2018 г. Общая длительность составила практически 15 месяцев. Дольше всех отработала батарейка Robiton, а менее всего – Tekcell, но разница между ними не такая и большая – всего 22 дня. Значения всех остальных батареек расположились в 2-недельном промежутке от лидера (примерная разбежка не более 3%).

Поскольку эксперимент завершился для всех батареек практически одновременно, то это говорит о том, что в данном режиме работы их эффективная емкость оказалась очень близкой. Хотя у батарейки Robiton  по даташиту заявленная емкость 2400 мА⋅ч, наряду с некоторыми другими батарейками она имеет наименьшее значение. Максимальное значение емкости заявлено у EVE – 2700 мА⋅ч, но батарейка этого производителя отстала от лидера  на 2 недели.

При смене режима разряда батареек на более интенсивный нами не было замечено какого-то резкого изменения в снимаемых показаниях, значит, батарейки еще не достигли критического состояния и наши предварительные расчеты оказались верны.

В этой части тестирования мы с помощью осциллографа измеряли напряжение на нагрузке и рассчитывали внутреннее сопротивление батарейки по падению напряжения в сравнении с напряжением холостого хода. Более подробно читайте об этом в шестой части статьи об эксперименте.

Графические зависимости напряжения и внутреннего сопротивления за период с 05.10.2017 г. показаны на рисунках 1 и 2, а числовые значения этих параметров приведены в таблицах 1 и 2 соответственно. Зависимости за предыдущие периоды были показаны в третьей и шестой частях статьи.

Таблица 1. Напряжение под нагрузкой на батарейках (в импульсе)

Дата Напряжение, В
Varta Minamoto EEMB EVE Robiton SAFT Tekcell
05.10.2017 2,68 3,24 3,24 3,2 3,28 3,28 2,98
10.11.2017 2,84 3,26 3,26 3,2 3,28 3,28 2,84
06.12.2017 2,78 3,3 3,28 3,18 3,38 3,32 2,9
11.01.2018 2,92 3,24 3,3 3,14 3,32 3,32 2,94
07.03.2018 2,82 3,04 3,16 2,86 3,32 3,22 2,12
13.03.2018 2,66 2,98 3,1 2,84 3,32 3,16 2,02
16.03.2018 2,58 2,8 2,96 2,7 3,26 3,04
30.03.2018 2,18 2,66 2,78 2,64 3,3 3
25.04.2018 1,8 2,34 2,4 2,12 3,08 2,8
03.05.2018 2,12 2,28 1,98 2,66 2,62
07.05.2018 1,8 2,02 2,5 0
17.05.2018 1,8

Рис. 1. Напряжение на батарейках под нагрузкой в импульсном режиме

Рис. 1. Напряжение на батарейках под нагрузкой в импульсном режиме

Таблица 2. Внутреннее сопротивление батареек

Дата Внутреннее сопротивление, Ом
Varta Minamoto EEMB EVE Robiton SAFT Tekcell
05.10.2017 27,4 9,7 9,7 10,7 8,7 8,7 17,1
10.11.2017 21,13 8,74 8,74 10,31 8,23 8,23 21,13
06.12.2017 23,20 7,73 8,23 10,85 5,77 7,23 19,14
11.01.2018 19,01 9,72 8,18 12,42 7,68 7,68 18,37
07.03.2018 21,8 14,8 11,9 20,5 7,2 9,78 53,77
13.03.2018 28,20 16,61 13,55 21,13 7,68 11,87 60,89
16.03.2018 31,40 22,50 17,74 26,67 9,20 15,30 10,3
30.03.2018 50,23 27,63 23,20 28,41 7,73 16,00 9,8
25.04.2018 19,3 40,38 38,13 51,65 12,66 21,96 17,1
03.05.2018 95,63 47,41 41,45 59,85 16,92 28,63
07.05.2018 60,00 46,04 21,60
17.05.2018 48,33333

Рис. 2. Внутреннее сопротивление батареек

Рис. 2. Внутреннее сопротивление батареек

Из графиков видно, что за 1,5…2 месяца до окончания ресурса работы у батареек производства Tekcell и Varta наблюдалось очень нестабильное поведение внутреннего сопротивления. Наибольшую стабильность по этому параметру в процессе всего эксперимента показали батарейки Saft и Robiton.

Батарейки Varta и Tekcell по отношению к продукции других производителей показали также и наибольшее значение внутреннего сопротивления, которое было выше примерно в три раза, чем у лидеров по этому показателю – Saft и Robiton.

В ходе нашего эксперимента (первая и вторая части), а также по имеющейся информации от некоторых заказчиков мы пришли к некоторым любопытным выводам по поводу батареек Saft. Когда эти батарейки разряжаются и достигают некоторого минимального порога напряжения (около 2 В), напряжение на них резко уходит в ноль (батарейка как бы отключается). В настоящий момент это поведение мы объяснить не можем, но постараемся выяснить.

Батарейки EEMB, EVE и Minamoto в данной части эксперимента показали хороший средний результат.

Сравнивая полученные результаты с результатами первой части эксперимента, еще раз убеждаемся, что в разных режимах одни и те же батарейки могут вести себя по-разному. В первой части Robiton оказался на третьем месте, а в этой части – лидировал по показателям внутреннего сопротивления.

Продукция производителей Minamoto и EVE в первой части вообще очень рано сошла с дистанции и не отработала до конца эксперимента.

Батарейка Saft продемонстрировала постоянство и стабильность параметров с хорошими значениями в обеих частях эксперимента.

Список ранее опубликованных частей

•••

Наши информационные каналы

Товары
Наименование
ER14505 3.6V (EEMB)
ER14505-AX 3.6V (EEMB)
ER14505-VB 3.6V (EEMB)
ER14505-VY 3.6V (EEMB)
SB-AA11-TC (VITZRO)
SB-AA11-2P (VITZRO)
SB-AA11-AX (VITZRO)
LS14500 3PF RP (SAFT)
LS14500 CNA (SAFT)
LS14500 CNR (SAFT)