Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Multimetr Fluke
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

tomybb 10 Aug 2021 04:23 6012 77
  • Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V
    Coraz więcej przenośnych urządzeń korzysta już z akumulatorów Li-ion. Ciągle jest jednak spora grupa produktów gdzie króluje zasilanie z popularnych "paluszków" 1,5V. Najczęściej w wersji AAA lub AA. Obecnie alternatywą dla baterii R6 i R3 są akumulatory Ni-MH. Niestety, wadą ich stosowania jest nieco niższe napięcie w stosunku do baterii. Zdecydowana większość urządzeń pracuje poprawnie także i na takim, obniżonym nieco napięciu ale znajdą się na pewno i te, które będą miały z tym problem. Sytuacja pogłębi się gdy sprzęt do zasilania wykorzystuje kilka ogniw połączonych szeregowo. Wtedy napięcie zasilania na wyjściu będzie już sporo niższe gdy zdecydujemy się na zasilanie akumulatorowe Ni-MH. Jaką więc mamy alternatywę? Firma Xtar wprowadziła na rynek akumulatory w rozmiarze popularnych "paluszków". Zamiast akumulatora Ni-MH zastosowano jednak Li-ion połączony ze stabilizatorem, przetwornicą step down. Tak aby na wyjściu cały czas było napięcie 1,5V.

    Idealna charakterystyka rozładowania takiego modułu powinna wyglądać więc tak jak przedstawiono poniżej. W momencie obciążenia, rozładowywania na wyjściu cały czas utrzymuje się napięcie 1,5V. Po przekroczeniu granicznej wartości rozładowania wbudowanego akumulatora Li-ion napięcie gwałtownie spada do 0V. Oczywiście w teorii. :)

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V
    Testy przeprowadziłem na wersji w rozmiarze AA.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V
    Otrzymujemy je w papierowych pudełkach. Na nich tylko krótka informacja odnośnie bezpieczeństwa.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Pierwszy problem jaki od razu nasuwa się przy takim rozwiązaniu to samorozładowanie. Testowane akumulatory mam od lutego tego roku i tak leżały sobie przez 6 miesięcy. Oczywiście wcześniej także z pewnością nie były podładowywane więc czas ich "leżakowania" jest jeszcze dłuższy. Sprawdzam napięcie po ponad pół roku bezczynności.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Jak widać ciągle utrzymuje się na poziomie 1,5V. Oczywiście z czasem będzie coraz gorzej.

    Test pojemności.
    Do ładowania testowanych Xtar-ów producent nakazuje nam zaopatrzyć się w dedykowaną ładowarkę. Jak łatwo się domyśleć nie można ich ładować żadnymi ładowarkami przeznaczonymi do Ni-MH. Do tego celu jest model BC4 tego samego producenta. Zasilanie z USB, ładowanie napięciem 5V. W praktyce było to 4,6V które się zwiększało. Sygnalizacja końca procesu, naładowania poprzez LEDy. Sama ładowarka również jest bardzo ciekawa. Poświęcę na nią osobny temat. Tutaj skupimy się na samych akumulatorach.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V
    Jako sztuczne obciążenie wykorzystałem moduł Atorch DL24, testowany już przeze mnie jakiś czas temu. Bazowałem także na dedykowanym do niego oprogramowaniu na PC. Tani koszyk na baterie okazał się niezbyt dobrym pomysłem dlatego użyłem dużo lepszego ścisku wraz z miedzianymi przewodami 1,5mm². W takim układzie spadek napięcia na przewodach, przy obciążeniu 0,4A udało się ograniczyć do 0,008V.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Zgodnie z informacją umieszczoną na obudowie pojemność wyrażona jest tutaj w mWh i wynosi 3300. Nie wiem czy zabieg pisania mWh zamiast mAh ma na celu zmylić potencjalnego użytkownika, na mnie jednak zadziałał i przyzwyczajony do mAh liczyłem na naprawdę dużą pojemność. :) Oczywiście w internecie znajdziemy że mamy tutaj do czynienia z: 3300mWh oraz 2000mAh. Czyli tak na prawdę pojemność typowego ogniwa Ni-MH.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Jak wiadomo, chińskie produkty lubią ten parametr mocno zawyżać więc oczywiście sprawdziłem to osobiście. Całkowite naładowanie i rozładowanie prądem 400mA. Na wykresie jednak sam moment spadku do 0V nie został zarejestrowany.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V
    Widzimy, że test trwający ponad 5 godzin wykazał pojemność nieco ponad 2000mAh, więc zgodnie z deklaracją producenta.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V
    Rozładowany, na jego wyjściu całkowite 0V.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Stabilizacja napięcia pod obciążeniem.
    Na wcześniejszym wykresie widać, że stałe napięcie utrzymywane jest przez cały proces rozładowania. Dzieje się tak przy całkowicie naładowanym akumulatorze rozładowywanym stałym prądem. Jeżeli nasz Xtar leżakował, lub był doładowany tylko przez chwile sytuacja wygląda nieco inaczej. Pokazały to kolejne testy. Tutaj akurat akumulator rozładowany całkowicie, następnie podładowany tylko przez kilkanaście sekund w ładowarce.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V
    Na wyjściu mamy 1,5V - nie jesteśmy w stanie określić w jakim stopniu naładowany jest wewnętrzny akumulator Li-ion. A jak widać w przypadku użycia rozładowanego charakterystyka pracy jest nieco inna. Najprostszym sposobem jest więc użycie dedykowanej ładowarki i sugerowanie się sygnalizacją LED.

    Przy naładowanym akumulatorze spadki napięcia wyglądają następująco.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Obciążenie i odczyty dokonane z Atorch DL24.

    Kolejny test ze zmianą prądu rozładowywania. Widać jak napięcie nieco "siada" przy zwiększeniu obciążenia. Przy zmianie na 2,5A szybko osiąga 0V.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Pomiar tętnień.
    Zastosowanie przetwornicy step down w połączeniu z akumulatorem Li-ion powoduje że na wyjściu będziemy obserwować tętnienia. Sprawdziłem jak to wygląda w tym przypadku przy różnym prądzie. Amperomierz widoczny w dolnej części zdjęć. Jako obciążenie wykorzystałem rezystory o różnej wartości.
    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Czy zastosowanie przetwornicy na zasilaniu będzie miało wpływ na działanie urządzenia? Sprawdziłem to na przykładzie popularnego multimetru Aneng AN8008 w którym zasilanie oparte jest na 2xAAA. Ni-Mh zastąpiłem testowanymi właśnie akumulatorami Xtar. Trzeba było jedynie na potrzeby testu zmodyfikować nieco zasilanie ponieważ rozmiar "ogniw" nie był odpowiedni. :)

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Dokonałem kilku podstawowych pomiarów wykorzystując "napięcie wzorcowe" oraz precyzyjny rezystor i kondensator. Wyniki takie same jak w przypadku zastosowania zasilania Ni-MH. Nie można jednak z całą pewnością stwierdzić że tak będzie w każdym urządzeniu gdzie będziemy ich używać.
    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Kompatybilność wymiarów.
    Spotkałem się z opinią, że są one trochę dłuższe od ogniw AA. Podczas wyjmowania z ładowarki faktycznie zauważyłem że wychodzą jakby z nieco większym oporem. Porównałem z innymi. Po dokładnym przyjrzeniu się, można stwierdzić że drobna różnica w długości występuje. Zmierzyłem i wynosi ona 0,3mm.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Te Li-ion są za to trochę lżejsze. Dodatkowo, jeśli już przy budowie jesteśmy warto zauważyć że ich "styk" dodatni wygląda podobnie jak w ogniwach 18650.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Podsumowanie.
    Prezentowane tutaj akumulatory mogą być alternatywą dla baterii 1,5V ale chyba tylko wtedy gdy ogniwa Ni-MH w niektórych urządzeniach będą nieodpowiednie z uwagi na niższe napięcie jakie dostarczają. W pozostałych przypadkach, korzystniej z uwagi na mniejszą cenę zakupu (do Li-ion musimy także dokupić ładowarkę) oraz możliwość uzyskania większych pojemności dalej stosować pakiety Ni-MH. Warto także podkreślić, że Li-ion uważane są za bardziej niebezpieczne. Istnieje także inne niebezpieczeństwo w przypadku stosowania takich akumulatorów z wbudowaną przetwornicą.
    Mogą one być śmiertelnie niebezpieczne jeśli zastosujemy je w niektórych urządzeniach!!
    Chodzi tutaj o sygnalizację rozładowania baterii. Akumulatory Ni-MH czy jakiekolwiek baterie rozładowują się stopniowo zmniejszając swoje napięcie.

    Natomiast całkiem inaczej rozładowują się akumulatory z wbudowaną przetwornicą - napięcie cały czas utrzymuje się na stałym, zbliżonym poziomie, następnie w pewnym momencie momentalnie spada do 0V (wykresy).
    Nie zadziała więc sygnalizacja rozładowanych baterii wbudowana w urządzenie gdzie zostały zastosowane.
    I o ile w przypadku korzystania z multimetru zdarzy się tak, że w pewnym momencie nam się on po prostu nagle wyłączy, o tyle dużo gorzej jest w przypadku urządzeń które czuwają nad naszym bezpieczeństwem - typu czujniki czadu itp. Niestety nie dowiemy się kiedy nasz sprzęt ratujący życie zostanie pozbawiony zasilania. Tutaj żadna sygnalizacją rozładowanych baterii nie zadziała. W takich urządzenia kategorycznie nie można stosować żadnych akumulatorów opartych o przetwornicę, stabilizatory.
    Wtedy rozsądne jest korzystanie ze standardowych baterii. Niestety producenci takich akumulatorów chyba o tym nigdzie nie wspominają...

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    tomybb
    Level 26  
    Offline 
    W moich artykułach znajdziecie przede wszystkim: testy, prezentacje gadżetów elektronicznych, modułów, sprzętu pomiarowego, narzędzi, wyposażenia pracowni oraz wszystkiego innego co może przydać się elektronikowi i nie tylko. Nie zabraknie także artykułów o tematyce nieco odbiegającej od elektroniki.
    Has specialization in: naprawa rtv agd, Artykuły Elektroda.pl
    tomybb wrote 1603 posts with rating 1302, helped 2 times. Been with us since 2006 year.
  • Multimetr Fluke
  • #2
    Szyszkownik Kilkujadek
    Level 36  
    Bardzo fajny test i fajnie napisana recenzja. Przyznam że pozytywnie mnie zaskoczyły te akumulatorki. Spodziewałem się połowy deklarowanej pojemności. A tu jednak prawdziwa.

    Nie znam urządzenia, któremu by przeszkadzało nieco niższe napięcie akumulatora Ni-MH. Ktoś się spotkał z takim problemem?
  • #3
    Piotrbystra
    Level 1  
    Na przykład zabawki LEGO na akumulatorkach nie rozwijają pełnej mocy silników, co w przypadku dużych zestawów TECHNIC powoduje bardzo powolny ruch zabawki. Mój syn dostał z zestawem akumulatorki 1,2V, ale od razu musiałem kupić mu baterie 1,5V.
  • #4
    dktr
    Level 21  
    Głowice termostatyczne na grzejnik 2xNi-Mh AA eneloop czas działania 5 miesięcy, dwa zwykłe paluszki AA duracell - czas działania 2 lata. Naładowane akumulatory po włożeniu w urządzenie wykazywane są jako częściowo już rozładowana bateria.
  • #5
    prosiak_wej
    Level 36  
    Szyszkownik Kilkujadek wrote:
    Nie znam urządzenia, któremu by przeszkadzało nieco niższe napięcie akumulatora Ni-MH. Ktoś się spotkał z takim problemem?


    Miałem ten problem w aparacie Canon S5-IS. Wszystkie akumulatorki NiMH według niego się szybko "rozładowywały", a w menu chyba nie było opcji zmiany Alkaline <-> NiMH. Poradziłem sobie częściowo w ten sposób, że zacząłem stosować dwa ogniwa Li-ion o wielkości ogniwa AA, a w dwie pozostałe komory wkładałem przygotowane zwory. Nawet to działało dość sprawnie.
  • #6
    zgierzman
    Level 29  
    Szyszkownik Kilkujadek wrote:
    Nie znam urządzenia, któremu by przeszkadzało nieco niższe napięcie akumulatora Ni-MH.


    W zasadzie każde urządzenie, które miało w pamięci progi rozładowania ogniwa alkalicznego. Wyłączały się na określonym progu, kiedy producent urządzenia uznał, że zasilanie to trup. A że w akumulatorach jeszcze było mnóstwo energii, to nie było do sprawdzenia bez opcji w menu określającej sposób zasilania..

    Albo całkiem niedawno te multimetry ANENG z negatywowym wyświetlaczem. Na ogniwach alkalicznych OK, ale z akumulatorkami kiepski kontrast wyświetlacza. (*)
    I nie przeskoczysz - różnica napięć odpowiadająca za kontrast wyświetlacza LCD została tu na tyle uzależniona od napięcia zasilania, że z Ni-MH najlepszej marki wygląda to gorzej, niż z najtańszymi ogniwami alkalicznymi (tu wstaw markę supermarketu)...

    (*) Może mylę, może to był ten pozytywowy wyświetlacz, ale któryś na pewno, bo miałem w ręku oba...
  • #7
    Szyszkownik Kilkujadek
    Level 36  
    @tomybb zamierzasz może jedną sztukę poświęcić i dobrać się do wnętrza? Fajnie by było sprawdzić przy jakim napięciu akumulatora odcina się przetwornica.
    Ciekawe czy producent dałby radę upchnąć jeszcze wewnątrz jakiś wskaźnik naładowania. Może coś podobnego jak wskaźnik z baterii Duracell.
  • #8
    speedy9
    Helpful for users
    Szyszkownik Kilkujadek wrote:
    Nie znam urządzenia, któremu by przeszkadzało nieco niższe napięcie akumulatora Ni-MH. Ktoś się spotkał z takim problemem?

    "Elektroniczne świeczki". Mam kilka takowych, z takimi ruchomymi płomyczkami podświetlanymi przez LEDa. Ładnie się prezentują. Jednak po włożeniu akumulatorków nawet takich świeżo z ładowarki świecą zauważalnie słabiej niż na bateriach. Przerobiłem je na Li-Ion z przetwornicą na 3V.
  • Multimetr Fluke
  • #9
    Piter3040
    Level 24  
    Akumulatorki 1,2V renomowanych firm nie tanie badziewie zakupiłem do lamp błyskowych i dość dobrze sie sprawują ale już w ciśnieniomierzu absolutnie nie. Każdy zestaw dawał radę przez dwa tygodnie z użyciem w tym czasie 3x (trzy pomiary ciśnienia) co kilka dni. Baterie 1,5V alkaiczne (najtańsze z kolei) działają przez 3-4 miesiące używając średnio od 2-6 razy w tygodniu,

    Akumulatorki 1,5V przekreśla fakt zakupu dodatkowej ładowarki. ( ale ciekawi mnie koszt takiego zestawu 4 akumulatorki i ładowarka)

    Czy w porównaniu z akumulatorkami 1,2V np eneloop starczały by na dłużej w moich lampach błyskowych???
  • #10
    E8600
    Level 39  
    Przy niskiej cenie baterii AAA moim zdaniem trochę sztuka dla sztuki. https://www.pepper.pl/promocje/baterie-alkali...rgy-lr6-aa-6szt-423965?page=2#thread-comments
    Bateria ma większą pojemność niż taki akumulator.
    Przy kilku bateriach szeregowo ewentualnie można pomyśleć o li-ion 14500 z zabezpieczeniem + zwora aby nie przekroczyć napięcia zasilania.
    Akumulatory NiMH u mnie jedynie w myszce PC się sprawdzają wszędzie indziej za niskie napięcie.

    Jedynie przy bateriach 9V widział bym sens akumulatora, który można wykonać samemu.
  • #11
    speedy9
    Helpful for users
    Piter3040 wrote:
    Czy w porównaniu z akumulatorkami 1,2V np eneloop starczały by na dłużej w moich lampach błyskowych???

    Czy na dłużej można dyskutować. Ale szybkość ładowania lampy prawdopodobnie wzrośnie.

    Dodano po 5 [minuty]:

    Szyszkownik Kilkujadek wrote:
    Fajnie by było sprawdzić przy jakim napięciu akumulatora odcina się przetwornica.

    https://www.bto.pl/pdf/10034/XTAR-AA-LI-ION_Specifications.pdf
    2,8V

    Dodano po 13 [minuty]:

    Quote:
    Sama ładowarka również jest bardzo ciekawa. Poświęcę na nią osobny temat.

    Bardzo jestem ciekawy jej budowy
  • #12
    khoam
    Level 40  
    Piter3040 wrote:
    Akumulatorki 1,5V przekreśla fakt zakupu dodatkowej ładowarki. ( ale ciekawi mnie koszt takiego zestawu 4 akumulatorki i ładowarka)

    U chińczyka sama ładowarka to ponad 25$, na alledrogo podobna cena. Za dwie "oryginalne" baterie trzeba zapłacić też coś ok. 25$. Jak dla mnie to kosmos z tymi cenami.
  • #13
    Millaka
    Level 20  
    Ale większość tych Li-ion 1.5V akumulatorków ma już wbudowaną ładowarkę, fakt że nie są tanie, ale koszta ładowarki odpadają i wystarczy tylko kabelek USB.

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V
  • #14
    strucel
    Level 32  
    Nie trzeba ładowarki ale jak masz urządzenie z 4 w szeregu to albo długo ładujesz po kolei albo zajmujesz wsystkie ładowarki w domu, przy czym micro usb powoli będzie odchodzić bo obecnie nawet budżetowe telefony mają usb c.
    Rozwiązanie z usb wbudowanym dla mnie dobre tylko dla 9V 6f22 - 90% nimh miały oszczędność jednego ogniwa i napiecie 8.4V w stanie naładowanym . tak samo liIon z 2 ogniwami w szeregu ,dodatkowo wymagały ładowarek dedykowanych
    Przez krótki czas były na rynku akumulatorki z 3 ogniwami lifepo4 napięciowo idealne ale znikneły z rynku no i też wymagały ładowarki.
  • #19
    Ryszard1960m
    Level 2  
    Szyszkownik Kilkujadek wrote:
    Nie znam urządzenia, któremu by przeszkadzało nieco niższe napięcie akumulatora Ni-MH. Ktoś się spotkał z takim problemem?


    Ciśnieniomierze. Jeden normalnie pracuje na Enelopach kilka miesięcy. Drugi po kilku pomiarach daje znak, że napięcie jest za małe. Oczywiście oba zestawy świeżo po naładowaniu.
  • #20
    Piter3040
    Level 24  
    Dokładnie tak jest u mnie. Na akumulatorach kilka pomiarów po tygodniu już nie chce mierzyć. A na bateriach Warty alkaicznych za 5zł komplet mierzy 3 miesiące:)
  • #21
    CMS
    Administrator of HydePark
    zgierzman wrote:
    Albo całkiem niedawno te multimetry ANENG z negatywowym wyświetlaczem. Na ogniwach alkalicznych OK, ale z akumulatorkami kiepski kontrast wyświetlacza. (*)
    I nie przeskoczysz - różnica napięć odpowiadająca za kontrast wyświetlacza LCD została tu na tyle uzależniona od napięcia zasilania, że z Ni-MH najlepszej marki wygląda to gorzej, niż z najtańszymi ogniwami alkalicznymi (tu wstaw markę supermarketu)...

    (*) Może mylę, może to był ten pozytywowy wyświetlacz, ale któryś na pewno, bo miałem w ręku oba...


    Jest na to prosta rada. Wystarczy tranzystor, malutki rdzeń ferrytowy, kondensator i kilka zwojów drutu. Montujemy z tego mini przetworniczkę i umieszczamy w torze zasilania podświetlenia.


    Minitest: Akumulatory Li-ion Xtar, 1,5V

    Po takiej modyfikacji wyświetlacz świeci tak samo, niezależnie czy baterie są nowe czy już ledwo żywe.
  • #22
    prosiak_wej
    Level 36  
    Tu chyba chodziło o kontrast LCD a nie jasność podświetlenia.

    BTW
    Taki układ zastosowałem w jakimś poniemieckim zegarku DCF, który miał fabrycznie żaróweczkę.
  • #24
    CMS
    Administrator of HydePark
    prosiak_wej wrote:
    Tu chyba chodziło o kontrast LCD a nie jasność podświetlenia.


    W "negatywie" łatwo się pomylić.
  • #25
    Radar007
    Level 11  
    Bardzo ciekawy test, nie wiedziałem w ogóle że są takie akumulatorki.
    Osobiście mam stację pogodową EUROCHRON i w niej siedzą dwie baterie AA. Trzeba je wymieniać przy najlepszych markowych ogniwach(jedna marka) co pół roku, inne markowe wytrzymują 4 miesiące, więc dosyć często. Zastosowanie ogniw Ni-MH nie ma tu racji bytu, gdyż ledwo widać wyświetlane wartości, a po zapaleniu podświetlenia to już kompletna porażka. A tu nagle pojawił się "złoty środek" w postaci akumulatorków 1,5V w obudowie AA. Jestem zaskoczony i dziękuję autorowi za informację. :)
  • #26
    kkknc
    Level 43  
    Mnie bardziej interesuje ładowanie czy na przykład da się to podłączyć pod zasilacz laboratoryjny i naładować jak się odbywa to ładowanie jakim napięciem jakby to autor mógł sprawdzić byłoby fajnie.
  • #27
    E8600
    Level 39  
    kkknc wrote:
    Mnie bardziej interesuje ładowanie czy na przykład da się to podłączyć pod zasilacz laboratoryjny

    To jest więcej niż pewne, że jest to możliwe.