Kolejne wielkie badanie wydajności baterii i akumulatorków? - uważaj na 7 grzechów głównych popełnianych przez testerów. Kiedy test jest miarodajny/wartościowy? Sprawdź naszą ściągę.

W mojej ocenie powyższy problem bynajmniej nie wynika bezpośrednio ze „sponsorowania” testów, czy prób wpływania na ich wyniki. W większości wypadków zdecydowanie winne są przeoczenia i błędy popełniane przez testerów, recenzentów.

Wytykamy regularnie powtarzane błędy, które mogą z łatwością podważyć wiarygodność większości testów znalezionych w Internecie.

1. Mocno losowe warunki testowe → brak powtarzalności wyników

Porównywalne, powtarzalne warunki testowe to chyba najważniejszy punkt wyjścia do przeprowadzenia jakichkolwiek badań porównawczych. Niestety najczęściej popełniany błąd przez osoby testujące ma swoją genezę u tych podstaw.

I tak np. typowy tester baterii alkalicznych paluszków AA/AAA LR6/LR03 często dysponuje zaawansowaną „maszynką” - precyzyjnym elektronicznym obciążeniem, gdzie z dużą dokładnością można zadać prąd rozładowania/moc rozładowania, czy zasymulować dowolna rezystancję obciążenia. Przedmiotowe, testowane baterie umieszcza się w koszyku, koszyk podłącza się do obciążenia i przeprowadza pomiar.

I tutaj pojawia się nieoczywisty problem – typowe koszyki/uchwyty do baterii są przeznaczone pod bardzo niskie obciążenia. Po przyłożeniu obciążeń typu 300 mA i wyższych spadki napięcia na sprężynkach, dociskach, wreszcie na cieniutkich przewodach pomiarowych są tak duże (sięgające niekiedy dziesiątych części wolta), że procentowe różnice w uzyskanym czasie pracy / zmierzonej pojemności mogą sięgać wartości dwucyfrowych. W takich konfiguracjach nawet uzyskanie tych samych wyników w kolejnych powtórzeniach testu tej samej baterii jest bardzo trudne. Przy błędach pomiarowych rzędu 10% i wyższych porównywanie wyników traci jakikolwiek sens.

Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie koszyka/uchwytu wysokoprądowego oraz doprowadzenie czterech przewodów pomiarowych (osobne tory do pomiaru napięcia i natężenia), gdzie punkt do pomiaru napięcia jest umieszczony możliwie blisko biegunów testowanej baterii. Ile razy widzieliście to zrobione w takiej konfiguracji, z 4 przewodami pomiarowymi? Podobnie jak ja – pewnie rzadko lub być może wcale.

W typowym popularnym teście nawet najlepsze, najbardziej precyzyjne obciążenie elektroniczne nie pomoże, jeżeli nie dopilnujemy pewnego pomiaru napięcia bezpośrednio z baterii/akumulatora. W typowym scenariuszu testowym dla ogniw AA/AAA, tania markowa ładowarka z funkcją rozładowania i pomiaru pojemności zapewni bardziej powtarzalne warunki testowe.

4. Brak informacji o wieku badanych baterii akumulatorków

Niestety testerom brakuje często podstawowej wiedzy o produktach, które testują.

Nawet najwyższej jakości specjalista, elektronik, który dysponuje odpowiednim sprzętem do wykonania testów, który wie jak zadbać o możliwie niską niepewność pomiarową nie przeprowadzi prawidłowo testu, jeżeli nie zadba o produkty wyprodukowane w podobnym okresie.

Dopuszczalna normami, trwała degradacja nowych, nieużywanych akumulatorków Ni-MH może sięgać nawet 30% już po upływie 12 miesięcy od pierwotnego pełnego naładowania. Oczywiście żaden z markowych akumulatorków aż tak szybko się nie starzeje, jednak szczególnie najpojemniejsze akumulatorki wyraźnie starzeją się w czasie bez względu na to jak intensywnie są użytkowane.

Podobnie z bateriami alkalicznymi, gdzie w zależności od warunków przechowywania mogą one tracić od 3 do 10% pojemności rocznie, oraz pogarsza się ich charakterystyka napięciowa (ogniwa takie osiągają niższe napięcie i oddają mniej energii).

6. Procedura testowa – a w zasadzie jej brak

Przeglądając większość testów można odnieść wrażenie, że autor uznał, że dysponuje idealnym sprzętem do testu baterii/akumulatorków i nic nie stoi na przeszkodzie aby taki test przeprowadzić.

Efektem wielu takich testów jest np. brak jakiejkolwiek procedury dot. formowania akumulatorków Ni-MH, czy zastosowanie nieodpowiedniej ładowarki itp.

Akumulatorki Ni-MH zależnie od ich wieku, pojemności, producenta mogą wymagać kilku cykli pełnego ładowania i rozładowania w celu prawidłowego uformowania.

Docelowa charakterystyka, poziom napięcia podczas rozładowania rozwija się stopniowo w czasie na akumulatorkach Ni-MH – dlatego niezbędnym minimum wydaje się przeprowadzenie przynajmniej kilku przeładowań akumulatorka, aby miało to jakąkolwiek wartość porównawczą.

Dla nowych akumulatorków (nie leżaków) normy dopuszczają pomiar w trakcie pierwszych 5 cykli.

W niektórych popularnych testach akumulatorki ładowane są tylko raz lub dwa. Ładowane są na sprzęcie, który niewiele mówi o prawidłowości naładowania zainstalowanych w nim akumulatorków.

Proces prawidłowego naładowania akumulatorków Ni-MH jest kluczowy dla dalszych testów, nawet w typowo użytkowym teście, gdzie dany recenzent/tester dysponuje tylko jedną ładowarką automatyczną. Mamy niestety dużą niepewność, czy wszystkie akumulatorki są traktowane jednakowo i czy zostały prawidłowo naładowane. Szczególnie gdy proces nie jest kilkukrotnie powtórzony.

Przy braku odpowiednio dobrej ładowarki, w przypadku ogniw Ni-MH uczciwym rozwiązaniem jest „ręczne” ładowanie akumulatorków zgodnie z normą PN/EN/IEC 61951:2, gdzie kilkukrotnie rozładowany do 1.0V akumulatorek ładujemy przez 16h stałym prądem stanowiącym wartość 10% jego pojemności.

Proces testowania np. baterii alkalicznych LR6/LR03 jest przynajmniej teoretycznie prostszy – choć i tam zwykle widzimy testy z obciążeniami rzędu 300 mA-500 mA, w dodatku w wątpliwej jakości koszykach, o których pisaliśmy w p.1. Są to warunki, w których taka bateria nie ma szans osiągnąć swoich nominalnych pojemności – wyniki będą tutaj zawsze dużo niższe, czasami nieprzewidywalne. Taki test nie da jednoznacznej informacji o jakości danej baterii. Niestety testów z obciążeniem np. rzędu 30-50 mA jest dużo mniej, a szkoda.

Proces testowania akumulatorków Li-ion 3,6/3,7V również powinien zaczynać się od dobrej ładowarki, która każdemu akumulatorkowi zapewni identyczne warunki testowe, najlepiej takiej, gdzie maksymalne napięcie ładowania zawiera się w zakresie 4.18-4.22V.

Przy rozładowaniu takich akumulatorków warto testy przeprowadzić z wyższymi wartościami prądu jak np. 3A/5A/10A, a nawet 20A w przypadku akumulatorków wysokoprądowych – tutaj jeszcze ważniejsze jest bardzo pewne połączenie akumulatorka z obciążeniem i niezakłócony pomiar napięcia możliwie najbliżej styków ogniwa.

7. Pomiar pojemności – jedyna słuszna miara wydajności akumulatora, czy baterii?

Zdecydowana większość testów z jakimi mamy do czynienia polega na syntetycznym pomiarze pojemności. Pominiemy tutaj sytuacje, gdzie założenia takich pomiarów są źle dobrane, czy gdzie porównuje się wartości pojemności z ładowania (na czym polega prawidłowy pomiar pojemnosci piszemy w innym wpisie) – niestety nawet tam gdzie cały test został przeprowadzony, wydawać by się mogło prawidłowo, jest miejsce na duży błąd pomiarowy.

Przykładem są np. pomiary pojemności baterii, akumulatorków na różnych sprzętach i porównywanie ich później jeden do jednego w finalnym zestawieniu.

Nawet przy takich samych zadanych warunkach pomiarowych różnice w wynikach pojemności mogą przekraczać 10-20% między różnymi ładowarkami/obciążeniami elektronicznymi. Nawet jeżeli wszystkie charakteryzują się taką samą, wysoką precyzją, to mogą różnić się sposobem pomiaru napięcia pod obciążeniem, czy charakterem obciążenia (ciągłym/impulsowym uśrednionym w czasie). Stosując różne sprzęty pomiarowe możemy wyciągać wartości średnie mAh z rozładowania i np. pilnować aby każdy z akumulatorków był sprawdzony w każdej ładowarce/obciążeniu.

Idealnie jak do takiego testu syntetycznego dodamy test praktyczny – np. ilość błysków lampy błyskowej, czy czas działania zabawki. Niektórzy testerzy poszli dalej – testowali zamrożone wcześniej akumulatorki. Takie testy są jednak bardzo czasochłonne i niestety trudno obecnie o takie projekty.

Jeżeli już nie chcemy tracić czasu na żmudne testy praktyczne, to są inne wartości syntetyczne, które można zmierzyć w trakcie testów pojemności lub ich sprawdzenie zajmuje dużo mniej czasu.

Rezystancja wewnętrzna – daje odpowiedź o możliwościach prądowych danego ogniwa – ogniwa o niższej rezystancji są dużo bardziej niezawodne i rokują dłuższe użytkowanie.

Energia mWh/Wh. Pojemność nie mówi nam wiele o faktycznej ilości energii oddawanej przez dane ogniwo. Nie wiemy przy jakim napięciu wyjściowym została osiągnięta – i tak dana bateria czy akumulator mogą mieć takie same pojemności, gdzie jedno z ogniw utrzymuje przez cały proces o ok. 10-20% wyższe napięcie. Takie ogniwo o wyższym napięciu wyjściowym osiągnie właśnie o te 10-20% wyższy wynik przy pomiarze energii w mWh/Wh.

Idealnie jak sprawdzimy jak wygląda zależność zmierzonej pojemności/energii od napięcia wyjściowego – pozwala to na dokładne oszacowanie, które ogniwo będzie lepsze do nawet nietypowych zastosowań.

Jak może wyglądać prezentacja takich wyników – sprawdźcie jeden z naszych testów dot. ogniw w rozmiarze 9V.

Podsumowanie

Dziękuję, że dotrwałeś do końca tego przydługiego wpisu 😊

Nadal nie wyczerpuje on tematu możliwych przeoczeń, błędów i pułapek przy testowaniu baterii i akumulatorków.

Znając te 7 najbardziej podstawowych błędów można by się pokusić o swoisty ranking – „Najgorsze testy baterii i akumulatorków” – bardzo możliwe, że znalazłyby się tam popularne testy z wynikiem 6/7, a może nawet 7/7.

Niestety bardzo rzadko znana redakcja, portal, czy youtuber czuję się w obowiązku błędy poprawić, a nawet się do nich przyznać.

Jeżeli samodzielnie chcemy sprawdzić/przetestować baterie i akumulatorki, a nie chcemy wydawać fortuny na testy w akredytowanych laboratoriach badawczych, to unikajmy podstawowych, omówionych powyżej błędów.

Jako firma z 33 letnim doświadczeniem na rynku, wyspecjalizowana w zakresie baterii i akumulatorków chętnie służymy wsparciem merytorycznym i produktowym w takich przedsięwzięciach – osoby zainteresowane zachęcamy do kontaktu.

Macie pytania, wątpliwości – pytajcie niżej w komentarzach.

Kopiowanie treści artykułu lub jego części bez zgody przedstawiciela firmy Baltrade jest zabronione.