ROWERY I INNE POJAZDY ELEKTRYCZNE - FORUM ARBITER

[Klaus]

Witam, w związku z szerzącą się informacją dotyczącą mniejszej skuteczności ogniw starszych niż 18 msc-y postanowiłem przeprowadzić test. Jest to mój pierwszy temat założony w tej sekcji i mam nadzieję, że nie ostatni.

Na ruszt rzucone zostały ogniwa Panasonic PF.




Opiszę krótko plan testu oraz podzielę się wynikami :

1) Dobór ogniw
2) Badanie RW za pomocą sprzętu Applent AT525
Wyniki :
Akumulatory wybrane do testów :

Panasonic NCR18650-PF

RW@1000Hz < 24,22mOhm @20'C
(Applent AT525)
CH1 - 8523C
CH2 - 8523C
CH3 - 8523C
CH4 - 8523C
RW@1000Hz < 25,12mOhm @20'C
(Applent AT525)
CH5 - 6803D
CH6 - 6803D
CH7 - 6803D
CH8 - 6803D

Gdzie C i D klasa rezystancji wewnętrznej.
3) Pierwszy cykl i badanie temperaturowe ogniw przy rozładowaniu 10A
Wyniki :
Od lewej CH1 od prawej CH8

CH1-CH4 2018r
CH5-CH8 2016r

Czas startu procesu rozładowania różni się, gdyż cellki nie osiągnęły 100% naładowania (4,2V 50mA cut-off) w tym samym czasie.

T_0 = 22,0'C

Dla 1 cyklowania.

T_1max = 64,7'C --- prawdopodobnie chłodzenie wynikające z turbulencji wentylatorów serwerowych sprzętu pomiarowego.
T_2max = 66,8'C
T_3max = 67,1'C
T_4max = 67,5'C
T_5max = 67,3'C
T_6max = 67,4'C
T_7max = 67,3'C
T_8max = 66,9'C

Film : https://drive.google.com/file/d/15RtpM22uFhzCB4Gp-JDa3E6zQJ2QGjv4/view?usp=drivesdk

Wyniki cyklowania ogniw:

Pojemność początkowa:
CH1 - 2803 mAh
CH2 - 2824 mAh
CH3 - 2818 mAh
CH4 - 2837 mAh
CH5 - 2765 mAh
CH6 - 2797 mAh
CH7 - 2784 mAh
CH8 - 2784 mAh

Średnia pojemność 2018 : 2820 mAh
Średnia pojemność 2016 : 2782.5 mAh
Różnica : 37.5 mAh

Spadek pojemności po 20 cyklach:
CH1 - 56 mAh - Błąd gruby wynikający z chłodzenia przez zewnętrzne wentylatory.
CH2 - 69 mAh
CH3 - 68 mAh
CH4 - 65 mAh
CH5 - 55 mAh
CH6 - 57 mAh
CH7 - 59 mAh
CH8 - 60 mAh

Średnia utrata pojemności 2018 : 67,3 mAh
Średnia utrata pojemności 2016 : 57,8 mAh

Spadek pojemności po 40 cyklach:
CH1 - 88 mAh - - Błąd gruby wynikający z chłodzenia przez zewnętrzne wentylatory.
CH2 - 160 mAh - Uszkodzenie akumulatora
CH3 - 121 mAh
CH4 - 128 mAh
CH5 - 100 mAh
CH6 - 123 mAh
CH7 - 144 mAh
CH8 - 123 mAh

Średnia utrata pojemności 2018 : 136 mAh
Średnia utrata pojemności 2016 : 122,5 mAh


Spadek pojemności po 80 cyklach:
CH1 - 109 mAh - Błąd gruby wynikający z chłodzenia przez zewnętrzne wentylatory.
CH2 - Uszkodzony
CH3 - 147 mAh
CH4 - 159 mAh
CH5 - 128 mAh
CH6 - 145 mAh
CH7 - 180 mAh
CH8 - 157 mAh

Średnia utrata pojemności 2018 : 153 mAh
Średnia utrata pojemności 2016 : 152 mAh

RW po 80 cyklach (1kHz, 20'C):
Applent AT525

CH1 - 24,0mOhm
CH2 - 25,0mOhm
CH3 - 24,6mOhm
CH4 - 23,9mOhm
CH5 - 24,3mOhm
CH6 - 24,5mOhm
CH7 - 24,5mOhm
CH8 - 24,9mOhm

Jeśli chodzi o RW metodą techniczną nie posiadam aktualnie wystarczająco precyzyjnego sprzętu pomiarowego aby dane uzyskane z pomiarów były rzetelne. Można je obliczyć z datalogu gdzie będą obarczone niepewnością pomiarową rzędu : +/- 0,2% +/- 0,0005A w zakresie prądowym oraz 0,05% w zakresie napięciowym. Datalog znajdziecie na dysku w linku poniżej.

WNIOSKI
Nie zauważono drastycznych różnic pomiędzy akumulatorami 2016 a 2018.

Akumulatory 2018 są nieznacznie bardziej pojemne niż 2016, różnica jest na poziomie 30-40mAh czyli ok 1.5% pojemności więcej.

Akumulatory 2018 posiadają szybszy spadek pojemności w pierwszych 40 cyklach.

Różnice w spadkach są na tyle małe, że wyciąganie dalszych wniosków z pomiarów nie ma większego sensu.

Wnioski dodatkowe

Temperatura ogniwa przy rozładowaniu 10A ma kluczowy wpływ na żywotność. Przy niewielkim przepływie powietrza na kanale 1 zaoserwowaliśmy spadki rzędu 5'C co wygenerowało praktycznie 25-30% mniejszą utratę pojemności na ogniwie.

Skąd wogóle pojawiła się koncepcja o ogniwach starych i efektach starzeniowych w ogniwach Li Ion. Kiedyś... w technologii LiMnO2 czyli litowo manganowej (dla ogniw wysokoprądowych) materiał katodowy ulegał degradacji w trakcie magazynowania. Zjawisko te w znacznym stopniu zostało ograniczone w technologiach NCA oraz NMC, które obecnie dominują na rynku pod znaczkiem NCR (Nickel, Cobalt, Manganese).



















Zamieszczam link do folderu Gdrive ze screenami rozładowań i utraty pojemności.

https://drive.google.com/folderview?id=1j-jQxfgpfBSi-oV2Ph_H3IdxU95I1pmr

[Inc0]

Dobra robota ,ale prosiłbym żeby wnioski końcowe sformuowac w formie zrozumiałej dla laików bo nie kazdy posiada wykształcenie elektroniczne badz duża wiedze z tego zakresu i z tej przyczyny nie kazy potrafi wyciagnac wnioski z wykresów

[leszcz]

Nie znam się ale wniosek raczej oczywisty -=> temperatura max idendyczna, utrata pojemności - nieznacznie mniejsza (lepiej) dla starszych ogniw

[WojtekErnest]

Dobry i obiecujący materiał porównawczy.
Jeśli będziesz miał możliwości zrób jeszcze na egz. pomiar RW metodą stalopradowa, techniczną. Oczywiście pomiar metodą AC jest obiektywny i zgodny z notkami producentów, odzwierciedla KONSTRUKCJE ogniw, ale pomiar obciazeniowy RW daje inne, z reguły gorsze wyniki. A konstruktorzy pakietów równoległych bardziej zwracają uwagę na ten rodzaj pomiaru.

[borsuk]

[radasss]

Autorze !
Wspomnij o sposobie przechowywania ogniw ( czy miały sucho i ciepło czy może bidulki leżały bezładnie w barłogu piwnicy ) bo wszyscy jesteśmy kompletnie zdezorientowani i nawet ci którzy regularnie hejtują na elektroda.pl są w czarnej d... i brak im powodów do dalszego hejtu. Oczywiście to sarkazm.
Klaus - duże gratki za robotę.

[borsuk]

[Klaus]

Hej,
Zarzuty oczywiście przyjmuje na klate :

- Wnioski napisze po 220 cyklach za jakies 2 tygodnie jak maszyna się wyrobi. Noe chcialem wysnuwac ich zbyt pochopnie.

- Co do przechowywania... Nie lezaly w zapyziałej piwnicy, natomiast nie mam ich (tych starszych) od 2016r wiec niestety nie powiem wam jaka jest ich historia przez ostatnie 2 lata. (Od Maja 2018 leżą w 20'C)
wcześniej- nie wiem.

-Borsuk porownywanie w ten sposob ogniw jest ok, jesli charakterystyka tj. Krzywa rozładowania jest podobna. Niektore ogniwa moga miec wiecej pojemnosci w roznych zakresach napiec. Swiadczy to o tak zwanym terminie SoC - tj. (ANG. State of Charge).

Juz tlumacze dlaczego to jest istotne. Jesli stworzylbys urzadzenie, ktore odczytuje napiecie na ogniwie a nastepnie po napieciu ocenia stan naladowania ogniwa (patrz wszystkie manetki ze wskaznikiem led lub komputerki z %) to takie urządzenie bedzie sie myliło jeśli nie wystroisz go pod odpowiedni pakiet (zlozony z ogniw o konkretnej krzywej rozładowania).

[WojtekErnest]

[borsuk]

[Klaus]

Aktualizacja wyników pomiaru na 80 cykli. Uważam że jest to wystarczająca ilość cykli aby dokonać porównania i dojść do konkretnych wniosków.

[borsuk]

[Klaus]

Wyniki zostały zaktualizowane dla 80 cykli i do takiej ilości ograniczam test.
Następne na ruszt idą Sanyo GA.

[fineasz]

Co oznacza 'uszkodzenie akumulatora'? Po 20 cyklach padło ogniwo pod 10A?

[Klaus]