充電式エボルタお手軽モデル BK-3LLB 充放電実験開始

パナソニックの充電式エボルタお手軽モデル BK-3LLB 1000mAh。
ジョーシンカードの残ポイントで買ってきました。
JIS C8708:2019での充放電実験 開始です。



パッケージには2020年10月製造と。
そして、
　　JIS C8708:2019では1200回。
　　JIS C8708:2013では4000回。
と記されています。　　はたして・・・


※現在実験中の電池
これと、
充電式エボルタ(BK-3MLE 1950mAh)、
eneloopスタンダードの60%放電、
この３本。
「ダメな子電池」と違って、結果が出るまで時間が
かかりそう。

ディズニー柄の三洋製eneloop発掘

女房の実家からの発掘品。



「(c)DISNEY」マークの入った単3「eneloop」が4本。
2011年製。
型番が「HR-3UTGB」。　1900mAh。
充電後に内部抵抗 を計ったら、20mΩ～25mΩ。
あまり使い込んではいないようです。

放電実験するのももったいないので、このまま使います。

【電池BOX】 うずまきバネ式の接触抵抗は板バネ式の数十倍大きい

コメント先。
https://power-of-tech.hatenablog.com/entry/2020/11/23/150638

https://brown.ap.teacup.com/nekosan0/4400.html#comment

※雑誌への投稿記事一覧
トラ技の2008年6月号
ここに記事の抜粋をpdfにして

http://act-ele.c.ooco.jp/toukou/tr200806/tr200806_bat.pdf


おすすめは写真5-4-(b)のBULGIN社製ニッケルシルバー(洋白)
電極の電池ホルダー。　単3：BX0035
少々高価。

※関連
・バッテリー放電器キットで使った電池ホルダーについて
・2013年09月23日：電池イジメで　KEYSTONE製
・2018年3月9日：放電特性記録機能付きバッテリー放電器、改造

東芝インパルス TNH-3A(2400mAh) 60%(72分)放電で

2020年10月28日：東芝インパルス TNH-3A(2400mAh)JIS C8708:2019充放電試験
が終わったんで、この残り1コの電池を「72分放電」
してみました。
「突然死」はしなかったんですが、チカラ尽きた様子
なんで、昨日ストップ。
こんな結果です。


100回手前で放電時間が72分を切ります。
放電を初めて72分たつ前に放電終止電圧「1.00V」
に到達してしまったという状態です。

50サイクルごとのゆっくり放電で回復してるきざしは
あります。
しかし、放電維持時間はもう実用域じゃありません。

放電深度を浅くしたら寿命が延びる(かも)という希望、
この電池では望み薄です。

充放電電圧の変化。
　　10,60,80,110,120,140サイクル目をピックアップ。

「放電」グラフでの注目点は、
　　「1.2V以上をどれだけ維持してるか」。
この電池は、ちょっとなぁ。という結果。
充電での-ΔV検出は失敗していませんでした。


新JISに則った1.00Vまで放電ではこんなグラフ。

この時は130回を超えたところで、定格電流で放電する
チカラが無くなっちゃいました。

この「60%=72分放電」の実験はエネループ・プロで試しています。
2020年10月 7日：エネループ・プロ(BK-3HCD:2500mAh) 60%放電での実験終了

その時のグラフ。

エネループプロ、なかなか頑張ってくれましたが、最後は
突然死でした。

富士通の白 HR-3UTC(1900mAh) 新JIS充放電実験1000サイクルで終了

富士通の白 HR-3UTC(1900mAh) 新JIS充放電実験1000サイクル目直前
での写真が945サイクル目。
JIS C8708:2019充放電実験回路 でEEPROMに記録できる
最大サイクル数が400回までなんで、400サイクルごとに
繰り返しています。

今回は1000サイクル達成で終わります。
内部抵抗、実験開始前が15mΩ。
終了後は328mΩでした。

とりあえず、50サイクルごとの0.2C放電の結果。

エネループ・スタンダード(単3)がこれ。

よく似たグラフになりましたが、エネループのほうがちょい
良い感じでしょうか。
実験した季節(気温)の差もあるかと。
エネループが4月→10月の実験。
富士通・白が5月→11月。　ちょっと寒い季節に。

※追記
富士通・白の充放電時間変化と充電完了電圧の変化


エネループ・スタンダードはこんな変化でした。

微妙な差を感じますが、似ています。

500サイクル以降、充電時間にとんがりが出ているのは
50サイクルごとに実行される0.2C放電直後に行われた
充電の時間。
0.2Cでゆっくり放電されると、電池がカラっけつになる
んで、充電時間が長くなります。

グラフの線、色が変わったのはgnuplotのバージョンを
新しくしたから。
前のほう(赤緑青・・・)のほうが好きかな。
新バージョンでも変更できるんでしょうが、方法が不明。


※電池あれこれ　まとめ

富士通の白 HR-3UTC(1900mAh) 新JIS充放電実験1000サイクル目直前

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
もうすぐ1000サイクル目。

電池に温度センサー(LM35)を貼り付けて、電池電圧と一緒に
先日作ったアナログデータロガー につないでいます。
JIS C8708:2019充放電実験回路 が出すシリアルデータ、
これもシリアルデータロガー で記録。
この記録は抜かしたくないので、そっとそのまま。

で、アナログで記録しているほうのデータを取り出して
グラフにしてみると・・・
「偽の-ΔV」が発生していました。

同容量のエネループスタンダードでは起きていませんでした。
　　※1050サイクルまで繰り返した
これを見たのはダイソーのReVOLTES 以来。

だいぶ劣化も進んでいますし、1000サイクル経過でこの
電池の実験は終了します。
終わってからまとめます。

※電池あれこれ　まとめ

東芝インパルス TNH-3A(2400mAh)JIS C8708:2019充放電試験

東芝の単3ニッ水電池「インパルス」TNH-3A(2400mAh)がやって
きたのが2019年の6月。
このように↓さっそくイジメちゃいました。
・2019年6月 6日：ひさじぶりの電池イジメ：東芝インパルス TNH-3A
・2019年8月19日：東芝インパルス TNH-3A　1.0V放電停止の方を終了
・2019年9月 5日：東芝インパルス TNH-3A　1.1V停止電池の充電状態

4本やってきたうちの2本をこのイジメ↑で使い、
2本を残したままになっていました。
　　※初期の様子を見るため、3回くらい充放電
　　　しています。

残り2本のうちの1本を使って新JISでの充放電実験を
始めたのが2020年10月11日。
2400mAhの容量ですんで、0.5C、つまり1.2Aでの
充放電が繰り返されます。
　　※毎50サイクル目は旧来のJISと同じで、
　　　0.1Cで16時間充電、0.2Cで1.0Vまで放電。

その結果・・・
・充放電時間と充電完了電圧の変化

・充放電電圧、時間の変化

東芝だけでなくパナも富士通も、高容量ニッ水電池は
「ちょっとなぁ」という特性です。

※はっきり言って・・・
　　　覚悟して使いや～！
　　　性能に文句言ったらあかんで～
かと思います。
買うなら1900mAhのを。

初期の内部抵抗が35mΩ。実験終了後が316mΩでした。

・電池あれこれ　まとめ


TNH-3A、もう1本残っているので「60%でどや？！」 の
実験しましょか？

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

4月4日にスタートしたエネループ・スタンダードの充放電実験、
・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
1050サイクルを越えました。
開始からここまでざっと半年。　長かった。
内部抵抗は407mΩまで上昇。
いったんこれでこのイジメは終わります。

これが50サイクルごとの0.2C放電グラフ。


0.2Cの電流で1.0Vまで放電させます。
その時の電圧変化をグラフにしています。

1900mAhの容量なので1/5の380mAが放電電流。
0.2Cということは5時間(300分)が定格。
これが3時間(180分：6割)を切ったら寿命と判断。
　　※1050サイクル目でまだ180分を越えています。

そして、このグラフが毎1～49サイクルでの充放電時間と
「-ΔV検出」しての充電停止電圧。


0.5Cでの充放電なんで定格は2時間(120分)。
充電側(赤線)は効率もあって1割ほど余計に時間がかかります。

1.0Vまでの放電できた時間と充電時間(-ΔV検出で停止)
をグラフにしています。
青線が充電停止した電圧。
サイクルが進むと、内部抵抗が上昇してこの電圧も徐々に
上がってきます。

ここで6割(72分)のポイントを見ると800サイクルあたり。
パナソニック充電池の寿命は、こんな絵で示されています。



エネループ・スタンダードだと「約600回」。
これはクリアーちゃんとしています。
「突然死」せず、まっとうに寿命を迎えた感じです。

パナソニック充電式エボルタBK-3MLE(1950mAh)実験開始

パナのエネループ・プロの実験が終わり、
JIS C8708:2019充放電実験回路が余ったんで、
次は充電式エボルタBK-3MLE(1950mAh)を。



実験開始前の内部抵抗は22mΩでした。
・交流定電流方式で電池の内部抵抗を計ってみる


現在実行中のはこれ↑をあわせて３つ。
・エネループスタンダード
　　　もう終盤。1000サイクル越までを
・富士通・白(1900mAh)
　　　もうすぐ800サイクル

充電初期、「偽の-ΔV」が発生したのは「ReVOLTES」だけ。
エネループスタンダードも富士通・白も「偽の-ΔV」は出てい
ないもよう。
富士通・黒もエネループ・プロは「突然死」しちゃって
「偽の-ΔV」は発現せず。

エネループ・プロ(BK-3HCD:2500mAh) 60%放電での実験終了

8月6日に開始した、
　　エネループ・プロ(BK-3HCD:2500mAh) 60%放電で実験開始
これの結果が出ました。

放電時間を72分(0.5Cなんで定格だと2時間=120分放電できる)に
して充放電を繰り返しました。

・最後の状況
　422サイクル目の0.5C放電で放電時間72分を切って
　タイマーで放電を止めるより先に1.0Vに到達するよ
　うになります。

　そして・・・
　432サイクル目で、放電開始直後いきなり1.0Vに。

　サ　充　　放
　イ　電　　電
　ク　
　ル　(分) (分)
420　 77　 72　
421　 77　 72　ここまで72分を維持
422　 77　 69　72分を切って
423　 74　 67　　先に1.0Vに到達
424　 71　 66
425　 71　 68
426　 74　 68
427　 73　 67
428　 72　 66
429　 71　 65　徐々に放電時間が
430　 70　 65　　短くなって
431　 70　 62
432　 65　　0　いきなり1.0Vに
433　132　 39　　ちょっと回復したけど
434　 38　　0　　　またダメに
435　132　　0
436　132　　0　放電せず充電するもの
437　132　　0　　だから充電終了検出失敗が続く
438　132　　0
439　132　　0
ここで実験終了。

こんなグラフになります。

※50サイクルごと、充電時間にピークが見えます。
　これは、50サイクルごとの0.2C放電直後の
　充電だからで、フル充電しているため。

400サイクルまでは「頑張るやン」っと思っていたんですが・・・
終了後に計った内部抵抗、448mΩにまで上昇していました。

※50サイクルごとの0.2C放電のグラフ

※毎1～49サイクルでの0.5C(1250mA)放電

放電時間を定格の6割=72分に設定して放電を続行。
422サイクル目以降はこの時間を維持できず、先に1.0Vまで
到達しているのが見えます。

ニッ水電池、とりわけエネループシリーズの場合、
1.2V以上の電圧を維持してくれる時間が長いという
特徴があります。　（DiMAGE7i時代、これがうれしかった）
300サイクルくらいになると1.2Vを越えているのは30分くらい。
そこからは、急激に悪くなっている感じです。

※充電電圧と充電時間の変化

終端が70分～80分のラインと100～130分のライン、
二つの群が見えます。
70分～80分のは毎1～49サイクルでの充電。
6割放電=72分なので、それに近いところで終わっています。
100～130分のほうは、50サイクルごとの0.2C放電直後の
充電です。
0.5Cでフル充電ですので2時間ちょいというところ。
充放電サイクルが進むと・・・
　　・充電停止完了電圧が上昇
　　・充電時間が徐々に短く
充電に関してはこんな状況です。
このグラフを見て分かるように、充電開始直後に見える(はずの)
「偽の-ΔV」は発生しませんでした。

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2017年8月14日：ニッケル水素充電池関連の投稿記事
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」
を確かめてみたかったのです。

エネループプロ(BK-3HCD)も突然死か?!が8月5日。
167サイクル目で力尽きました。

その時のグラフがこれ。

放電は0.5Cで1.0Vまで。

今回、サイクル数でおよそ2.6倍伸びましたが、放電時間を
6割にしての結果なので、トータルの放電時間で見るともっと
小さくなります。

「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。
10倍～6倍に寿命が延びるのか？っと期待したわけですが・・・

しかし、今回の実験結果からはそんな「うまい話」は出てきま
せんでした。

※放電時間としてどんだけ寿命が延びたか・・・
　ざっとの計算。
・60%放電の場合　ほとんどの区間が72分
　　　72分×431サイクル→約31000分
・1.0V放電の場合
　　100サイクルを越えたあたりからドロップ、
　　平均すると105分くらいか？
　　　105分×166サイクル→約17400分

サイクル数だと431÷167で約2.6倍。
放電時間だと31000分÷17400分で約1.8倍。
10倍～6倍に寿命が延びる(かも)という希望は叶い
ませんでした。

※電池あれこれ まとめ