電池

2021年11月18日 (木)

パナソニックeneloopスタンダード単3「BK-3MCC」60%(72分)放電で偽の-ΔV出現

パナソニックeneloopスタンダード単3「BK-3MCC」60%(72分)放電実験、
2000回に到達したのが8月29日
現在の充放電回数2600回。
放電時間はすでに72分(定格の60%)を切っています。
そして、充電開始直後「偽の-ΔV」 が出現しています。
その様子です。

E11_20211118123401

電池電圧の変化をチャートレコーダー(ナダ電子製プリンタシールド)
記録したものです。
  ※チャートレコーダー 箱に入れたのが2014年
   長期間記録のための必須ツールです。

とりあえずこのまま2800回まで続けてみます。
eneloopスタンダード単3「BK-3MCC」新JISでの寿命試験
では「1050」サイクルで実験終了。
パナソニックの製品仕様では「約600回」。

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2021年11月15日 (月)

タミヤ★★ミニ四駆用充電池「NEO CHAMP」950mAh 開始

イジめるニッ水電池がやってきた。
EBLの単3(2800mhA)が終わったんで、次は
ミニ四駆 単3形ニッケル水素電池 ネオチャンプ(950mAh)
65_20211115151701

「黒」というとエネループ・プロ や、富士通の2450mAh
大容量電池のイメージですが、これは950mAh。
充電式エボルタお手軽モデル(1000mAh) がなんとなくもうひとつ
だったんで、「エネループ・ライト」あたりの性能が出てくれればと・・・


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EBL 単3 2800mAh 電池イジメ終了!

2021年10月22日:EBL 2800mAh 電池イジメ開始!から
まだ1ヶ月経っていません。
イジめるニッ水電池がやってきた。 のトップバッター、
EBLの単3(2800mhA)の充放電実験が終わりました。
61_20211115103701

  ※きっと早く終わるだろうとの予想通り。

50サイクルごとの0.2C放電は、200サイクルまで
記録できました。
Cap001_20211115103701

定格だと5時間=300分の放電時間になるはずなんですが、
2800mAhはいくらなんでも盛り過ぎでしょう。
8割ぐらいの容量でしょう。

0.5Cで繰り返す充放電の様子を示したのがこのグラフ。
充放電時間と充電停止電圧(-ΔV検出)を示しています。
Cap002_20211115103701
初期の放電時間を見ると、定格だと120分のところが
95分くらいが続いています。
電池表記の8割くらいの容量です。

200サイクルの直前、198サイクル目で充電を失敗。
その後、200サイクルを越えてからグダグダになって
実験を終了しました。

数値で示すとこんな具合。
サイクル数と充電時間(分)、放電時間(分)、充電終止電圧(V)を
並べています。

#cyc chg d-cg chg-V
  1 132  95 1.496
  2 118  95 1.499
  3 114  95 1.505
  4 113  95 1.508
  5 113  95 1.509
  :
195  12  7 1.672
196  11  7 1.677
197  11  6 1.679
198 132  5 1.548 充電失敗でmax132分
199  12  4 1.648
201  51  13 1.578
202  19  10 1.623
203  15  8 1.639
204  13  7 1.649
205  11  6 1.656
206  10  6 1.662
207 132  4 1.553
208 132  3 1.560
209 132  2 1.564
210 132  2 1.567 強制終了

十分に放電されないまま、次の充電が始まってしまう
様子が読み取れます。

とはいっても、劣化の進み具合は、
  ・東芝インパルス TNH-3A(2400mAh)
よりはマシな感じがします。


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2021年10月22日 (金)

EBL 2800mAh 電池イジメ開始!

2021年10月21日:イジめるニッ水電池がやってきた
のトップバッター、EBL 2800mhA

11_20211022104201

5回の充放電が終わったところで、データを吸い出してみました。
Cap005_20211022104301

赤色(0-D)が初回の放電
電池がこちらにやってきてそのままの状態からスタート。
初回ですんで放電電流は0.2C、つまり5時間率。
それが35分

過去のデータを見ますと、
     (初回の0.2C放電で1.0V到達の時間)
パナのエネループ・スタンダード 259分。
ダイソーのReVOLTES       243分。
アマゾンベーシック       237分。
EBL2800mAh ちょい漏れすぎか。

グラフの「1-C」黒色が初回の充電です。
0.2Cのゆっくり放電のあとなんですが、充電時間が
132分まで行ってるということは、-ΔV検出を
失敗したような感じ。

その後はうまく充電終了を検出しているようです。
しかし、0.5Cでの放電を見ると、1.0V到達が95分
定格だと120分ですんで、約8割
50サイクル目の0.2C放電でどれだけの性能が出るか
です。

0.5C、つまり1.4Aという充放電電流、この装置を
作ってからの最大です。
  ※PWMによる充放電電流制御、1.5Aあたりが
   maxか、っと想定して作ってます。
電流が大きくなると、電池ホルダー電極との接触抵抗も
効いてきます。

さて、今後どうなりますか。

※電池あれこれ 電池イジメまとめ


※追記 初回の-ΔV検出失敗の様子
こんなデータになってました。

#C 0.5C 1cyc 1/8 1h35m 1.502V
#C 0.5C 1cyc 1/8 1h36m 1.503V 96分でピーク検出
#C 0.5C 1cyc 1/8 1h37m 1.503V 「1.493V」が-ΔV停止の目標
 :
#C 0.5C 1cyc 1/8 1h57m 1.503V
#C 0.5C 1cyc 1/8 1h58m 1.502V 徐々に下がり始める
#C 0.5C 1cyc 1/8 1h59m 1.502V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h00m 1.502V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h01m 1.502V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h02m 1.500V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h03m 1.500V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h04m 1.500V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h05m 1.499V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h06m 1.499V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h07m 1.499V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h08m 1.498V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h09m 1.498V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h10m 1.497V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h11m 1.497V
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h12m 1.496V 
#C 0.5C 1cyc 1/8 2h12m 1.496V 132分経過で充電停止

もう「ひとこえ」だったようです。
新JISでの充電制御、
「-ΔV=5~10mV 又は132分間」となっていて、
実験装置のパラメータ設定は「-10mV」にしています。

※10月30日追記
50サイクル目の0.2C放電(2800mAhなので560mA)の結果が
出ました。 こんなグラフに。
Cap008
定格だと5時間=300分になるのが、255分。
ということはざっと85%。
容量にすると2380mAhということで。

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2021年10月21日 (木)

イジめるニッ水電池がやってきた。

「エネループ・ライト」にかわる小容量の単3ニッ水電池、
「充電式エボルタお手軽モデル」以外に何かないかと探して
いて目にとまったのが、
 タミヤ★★ミニ四駆用充電池「NEO CHAMP」950mAh
2個パックで売ってます。

これを注文するついでに、中華製の怪しいのも買っちゃいました。
11_20211021092901

製造年、左の「NEO CHAMP 950mAh(min)」が2021年4月。
   ※MADE IN JAPANと記載
真ん中の「EBL 2800mAh」は無記載。
右の「enevolt 2150mAh(min 2100mAh)」が2021年3月。
それぞれの内部抵抗を計ったら「17mΩ~20mΩ」とどれも
特に異常なし。

さて、一番怪しい「EBL 2800」からいじめてみることにします。
  ※NEO CHAMPだと時間がかかりそうなので。

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2021年10月18日 (月)

パナソニック 充電式エボルタお手軽モデル BK-3LLB 1000mAh 2000サイクル目で終了

充電式エボルタお手軽モデル BK-3LLB 充放電実験開始
これが、2020年11月25日
今朝、仕事場に出てきたら2000サイクル目を終了してました。
  ※実験装置の記録容量が400サイクルなんで、
   400サイクルが一区切り。
この0.2C放電で、放電時間180分を切ってました。
ということで、この電池に対する新JISでのイジメを終了
します。

50サイクルごとの0.2C放電、こんなグラフが得られました。
Cap2000

スペックにはこのように・・・
  新JIS C8708:2019 1200回
  旧JIS C8708:2013 4000回
記されています。
新JISは余裕でクリア。

判定に使うデータは
  「50サイクルごとの0.2C放電」。
この放電時間が
  「定格5時間の60パーセント
   つまり3時間=180分
になったら寿命と判断
今回の2000サイクル目の放電で180分を切りました。
  ※JISではこうなったときさらにもう1回挑戦
   せよとなっていますが、今回の試験回路には
   入れ込んでいません。

内部抵抗の変化、実験開始前が20mΩ。
今回、終了後に計ったら285mΩまで上昇していました。


※0.5Cでの充放電時間と充電終止電圧の変化、
 こんなグラフが出てきました。

Cap002_20211018105901
緑線が0.5Cでの放電時間。
1000mAhの容量に対し0.5Cですので、500mA。
この電流で放電終止電圧「1.0V」まで放電します。
その時間が緑線。
サイクルが進むごと、徐々に短くなっています。

面白いのが「▲」のところ。
左側の目盛、放電時間を見ると「約72分
ということは、定格の「60%」。
そして充放電回数が「1200回」。
これって、パナが記している新JISでの寿命と同じ
「ほんまかいな!?」っとどんぴしゃ。

C11_20201010102501
  ※JISでは50サイクルごとの0.2C放電の
   時間が判断基準。
   毎サイクルの0.5C放電ではありません。


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2021年9月24日 (金)

東芝TNH-3ME(1900mAh) 新JISでの充放電実験終了:突然死で

6月19日に始めた東芝TNH-3ME(1900mAh)
新JIS C8708:2019による充放電実験。
12_20210924121301

残念ですが「突然死」で終了です。
これが、断末魔の状態です。

cyc  C  D  V
460  72  62 1.689
461  71  68 1.679
462  75  67 1.678
463  75  65 1.679
464  73  63 1.684
465  72  65 1.684  ここまでは普通
466  73  64 1.682   0.5Cで64分放電できた
467  72  1 1.693 ←1分しか放電できなかった
468 132  69 1.659   ちょっと回復
469  70  0 1.690 ←放電開始直後0Vに
470 132  64 1.651   もうちょい頑張る
471  68  0 1.679  もうあかん
472 132  0 1.650   :
473 132  0 1.658
474 132  0 1.662
475 132  0 1.678

cyc:充放電サイクル数
 C:充電時間
 D:放電時間
 V:充電完了電圧

今まで2000mAクラスのニッ水では突然死は
起こっていませんでした。
  ※大容量グループでは突然死が多発。
ニッ水電池の運用、突然死されるとちょい困ってしま
います。
充電はちゃんと終わったのに、イザ使おうとしたら
電圧低下で使えない。
こんなことが起こります。

※50サイクルごとの0.2C放電
Tnh500
突然死後もサイクルを続けていたんで500サイクル目の
0.2C放電グラフが得られています。

※途中のサイクルの充放電時間と充電完了電圧
Tv0523a  
0.5C放電と-ΔV検出による充電時間と充電完了電圧です。
470サイクルあたりで放電時間がゼロになっているのが
見えます。
その次のサイクルの充電、-ΔV検出を失敗してしまって
フル時間の132分、充電を行っています。
こんな様子がグラフから読み取れます。

※追記
50サイクルごとの0.2C放電の様子は上のグラフで示しましたが、
0.5Cでの充放電の様子を見てもらいましょう。
Cd1_20210930084501
0.2Cということは定格容量の1/5の電流。
  実力評価するにはちょいとなまっちょろい値。
0.5Cだと容量の半分で、1900mAhだと950mAの電流値
となって、「このくらいの値で見なあかんで」です。
  ※ミノルタのカメラDiMAGE7iでの体験から。
   単3型ニッ水電池のお付き合いはこのカメラ
   から始まった。2002だ。
見所は放電カーブの「1.2V以上を維持している時間」
かと思うのです。
放電終止電圧=1.0Vまでの放電時間だけでは見えない
電池の実力かと。
0.2C放電のグラフだと、400回目の1.0Vまでの
到達時間がJISの寿命判定180分を越えているのに、
0.5Cの放電だと「使い物にならないぜぃ」の維持電圧
になっています。
  ※この電池、東芝TNH-3MEの場合、最後が
   「突然死」というのが運用する上でやっかい
   かと思うんです。
   充電はできたけど、次、使おうとしたらアウト、っと。
   充電器が「この電池アカンで~」っと、警告してくれ
   れば良いんですが・・・
0.2Cの放電カーブや放電時間だと、200回目と300回目とは
大きな違いがないように見えます。
しかし、0.5C放電のグラフだと「0.05V」ほどのドロップが
出ています。
容量減より内部抵抗増大の影響が大のようです。
充電電圧も上がっています。
定格電圧1.2Vを長く維持して欲しいのに、これは痛い。

そして、充電カーブを見ますと、末期には
「偽の-ΔV」が発生している様子が分かります。
偽の-ΔVが出ても、充電完了の-ΔV処理をちゃんとやって
いるのがグラフで見えます。

  ※このグラフを描けるのは、1分ごとに
   実験装置がテキストで送る電池電圧データ
   を全部保存してたから。
     4.5メガバイトになってます。
  1分間隔でこんな文字列
  #D 0.5C 1cyc 1/8 1h27m 1.026V
  #D 0.5C 1cyc 1/8 1h28m 1.018V
  #D 0.5C 1cyc 1/8 1h29m 1.011V
  #D 0.5C 1cyc 1/8 1h30m 1.002V
  #D 0.5C 1cyc 1/8 1h30m 1.000V ←放電1.0Vに到達
  #D-Wait 1cyc 1/8 0h01m 1.167V
  #D-Wait 1cyc 1/8 0h02m 1.178V

偽の-ΔVの様子を詳しく
450サイクルあたりで出現した偽の-ΔV、その様子です。
Cap001_20211001161201
451サイクル目の充電時間が延びているのは、
450サイクル目の0.2C放電(ゆっくり放電で
電池が空っけつに)の次の充電だから。

Amazonベーシック 2000mAh単3
  ↑他の電池の様子もリンクしています。

電池あれこれ

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2021年9月 2日 (木)

パナソニック 充電式エボルタお手軽モデル BK-3LLB 1000mAh 1600サイクル目

1200サイクル目が7月8日でした。
あれから2ヶ月。
1600サイクルが終わりました。

50サイクルごとの0.2C放電(電流200mA)のグラフです。
Cap1600
この放電時間が6割を切ると、JISでは寿命と判断。
5時間の6割は3時間=180分。
だいぶと迫ってきた感じがします。

2000サイクル目へ向けて充放電を開始しました。
雰囲気的には1600~2000サイクルの間で寿命を
迎えそうです。

新JISでの寿命試験、高容量電池グループの寿命は
「突然死」。
充電池を使う上でこれはほんとにイヤ。

「エネループ・ライト」が無くなってこの
「エボルタ・お手軽モデル」になったのが
少し残念。

電池あれこれ まとめ

2000mAクラス充電池の(寿命の)様子。
パナソニック充電式エボルタBK-3MLE(1950mAh)新JIS充放電実験800サイクルで終了
富士通の白 HR-3UTC(1900mAh) 新JIS充放電実験1000サイクルで終了
パナソニックeneloopスタンダード単3「BK-3MCC」新JISでの寿命実験終了1050サイクル
Amazonベーシック 2000mAh単3ニッケル水素電池 800サイクル目,終了


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2021年8月29日 (日)

パナソニックeneloopスタンダード単3「BK-3MCC」60%(72分)放電で2000回目

1600回目が2021年7月1日でした。
400サイクル進むのにざっと2ヶ月。
パナソニック製eneloopスタンダード単3の新JISでの
寿命試験、1~48サイクル目の0.5C放電サイクルを
2時間=120分ではなく、「72分(60%)で止めると」
どうなるかを始めたのが昨年の11月7日。

◆50サイクルごとの0.2C放電
Cap015
   ↑これはJISでの寿命判断に使う、
  50サイクルごとの0.2C放電。
  定格が5時間。 これが3時間になれば寿命。

1998サイクル目の72分放電では、1.094Vでした。
72分より先に1.0Vに到達すると「そろそろ寿命」かとの
判断になるんですが、それにはまだ大丈夫そうです。
頑張って記録を続けます。

72分で放電を止めずに、JISの規定通り1.0Vまでの
放電を繰り返すとこんな具合
 ・エネループスタンダード、新JISでの寿命試験
1050サイクルでした。

大容量グループでは
 ・2020年10月7日:エネループ・プロ(BK-3HCD:2500mAh) 60%放電での実験終
 ・2020年11月20日:東芝インパルス TNH-3A(2400mAh) 60%(72分)放電で
劇的な寿命の増加にはなりませんでした。

どこぞの誰かが言った(書いた)、
 「放電深度を60%から100%にしたら
    寿命が10~15%に減る

だとすると、10~15%の逆数は10倍~6倍。
60%(つまり72分)で放電を止めると
 「10倍~6倍に寿命が延びるのか?」っと
期待しての充放電実験です。
  放電終止電圧では放電量は管理できません。
  充放電実験回路では定電流放電しているんで、
  放電時間を管理すれば「mAh」を単位としての
  放電量がわかります。

※参
「放電深度を60%から100%にしたら寿命が10~15%に減る」

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2021年7月 8日 (木)

パナソニック 充電式エボルタお手軽モデル BK-3LLB 1000mAh 1200サイクル目

2020-12-25に始めたパナソニック製
 「充電式エボルタお手軽モデル BK-3LLB」(1000mAh)
JIS C8708:2019充放電試験、1200サイクルを過ぎました。

11_20210708131501

50サイクルごとの0.2C放電(電流200mA)のグラフはこんな感じ。

Cap007

800サイクル目 と比べると、劣化が進んでる感じがします。
まぁ、まだまだ続けます。

充放電の条件は異なりますが、「エネループ・ライト」がこれ↓
  ・2017年8月25日:電池イジメ エネループ・ライトとROC製Ni-Cd(700mAh)
     充電 主としてBQ-390
     放電 1Ω抵抗で
これは「頑張ったなぁ」という気がします。
  ※テストした人間も。
    自動でテストしてくれませんので。
      充電器にセット→放電器にセット→データ保存
    の繰り返し。
今回の実験装置は400サイクルは自動でOK。


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