電池

2020年9月17日 (木)

CR2032バックアップ用リチウム電池・・・0V

先日来、ガレージのPCの調子が良くなかったんで、
昨晩、フタを開けて清掃。
  立ち上がりをミスったり、
  動画を見てたら落ちたりっと。
PCはガレージの主テーブル(食事を作るんで油も煙もひどい)の
そば。
電源を抜いてから、ケースの吸気口やファンの汚れ(コテコテだぁ)
を清掃。

11_20200917082701

ところが・・・掃除を終えてからの電源投入。
いきなりBIOS設定画面が出てきちゃいました。
いろんな設定だけでなく、日付も忘れています。
あれまっ。

文鎮 の佐藤テック君のアドバイス。
  「電池とちゃうか?!」

12_20200917083001

アタリ!でした。
電池を外してテスターで電圧を測ったら「0V」。
放電しきってます。
「まぁよぅ動いてたな」ってことで新品電池に交換にして解決。

電源コードを外して小一時間ほど掃除でごそごそしてたせいで、
完全に電源が抜け落ちてしまったのでしょう。
それでもまぁ「0V」とは・・・

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2020年9月15日 (火)

パナソニックeneloopスタンダード単3、JIS C8708:2019充放電テスト850サイクル目

パナソニックeneloopスタンダード単3 BK-3MCCのJIS C8708:2019(新JIS)
充放電実験を始めたのが2020年4月4日
ざっと5ヶ月で850サイクルの充放電を終えました。

21_20200915143001

450サイクル目が2020年7月7日でしたんで、充放電時間が徐々に短くなって
きてるのが経過日数からも分かります。
  ※製作した充放電実験装置、連続して試験できるのが
   400サイクルです。ですので、400サイクル、800サイクル
   と試験が進むはずなんですが、850サイクルと中途半端なの
   は、途中でプログラムを変更したから。
   その時点で50サイクルほど充放電が進んでいたのです。

まず、50サイクルごとの0.2C放電(5時間率)のグラフ。
JISの寿命判定はこの放電時間が3時間未満になった時。
Vd850
  ※まだもうちょい、というところですんで実験を
   継続します。
   850サイクル終了後に電池を外して内部抵抗を
   計ったら208mΩでした。
   まだもうちょい行けそうです。
    初期の内部抵抗は15mΩ

そして、毎1~49サイクルでの0.5C(2時間率)充放電時間と
充電完了電圧を記録したのがこのグラフ。

E850

0.5Cですので、2時間は放電していてもらいたい。
0.2Cのゆっくり放電で寿命を見るより、このくらいの
放電電流のほうが実用に近いかと。

500サイクルは安心して使える結果がでています。
また、0.5Cでの充電開始後、「偽の-ΔV」は出ていません。
ReVOLTESではこれが激しく出たんですが、エネループでも
見てみたい。
ダイソーReVOLTE単3 JIS C8708:2019充放電試験(-ΔV検出有) 偽の-ΔV発生

ほんとの寿命まであともうちょいイジメてみます。

ブログ記事まとめ:電池あれこれ

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
※JIS C8708:2019の試験手順ですでに結果を出した電池

ダイソーReVOLTES
V517_20200512173401

富士通の黒(HR-3UTHC)
V0259a

エネループ・プロ(BK-3HCD)
Tv0170

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2020年8月25日 (火)

パナソニックeneloopスタンダード単3、JIS C8708:2019充放電テスト720サイクル目

パナソニックeneloopスタンダード単3、JIS C8708:2019充放電テスト450サイクル目
これが7月7日。
そこから1ヶ月半ほど経過して、現在720サイクル目です。
先ほど「充電」が完了。

11_20200825092901

その充電時間を見ますと「91分」。
元気な時は120分を越えていたのですから7割近くに衰えている
感じです。
充電停止電圧も1.64Vと徐々に上昇しています。

※この直後の放電、1.00V到達まで「82分」でした。
12_20200825103101
  ※450サイクル目では111分だった。

450サイクル目までの様子 (ここから+270サイクル)
E450     
まだ、充電開始直後の「偽の-ΔV」は出ていません。
もう一月もかからずに今回の400サイクル(計850サイクル)が終わるかと。
  ※850サイクル目にいったんデータをまとめます。
   電池を取り外せますんで、内部抵抗も計ります。

高容量電池群、突然死の傾向があるようですが、これらとはとは違い、
元祖エネループは、ゆっくりと寿命に近づいている感じがします。

エネループプロ(BK-3HCD)も突然死か?!168サイクル
富士通HR-3UTHC 2450mAh 250サイクル目で突然死か?!


それと・・・
ダイソーのReVOLTES単3では、典型的な偽の-ΔVが発生しました。
高容量電池群では、これを見ずに突然死しています。
エネループ・スタンダードがどうなるの・・・
偽の-ΔVを見せてくれるのか・・・

ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験(-ΔV検出有) 偽の-ΔV発生
これが2020年4月14日の記事。



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2020年8月10日 (月)

富士通HR-3UTC(1900mAh) JIS C8708:2019充放電実験400サイクル目

2020年5月20日に開始した)富士通HR-3UTC(1900mAh)
JIS C8708:2019充放電実験開始、400サイクルが終了しました。

11_20200810093501

グラフを見る限りまだまだ大丈夫。
電池の内部抵抗、初期が15mΩ
それが400サイクルの充放電で42mΩまで上昇していました。

50サイクルごとの「0.2C放電」はこんなグラフ。

V0400

そして、1~49サイクルごとの、充放電時間と充電完了電圧の変化は
こんな具合。
Tv0400

まだまだ行けます。
引き続き、800サイクル目に向かっての充放電を始めました。


比較対象は同じ1900mAhの
2020年7月 7日:パナソニックeneloopスタンダード単3、JIS C8708:2019充放電テスト450サイクル目
でしょう。
こちらは、現在632サイクル目。



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2020年8月 6日 (木)

エネループ・プロ(BK-3HCD:2500mAh) 60%放電で実験開始

2020年7月3日:パナソニックeneloop pro(BK-3HCD) JIS C8708:2019充放電実験スタート の、2020年7月7日11時07分に記したコメント、
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
この記事の↓
「放電深度を60%から100%にしたら寿命が10~15%に減る」
を確かめてみたいのです。
10~15%の逆数は10倍~6倍。
ほんとにそうなる?
さて、10倍~6倍に寿命が延びるのか?
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

放電時間が6割に減るんで、単純にその逆数の1.67倍は伸びるはずです。
パナの仕様だとエネループ・プロは150回。
それが250回になってあたりまえ。

「放電深度を60%から100%にしたら寿命が10~15%に減る」だと、
150回が900回~1500回に。

はたしてどうなるのか?
今から1~2ヶ月、様子を見守ってください。
  ※実験開始前の内部抵抗:17mΩでした。


ここに出てくるグラフ↓が正しいのか?
http://igarage.cocolog-nifty.com/photos/uncategorized/2019/03/05/11.png
そんなうまいこといかんのか?
東芝インパルス TNH-3Aでは
1.0Vまで放電と90分あるいは1.1Vまでの2種を試しました。
しかし、この時は抵抗で放電を行っていたので、放電電流は
管理できていません。
今回の回路は定電流回路ですので、時間で規制すれば電池から
引き出す電流値を固定できます。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
※参考  JIS C8708:2019充放電実験回路
★印のパラメータを2時間定格の6割、72分に設定します。

  ※1は電池により設定
# 1 1Cg  0.5CmA  1250 :1cyc   0.5C 充電電流設定値(mA) ※1
# 2 2-49Cg0.5CmA  1250 :2~49cyc 0.5C 充電電流設定値(mA) ※1
# 3 50Cg 0.1CmA  250 :50cyc  0.1C 充電電流設定値(mA) ※1
# 4 1-48Dc0.5CmA  1250 :1~48cyc 0.5C 放電電流設定値(mA) ※1
# 5 49Dcg 0.5CmA  1250 :49cyc  0.5C 放電電流設定値(mA) ※1
# 6 50Dcg 0.2CmA  500 :50cy   0.2C 放電電流設定値(mA) ※1
# 7 1Chg  Time  132 :1cyc   0.5C 充電時間 (分) 132分:2時間12分
# 8 2-49Chg Time  132 :2~48cyc 0.5C 充電時間 (分) 132分:2時間12分
# 9 50Chg  Time  960 :50cy   0.1C 充電時間 (分) 960分:16時間
#10 1-48Dcg Time   72 :1~48cyc 放電時間 (分) 3時間くらい ★
#11 49Dcg  Time   72 :49cy   放電時間 (分) 3時間くらい ★
#12 1-49Chg Wait   20 :1~49cyc 充電後待ち時間 (分) 20~30分
#13 1-49Dcg Wait   10 :1~49cyc 放電後待ち時間 (分) 10~90分
#14 50Chg  Wait   60 :50cyc  充電後待ち時間 (分) 60~240分
#15 50Dcg  Wait   60 :50cyc  放電後待ち時間 (分) 十分な
#16 V-Stop 1-48   100 :1~48cyc  放電停止電圧 1.00V
#17 V-Stop 49    100 :49cyc   放電停止電圧 1.00V
#18 V-Stop 0,50   100 :0cyc,50cyc 放電停止電圧 1.00V
#19 -dV mV      10 :-ΔV (mV) 5,10mV
#20 -dV DelayTim   10 :-ΔV 検出開始時間 (分)
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

※5サイクル目までの様子
Cd005
1サイクル目の充電は、直前に「0.2Cで1.0Vまで放電」が
実行されたので(空っけつになった)、定格容量まで充電が
行われている様子が出ています。
1サイクル目の放電から72分で停止。
その次の充電が80分くらいして「-ΔV検出」で止まっています。

電池あれこれ

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2020年8月 5日 (水)

エネループプロ(BK-3HCD)も突然死か?!

パナソニックeneloop pro(BK-3HCD) JIS C8708:2019充放電実験スタート
したのが7月3日。
ざっと1ヶ月経過しました。  が・・・・
ついさっきチャートを見たら、異常事態が発生してます。

C21
現在、169サイクル目の充電を行っています。
その直前の放電で、十分に放電されなかったような感じです。

充放電テストを始めた直後はこんなチャートが出ています。
C22
1サイクルが4~5時間くらいで1日あたり5~6サイクルが
進みます。
それが150サイクルを越えたあたりから、徐々にサイクル時間が
短くなってきて(充放電時間が短く)、「そろそろ寿命か?」を
感じていました。

富士通の高容量電池では、
富士通HR-3UTHC 2450mAh 250サイクル目で突然死か?!
なんてことがありました。
エネループプロでもこれと同じような「異常」でしょうか・・・

※パナのスペックでは、旧JISで500回、新JISで150回が示されています。

もうちょいサイクルを進めてから、電圧変化記録を取り出します。

※内部抵抗・・・479mΩまで上がっていました。

※最後の0.5C放電、こんな様子です。

#166cyc  定格が2500mAhですんで1.25Aで放電します。
  1 1.110
  2 1.122
  :
  :
  :
 77 1.027  0.5Cですんで、定格だと120分。
 78 1.019
 79 1.010  166cyc目は1.00Vまで79分間で放電。
 79 1.000  まだ大丈夫そうですが・・・

#167cyc    ところが、167cyc以降は放電開始後
  0 0.994   すぐに(1分たたずに)1.00Vまで電圧が低下。

#168cyc   突然死の様相です。
  0 0.965

#169cyc
  0 0.974
 ↑  ↑
 |  +- 放電電圧(V)
 +---- 放電時間(分)

※充放電時間と充電停止電圧のグラフ
Tv0170

緑線に注目すると・・・
150cyc目の0.2C放電のあと、なんとなく劣化が
進む様子が見えて・・・167cyc目で突然死(内部抵抗
の上昇で放電開始直後に1.00Vまで電圧が低下)して
しまったのが記録に残りました。

新しいJIS C8708:2019での寿命試験、大容量
ニッ水電池での突然死はこれで2つ目。
JIS本来は50サイクルごとの0.2C放電での結果を見て
寿命と判断するわけなんですが、どうも様相が異なります。
徐々に劣化するんじゃなく、ほんとに突然死。
繰り返し充放電で急激に劣化するメカニズムがあるので
しょうか?

※0.5C放電での放電維持電圧の変化
D170
100サイクルはまっとうに使える感じ。
しかし、そこからちょい怪しく・・・
150サイクルを越えたあたりからヘロヘロに。



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2020年7月 7日 (火)

パナソニックeneloopスタンダード単3、JIS C8708:2019充放電テスト450サイクル目

2020年4月6日にスタート した パナソニックeneloopスタンダード単3:BK-3MCC
JIS C8708:2019充放電実験 、450サイクル目を終わりました。

11_20200707092001
※データを吸い出してから次の400サイクルを始めています。
 1日あたり6サイクルほど進みますので、次の自動停止はざっと2ヶ月後です。
・関連→2020年5月15日:Arduino-UNO + SDカードでシリアルデータロガー 完成形 今度こそ

2020年5月6日:ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験(-ΔV検出有) 500サイクル目で終わります
の中で途中経過を報告しましたが、その後も順調にサイクルが進みました。
さすがの「エネループ・スタンダード」。

まずは50サイクルごとの0.2C放電(定格だと5時間=300分)のグラフです。
Vd450
JISの判定ではこの放電持続時間が3時間=180分になったら寿命。
パナのスペックでは、旧JISで2100回、新JISで600回が示されています。
まだまだ余裕か!!

そして、毎サイクルごとの0.5Cでの充電時間と放電時間
それと充電完了電圧
E450
サイクルが進むにつれ、
・最初の50サイクルほどは徐々に調子良く(放電時間がちょい長く)
・300サイクルを越えたあたりから徐々にほんの少し放電時間が短く。
こんな様子が見えています。

50サイクルごとに「0.2Cでのゆっくり放電」が入るのですが、
その影響もほとんど見られません。
ダイソーReVOLTES での実験結果を見ると、充電時間に0.2C放電の
影響が出てきたら「そろそろ寿命」かと。
  ※50サイクルごとに「0.2C」でゆっくり放電。
   この結果、電池がカラっけつに。
     0.5C放電だと内部抵抗の影響で早期に1.0Vまで低下して
     まだエネルギーを残しているのに放電停止。
   その次の0.5C充電(51cyc目、101cyc目、151cyc目~)が、カラっけつ
   を埋めようとして充電時間が長くなる。

50サイクルごとに行う0.2C放電の結果より、このグラフのほうが電池の
寿命を表しているように思います。
富士通の黒(2450mAh) は250サイクル直前で突然死でした。
それもこの充放電時間と充電完了電圧のグラフから読み取れます。
ReVOLTESはゆっくりと寿命を迎えました・・・

2013年9月から始めた電池イジメ では、
「エネループ・スタンダード、力尽きる」574回目。(2015年07月)
このイジメでは、充電は市販の急速充電器、放電が1Ωの抵抗で1.0Vまで。
「市販の充電器で充電出来なくなった」が寿命の判断。
えんえんと電池を入れ替えて実験を継続したのでした。
これはほんとに長かった。


※ブログ記事まとめ:電池あれこれ


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2020年7月 3日 (金)

パナソニックeneloop pro(BK-3HCD) JIS C8708:2019充放電実験スタート

2020年6月29日:富士通HR-3UTHC 2450mAh 250サイクル目で突然死か?!で、
試験回路が1台空きました。

そこで・・・パナソニックのeneloop pro(BK-3HCD) 、いわゆる
ハイエンドモデル、容量2500mAhを試してみます。

11_20200703131901
「20-03」と製造年月。 「日本製」のプリントが誇らしげ。
初期の内部抵抗は20mΩでした。

以前にイジメたのは「BK-3HCC」。
2013年11月20日:ダメな子電池「エネループ・プロ」
もうずいぶん昔、2450mAhのものでした。

さて、性能アップしていて汚名挽回「汚名返上」なるか。
興味津々。        ↑kotatuさんのご指摘で訂正

電池に貼り付けてあるのはLM35温度センサー。
12_20200703132101
現在、サイクル充放電を始める前の、「0.2Cで1.0Vまで放電」を行っています。
これで、事前充電されていた容量(定格だと5時間)が分かるかと。

※関連
電池あれこれ


※実験している他の電池の状況

富士通の白、富士通HR-3UTC(1900mAh) JIS C8708:2019充放電実験開始
は217サイクル目。
元気に充放電を続けてるんで、頑張って400サイクルまで放置。


パナソニックeneloopスタンダード単3 JIS C8708:2019充放電実験スタート
は434サイクル目。
450サイクルでいったん休止して途中経過を報告します。
  ※実験回路で記録できるのは400サイクルまでですが、
   途中でソフト変更したんで、最初の50サイクル分を
   別途後付け処理しますんで。
これも、元気です。


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2020年6月29日 (月)

富士通HR-3UTHC 2450mAh 250サイクル目で突然死か?!

5月11日に開始した「富士通の黒:HR-3UTHC 2450mAh」の
JIS C8708:2019充放電試験。
1日あたり6サイクルくらいで進んでいます。
200サイクルを無事通過。
ひょっとしてこの大容量電池、「いける子」かも・・・
期待してました。
  過去、大容量電池ってみんな「ダメな子」だったんで。

C259g

今朝出社して、充放電電圧と電池側面温度を記録している
チャートを見ますと、何やらおかしなことになってます。
こんな具合。
  ※この土日の休みの間に250サイクル目を過ぎていました。

C259

チャートを追いかけますと、247サイクル目までは普通に充放電。
感想的には、
 ・ちょっと充電終了電圧が上がってきてるなぁ。
 ・1日あたり6サイクルぐらいの進み方を維持してる。
    ということは、充放電時間は正常
 ・偽の-ΔVはまだ出てない。
先週の金曜日までは、こんな感じで充放電を繰り返していました。

ところが・・・250サイクル目のゆっくり充放電の直前、
 ・248サイクル目の放電が短い。
 ・次の249サイクル目の充電電圧が上昇。
 ・その時の電池温度、45℃以上に上昇。
 ・249サイクル目の放電、放電直後1.0V以下になっている。
 ・250サイクル目の充電(0.2Cで16時間)も電圧上昇の
  傾向がおかしい。
 ・250サイクル目の0.2C放電はちゃんと行われている。
 ・251サイクル目以降の充放電電圧変化がおかしくなってる。
    充電開始直後に電圧が急上昇。
    偽の-ΔVが発生。
    電池温度も上昇。55℃くらいまで。
    その後、-ΔVを検出して充電停止。
    放電開始後すぐにに1.0Vを切ってしまい、まともに
    放電できていない。

いったんサイクルを中断して、電池の内部抵抗を計ってみると「558mΩ」。
  (電池が暖かい状態で)
こりゃあきません。

JISの充放電サイクル試験を繰り返している中で発生した急速な劣化。
充電池の「突然死」という感じです。
過去、あれこれ「電池イジメ」をしてきましたが、これは初体験。

後ほど、記録してある充放電データを追いかけてみます。

これが1~49サイクルでの充放電時間(赤と緑:左目盛)と
充電完了電圧(青:右目盛)の変化。
200サイクルを越えると徐々に悪化。
250サイクル目のゆっくり充放電手前で「突然死」してしまっ
た様子が出ています。
V0259
 (ReVOLTESと比較するためYレンジのスケールをちょっと操作)
V0259a
250サイクル手前で、放電時間がゼロに。
その後の充電時間,maxの132分まで行ってます。

ダイソーのReVOLTESではこんな↓変化でした。
V517_20200512173401
2020年5月12日:ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験(-ΔV検出有) サイクルごとの充放電時間

さらに・・・富士通HR-3UTHCの50サイクルごとの0.2C放電
G250
  ↑200サイクル目までは順調。

0.5C放電の様子。
D0259

0.5C充電の様子。
C0259

248サイクル目がちゃんと放電できなかったもんだから、
249サイクル目が充電失敗。
そして、250サイクル目の0.2Cゆっくり放電が終わった
直後の251サイクル目の充電は成功。
ちゃんと-ΔVを検出してる。

チャートでは曖昧だったけど、「偽の-ΔV」は出現してません。
放電しないまま充電したので、電池温度が上昇。
そのまま充電を続けたもんだから、電圧が低下という現象が
見えてます。
251サイクル目の放電もできずで、以後は過充電状態を
継続してます。

1~49サイクルで、0.5C放電できなかったら(今回はほんとに0分!)
50サイクル目ごとの判断を待たずに「寿命!」の判定を下すべき
かと考えます。

ReVOLTESではゆっくりと劣化が進んだんで「偽の-ΔV」の
出現を観察できました。
最初に富士通・黒をテストしてたら「偽の-ΔVってそれ何?」に
なっていたことでしょう。

これ1本の例で「あかん子」と判断するのもどうかとは思いますが、
このような「突然死」はちょっと怖いです。
電池の一般的使用状況だとすると・・・
  急速充電無事に完了。そしてターゲットの機器で無事に使用完了。
  これれを繰り返していて、ある日突然・・・
  急速充電完了。 → ターゲットで使い始めたらいきなり電池切れ!
これが出現したんですから。


電池あれこれ
2020年5月11日:富士通HR-3UTHC 2450mAh JIS C8708:2019充放電試験 開始
2020年6月 3日:富士通・黒 HR-3UTHC(2450mAh)のJIS C8708:2019充放電試験121サイクル目


富士通・黒、繰り返し使用回数に注目。
  今までのJIS規格の場合約500回
  新しいJIS規格の場合約150回 ←★
A11a

注目点は回数ではなく「の」。
「新しい」、「の」が不要です(笑)。

1行コピペして「今まで」だけを「新しい」に変えたもんだから、
「の」が残った。

おっと。 1900mAhのHR-3UTCもいっしょだ。
A12_20200702130401

ちゃんと校正してほしいなぁ。
カタログの在処↓
https://www.fdk.co.jp/denchi/catalog/fdk_2020_web.pdf

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2020年6月 4日 (木)

こんなの発見!「The eneloop encyclopedia」

ネットを漂っていたら、こんなのを発見!
Eneloop101.com (The #1 Eneloop Batteries Guide on the internet)
Smallogo

エネループについてあれこれと評価。
グラフも出ていてなかなか面白いかと。


https://eneloop101.com/about-me/ ←著者さん
   「my real name is Marco.」さん

※充放電サイクルテストがようわからん・・・
 機材などが。

 

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