Print deze pagina

Verantwoording

Laatste update 27 maart 2011

Ene batterij ¹ andere batterij

Er zijn vele soorten batterijen voor even zovele toepassingen. Dat betekent dat, afgezien van fysieke afmetingen en geleverde spanning, niet elke batterij overal geschikt voor is.

Een wandklok belast een batterij heel anders dan een radiografisch autootje. Het kan best voorkomen dat een batterij die een wandklok vele jaren aan de praat houdt, het in een radiografisch autootje al heel snel voor gezien houdt. We moeten daarom een paar dingen op een rijtje zetten.

Wanneer is een batterij leeg?

De spanning zal tijdens de ontlading dalen en ergens moet een drempelspanning worden gekozen. Hiervoor hebben we wat praktisch onderzoek verricht. We hebben enkele transistorradiootjes, zaklampen en bewegend speelgoed aan een regelbare voeding gekoppeld. Bij verreweg de meeste testen was de apparatuur bij 1 V per cel nog redelijk functioneel. Bij 0,8 V per cel werkte er niets meer. We hanteren daarom voor alle categorieen een drempelwaarde van 0,9 V. Dat betekent dat als tijdens de ontlading de spanning onder de 0,9 V zakt, de batterij als leeg wordt beschouwd. Overigens daalt de spanning vrij hard op het moment dat 0,9 V is bereikt zodat het niet zoveel uitmaakt of je die drempelspanning iets hoger of iets lager kiest.

De categorieen:

Fabrikanten willen ons doen geloven dat er verschillende categorieen batterijen zijn. Sommige zijn geschikt voor hoge belastingen gedurende korte tijd, andere voor lage belasting voor langere tijd. Er kunnen best redenen zijn om dit onderscheid te maken, maar op capaciteit heeft dit slechts een beperkte invloed. Wel is het zo dat bij hogere belastingen de capaciteit terugloopt, maar dat gebeurt bij elke batterij op ongeveer gelijke manier. Welke manier van belasting (stroomsterkte, continu of periodiek) je ook gebruikt, de resultaten blijven onderling goed vergelijkbaar.

In onderstaande matrix kun je zien hoe de soort belasting en de stroomsterkte van invloed zijn om de geleverde capaciteit. Voor deze test gebruikten we telkens de Top Craft die bij de Aldi verkrijgbaar is. Het doel is om te zien hoe we de meeste capaciteit van een batterij kunnen krijgen.

Continu: de batterij wordt belast zonder onderbreking totdat die leeg is.
2u 1u:  per periode van 2 uur wordt de batterij 1 uur belast, dus 1 uur aan, 1 uur uit enzovoorts.
4u 1u:  per periode van 4 uur wordt de batterij 1 uur belast, dus 1 uur aan, 3 uur uit enzovoorts.

I soort continu 2u 1u 4u 1U
100 mA 1861 2040 1985
200 mA 1441 1751 1716
400 mA 1025 1126 1162


Diverse "lege" batterijen werden na een rustperiode nogmaals belast. De 2u 1u meting van 400 mA leverde 1126 mA op, maar de batterij werd na een rustperiode nog enkele malen belast en kwam uiteindelijk tot 1558 mA. Voor toepassingen die orde grootte 400 mA vragen van een batterij was deze na 1126 mA al wel leeg, maar hij zou een wandklokje (+/- 0,03 mA) kennelijk nog wel een tijdje aan de gang gehouden hebben. In de praktijk worden deze als leeg beschouwde batterijen weggegooid en vervangen door een nieuwe.

Conclusie:

  • Bij een hogere stroom wordt de capaciteit minder. Het verschil tussen lage belasting (100 mA) en hoge belasting (400 mA) is bijna een factor 2 (tussen 1,71 en 1,82).
  • Bij 2u 1u levert de batterij een hogere capaciteit dan bij 4u 1u. Iets dat je misschien niet zou verwachten. Het verschil is echter klein: 2 a 3%.
  • Het verschil tussen 100 mA en 200 mA ligt bij beide rond de 15%, dat is aardig constant. Alleen bij continue meting is het verschil wat groter: 22%

Eindconclusie: het heeft niet zoveel zin om in allerlei categorieen te gaan meten. We kiezen daarom voor de snelste periodieke meting (2u 1u, dus per 2 uur een belasting van 1 uur) en de hoogste stroom waarvan het resultaat het dichtste ligt bij dat van de lage belasting, dus 200 mA.

De te verwachten resultaten bij 100 mA liggen zo'n 15% hoger dan die we zien bij 200 mA. Om de specificaties van de fabrikanten te toetsen zullen we dus bij de door ons gevonden waarden 15% optellen.

De metingen die nu nog op de diverse pagina's staan zijn allen 4u 1u en 200 mA. Deze zullen in de loop van de tijd allemaal worden vervangen door 2u 1u metingen.

Soorten batterij

Er zijn verschillende soorten batterij voor wat betreft de chemische reaktie. De ene soort heeft een veel hogere capaciteit dan de andere. Je kunt dus niet een zink-kool batterij vergelijken met een alkalinebatterij en dan juichen dat de alkalineversie zoveel beter is. Daarom zullen we de testresultaten onderverdelen naar soort.

De verschillende categorieen waarvan de fabrikanten melding maken zijn er hoofdzakelijk alleen omdat er batterijen zijn die chemisch anders werken. De metingen worden toch al per soort onderverdeeld, je vindt hierin dus ook deze categorieen terug.


Previous page: Inwendige weerstand
Volgende pagina: Voorbeeld