Wielki test baterii 9V, porównanie technologii: alkaline vs Ni-MH vs Li-ion, które najlepsze?

Prezentacja produktów, cel testu

Do testów wybraliśmy znane, sprawdzone i cenione za ich jakość akumulatory i baterie w rozmiarze 9V. Zostały wykonane w różnych technologiach. Mamy nadzieję, że wyniki pozwolą na wybór odpowiedniego rozwiązania do posiadanego urządzenia.
Która bateria, jakiej chemii działa najdłużej? Która oddaje najwięcej energii? Czy bateria alkaliczna oferuje wyższe napięcie od akumulatorków? Na to wszystko znajdziecie odpowiedź w naszym teście.

Porównując surowe dane techniczne można odnieść wrażenie, że bateria alkaliczna góruje nad akumulatorkami wyższą pojemnością oraz wyższym napięciem nominalnym, więc powinna działać najdłużej/najpewniej - czy aby na pewno?

Procedura testowa

Do testów zużyliśmy 4 szt. baterii alkalicznych oraz po jednej sztuce każdego akumulatorka. Akumulatorki przed testami były uformowane poprzez 3-krotne pełne naładowanie i rozładowanie.
Testy polegały na rozładowaniu w temperaturze pokojowej prądami: 50 mA, 100 mA, 200 mA oraz 500 mA. Niepewność pomiarowa w naszym teście wyniosła 2%.
Na podstawie zarejestrowanych pomiarów obliczono pojemność [mAh], energię [mWh], rezystancję wewnętrzną [mOhm] wszystkich ogniw.
Jako całkowity próg rozładowania ustaliliśmy wartość 4V - to graniczne napięcie, przy którym odmawia pracy wiele multimetrów itp.

Test nr 1 - rozładowanie prądem 50 mA

Prąd 50 mA jest umiarkowaną wartością dla baterii w rozmiarze 9V. Wiele urządzeń w impulsie wymaga wyższych wartości, jednak w wielu zastosowaniach (większość multimetrów elektronicznych) potrzeby są dużo mniejsze. Uznaliśmy, że jest to dobry punkt wyjściowy do dalszych bardziej wymagających testów.

Na początek gołe wyniki - przypominamy, że granicznym progiem rozładowania było osiągnięcie napięcia 4.0V.

Pojemność:
1. Bateria alkaliczna: 598 mAh
2. Akumulator Li-ion: 530 mAh
3. Akumulator Ni-MH 280: 316 mAh
4. Akumulator Ni-MH 175: 196 mAh

Energia:
1. Bateria alkaliczna: 4331 mWh
2. Akumulator Li-ion: 3946 mWh
3. Akumulator Ni-MH 280: 2731 mWh
4. Akumulator Ni-MH 175: 1719 mWh

Zwróćcie uwagę, że pomimo, iż bateria alkaliczna zdecydowanie wygrywa w teście pojemności, to jednak nie tak przekonująco, gdy weźmiemy pod uwagę skumulowaną energię mWh.
Pojemność mAh jest jednostką, którą powinniśmy porównywać tylko dla ogniw o dokładnie tym samym napięciu wyjściowym, wykonanych w tej samej technologii - na jej wartość nie ma wpływu napięcie baterii podczas pracy. Rzeczywistą wydajność baterii dużo trafniej określa energia wyrażona w mWh - jej wartość bierze pod uwagę napięcie wyjściowe danej baterii podczas pracy.

Średnie napięcie:
1. Akumulator Ni-MH 175: 8,75V
2. Akumulator Ni-MH 280: 8,64V
3. Akumulator Li-ion: 7,43V
4. Bateria alkaliczna: 7,24V

Okazuje się, że bateria alkaliczna o najwyższym deklarowanym nominalnym napięciu 9V, w rzeczywistości oferuje zbliżone napięcie wyjściowe do akumulatora Li-ion 7.4V.
Akumulatorki Ni-MH 8.4V oferują zdecydowanie najwyższe napięcie na wyjściu.

Ostatecznie w warunkach rozładowania 50mA, do poziomu 4.0V to bateria alkaliczna wygrywa, jednak gdyby nasze urządzenie wymagało do pracy napięcia powyżej 7.0V, to bateria alkaliczna przegrałaby z akumulatorem Li-ion, nieznacznie tylko wygrywając z akumulatorem Ni-MH 280. Poniżej wykresy prezentujące zależności osiąganych wartości pojemności i energii od napięcia.

PS. Dociekliwi zwrócą uwagę, że bateria alkaliczna jako jedyna nie osiągnęła w tym teście swojej deklarowanej pojemności - wynika to z faktu, że prąd rozładowania 50 mA jest nadal zbyt wysoki aby spełnić ten warunek. Bateria alkaliczna Varty osiąga swoją deklarowaną pojemność pod obciążeniem 620 Ohm, co można odnieść do prądu rozładowania około 10 mA. Im wyższe obciążenie, tym użytkowa pojemność baterii alkalicznej wyraźnie spada - pokażą to kolejne testy.

Test nr 2 - rozładowanie prądem 100 mA

Prąd rozładowania 100 mA jest nadal dość umiarkowany jeżeli chodzi o baterie w rozmiarze 9V. Takim poborem charakteryzują się niektóre termometry bezdotykowe, niektóre zabawki itp.

Pojemność:
1. Bateria alkaliczna: 538 mAh
2. Akumulator Li-ion: 528 mAh
3. Akumulator Ni-MH 280: 293 mAh
4. Akumulator Ni-MH 175: 186 mAh

Energia:
1. Akumulator Li-ion: 3912 mWh
2. Bateria alkaliczna: 3782 mWh
3. Akumulator Ni-MH 280: 2508 mWh
4. Akumulator Ni-MH 175: 1601 mWh

Średnie napięcie:
1. Akumulator Ni-MH 175: 8,59V
2. Akumulator Ni-MH 280: 8,56V
3. Akumulator Li-ion: 7,40V
4. Bateria alkaliczna: 7,03V

Obciążenie 100 mA to wyraźny spadek pojemności osiąganej przez baterie alkaliczne oraz jeszcze większy ubytek w zgromadzonej energii. Wszystkie akumulatory natomiast oferują bardzo stabilne parametry, podobne jak przy obciążeniu 50 mA.
Trudno uznać baterie alkaliczną za zwycięzcę w warunkach rozładowania prądem 100 mA.
Przy rozładowaniu do poziomu 7.0V bateria alkaliczna wyraźnie przegrywa już nawet z akumulatorem Ni-MH 280 mAh (z uwagi na niższą oddaną moc).

Poniżej wykresy prezentujące zależności osiąganych wartości pojemności i energii od napięcia.

Test nr 3 - rozładowanie prądem 200 mA

Prąd rozładowania 200 mA to już dość wymagające warunki dla baterii w rozmiarze 9V. Jednak nadal są w użyciu urządzenia, które mają jeszcze większe chwilowe zapotrzebowanie na energię - np. akcesoria do paintballa itp.

Pojemność:
1. Akumulator Li-ion: 526 mAh
2. Bateria alkaliczna: 465 mAh
3. Akumulator Ni-MH 280: 288 mAh
4. Akumulator Ni-MH 175: 186 mAh

Energia:
1. Akumulator Li-ion: 3854 mWh
2. Bateria alkaliczna: 3158 mWh
3. Akumulator Ni-MH 280: 2399 mWh
4. Akumulator Ni-MH 175: 1543 mWh

Średnie napięcie:
1. Akumulator Ni-MH 280: 8,34 V
2. Akumulator Ni-MH 175: 8,30 V
3. Akumulator Li-ion: 7,33 V
4. Bateria alkaliczna: 6,75 V

Obciążenie 200 mA to dalszy spadek pojemności i skumulowanej energii w baterii alkalicznej. Wszystkie akumulatory nadal bardzo stabilne. Warto zwrócić uwagę, że akumulatory Ni-MH dysponują wyraźnie najwyższym napięciem wyjściowym w całej stawce.

Poniżej wykresy prezentujące zależności osiąganych wartości pojemności i energii od napięcia.

Zwycięzcą w warunkach rozładowania prądem 200 mA jest akumulator Li-ion everActive.

Przy rozładowaniu do poziomu 7.0V bateria alkaliczna przegrywa już nawet z najmniej pojemnym akumulatorem Ni-MH 175 mAh.

Test nr 4 - rozładowanie prądem 500 mA

Prąd rozładowania 500 mA to już rzadko spotykana wartość obciążenia w typowych zastosowaniach. Test pokazuje jednak na co mogą liczyć użytkownicy w najbardziej wymagających energetycznie sprzętach.

Pojemność:
1. Akumulator Li-ion: 507 mAh
2. Bateria alkaliczna: 378 mAh
3. Akumulator Ni-MH 280: 278 mAh
4. Akumulator Ni-MH 175: 182 mAh

Energia:
1. Akumulator Li-ion: 3626 mWh
2. Bateria alkaliczna: 2326 mWh
3. Akumulator Ni-MH 280: 2185 mWh
4. Akumulator Ni-MH 175: 1417 mWh

Średnie napięcie:
1. Akumulator Ni-MH 280: 7,87 V
2. Akumulator Ni-MH 175: 7,79 V
3. Akumulator Li-ion: 7,15 V
4. Bateria alkaliczna: 6,15 V

Obciążenie 500 mA to już wyraźnie zbyt dużo dla typowej baterii alkalicznej. Wszystkie akumulatory pozostają nadal bardzo stabilne.

Poniżej wykresy prezentujące zależności osiąganych wartości pojemności i energii od napięcia.

Zwycięzcą w warunkach rozładowania prądem 500 mA pozostaje akumulator Li-ion everActive.

Bateria alkaliczna w teście użytkowym, przy rozładowaniu do poziomu 7.0V wypadłaby wyraźnie najgorzej.

Test i wyniki pomiaru rezystancji wewnętrznej

Mniej=Lepiej
Im niższa rezystancja tym mniejszy spadek napięcia mamy na baterii podczas pracy, co przekłada się na wyższą wydajność prądową (wyższą oddawaną moc).

Wyniki:
1. Akumulator Li-ion: 0,3 Ohm
2. Akumulator Ni-MH 280: 0,87 Ohm
3. Akumulator Ni-MH 175: 1,48 Ohm
4. Bateria alkaliczna: 2,03 Ohm

Zdecydowanie najgorszy wynik baterii alkalicznej był do przewidzenia na podstawie wcześniejszych testów wydajności.
Zdecydowany zwycięzca - akumulator Li-ion.

Skąd taka różnica napięcia pracy między akumulatorkami Ni-MH, a pozostałymi ogniwami w tym samym rozmiarze?

Bateria alkaliczna pomimo nominalnego napięcia 9V oferuje najniższe poziomy napięć wyjściowych w całym teście.
Dlaczego?

1. Dla baterii alkalicznych napięciem nominalnym jest napięcie startowe fabrycznie nowej baterii, w przypadku akumulatorków jest to natomiast średnie napięcie podczas pracy. Pisaliśmy o tym w artykule: Różnice między bateriami alkalicznymi a akumulatorkami Ni-MH.
2. W przypadku baterii w rozmiarze 9V różnica dodatkowo wynika z budowy samej baterii. Typowy pojedynczy akumulator Ni-MH 1,2V ma zbliżone napięcie pracy jak bateria alkaliczna 1,5V. Natomiast jeden typowy akumulator Li-ion 3,7 V ma zbliżone napięcie pracy jak 3 połączone szeregowo akumulatory Ni-MH lub 3 baterie alkaliczne 1,5V.
   W baterii alkalicznej 9V mamy 6 ogniw 1,5V połączonych szeregowo, co skutkuje napięciem 9V. W akumulatorkach Ni-MH zwykle mamy o całe jedno ogniwo więcej - 7 ogniw 1,2V daje napięcie 8.4V - w praktyce taki akumulator odpowiadałby baterii alkalicznej o napięciu nominalnym 10-10.5V.
   Akumulator Li-ion w rozmiarze 9V składa się natomiast z dwóch ogniw 3,7V połączonych szeregowo - to odpowiada właśnie 6 ogniwom alkalicznym 1,5V - dlatego to właśnie akumulator Li-ion ma najbardziej zbliżoną charakterystykę do baterii jednorazowej.
   

Zwycięzca testu

Niekwestionowanym zwycięzcą całego testu, biorąc pod uwagę wszystkie wyniki cząstkowe jest akumulator Li-ion everActive Professional+ Lithium o pojemności 500 mAh.
Zapewnia on najwyższą zgodność i kompatybilność z jednorazową baterię alkaliczną oferując jednocześnie spójne, bardzo długie czasy działania niezależnie od zastosowania. Utrzymuje stabilne, wysokie napięcie nawet przy wysokich obciążeniach. Ma najniższą rezystancję wewnętrzną spośród wszystkich testowanych baterii.

Minusem jest stosunkowo wysoki koszt zakupu. Pamiętajmy jednak, że oprócz bardzo wysokiej pojemności w tym akumulatorze zintegrowano ładowarkę - złącze micro USB (nie wymaga zakupu dedykowanej ładowarki do akumulatorów). Ten akumulator jako jedyny w tym zestawieniu posiada również elektroniczne zabezpieczenie przed skrajnym rozładowaniem, przeładowaniem, jak również przed zwarciem.

Dla kogo pozostałe akumulatory i baterie alkaliczne 9V?

Akumulatory Ni-MH z uwagi wyższe napięcie wyjściowe bardzo dobrze działają w urządzeniach, które do pracy wymagają podwyższonego napięcia. Niska rezystancja wewnętrzna daje im przewagę nad bateriami alkalicznymi również w urządzeniach o wysokim poborze prądu.

Baterie alkaliczne najlepiej sprawdzają się z mało wymagającymi urządzeniami - szczególnie tam, gdzie wytrzymują kilka miesięcy między wymianami.

Autor: Michał Seredziński
Kopiowanie zawartości artykułu lub jego części bez zgody przedstawiciela firmy Baltrade sp. z o.o. jest zabronione.

Testowane baterie i akumulatory dostępne w hurt.com.pl

1 x akumulatorek 6F22/9V everActive Ni-MH 320 mAh ready to use "Professional line"

• najpojemniejszy na rynku akumulator Ni-MH o rozmiarze baterii 9V
• 1szt. - fabryczne opakowanie konsumenckie - blister
• przetestowana wydajność - realna pojemność
• akumulator wstępnie naładowany, nowej generacji wykonany w technologii Ready To Use
• najwyższa jakość akumulatorków potwierdzona licznymi testami

29,90 zł brutto 24,31 zł netto

Duża ilość w magazynie

--

++

szt.

Dodaj do koszyka