zondag 16 februari 2020

Weerstand meten in AA en AAA batterijen

Ik gebruik al meer dan 20 jaar oplaadbare batterijen voor GPS, zaklantaarn, afstandsbedieningen, gereedschap enz enz. Ik ben een fan van Eneloop batterijen omdat ze nauwelijks leeglopen. De maximale capaciteit van witte Eneloops is rond 1900 mAh. Er zijn ook Eneloop Pro batterijen van 2500 mAh. Kunnen de witte ruim 2100 keer worden opgeladen, de zwarte Eneloop Pro kunnen maar 500 keer worden opgeladen. Maar ook 500 keer opladen halen de zwarte niet. De heel betaalbare Ikea Ladda 2450 blijken overigens ook Eneloop Pro te zijn. Helaas dus ook met het beperkte aantal laadcycli.


In de loop van de jaren koop ik zo nu en dan wat nieuwe Eneloops, altijd bij Nkon.nl. De oude en nieuwe belanden door elkaar in hetzelfde doosje en dat .... is niet verstandig. Hoewel witte Eneloops tot wel tien jaar meegaan, neemt de interne weerstand wel toe. Gebruik je een oude en een nieuwe Eneloop in hetzelfde apparaat dan zal de oude de gebruiksduur van het apparaat zeer beperken. Je kunt net zo goed twee oude in je apparaat zetten dan een oude en een nieuwe, er is geen verschil in gebruiksduur.


Ik kwam daar achter toen ik een PIR ledlampje voorzag van Eneloop lite batterijen en in het andere lampje gewone Eneloops. De lampjes zitten naast elkaar in de donkere nis van een koffiemachine en gaan tegelijk aan.
Toen bleek dat de Eneloop lite batterijen, zij hebben een capaciteit van 500 mAh tegen 800 mAh  voor de gewone Eneloop, langer bleven branden dan het lampje met de gewone Eneloops. Er zat kennelijk een oude 800 mAh Eneloop tussen de drie batterijen in het LED lampje.

Hoe kom je er achter welke de oude Eneloops zijn en welke de nieuwere exemplaren. Bepalend is de interne weerstand in Milliohm. Hoe lager hoe beter. Hoe moet je de verschillende waarden in Milliohm interpreteren. Tussen 15 en 30 Milliohm zijn de batterijen nieuw en kunnen voor de zwaarste klussen worden ingezet. Tussen 40 en 60 Milliohm hebben ze al een goed deel van hun leven achter de rug. Ze zijn dan nog prima voor de meeste toepassingen maar de gebruiksduur zal al afgenomen zijn. Tussen 70 en 90 Milliohm lopen ze aardig tegen het eind van hun levensduur. Nog goed geschikt voor een radio, een PIR lampje en  bijv. een afstandsbediening van radio of TV.
Bij 100 Milliohm en hoger zijn de batterijen versleten en kunnen ze naar de recycling.

Ik moet dus weten wat de interne weerstand is en de batterijen liefst in groepen van gelijke weerstand bewaren en gebruiken. Mijn favoriete batterijlader was jarenlang de LaCrosse BC-700. Inmiddels heb ik ook een CSL Aplic lader die ook 18650 Li-ion batterijen kan opladen. Op deze laatste lader zit ook een weerstandmeting mR. Hoewel de CSL Aplic lader een fantastische lader is, nog veel comfortabeler dan de LaCrosse, klopt er van de weerstandsmetingen helemaal niks. Gewone laders blijken simpelweg niet in staat om de weerstand juist te meten.


Nauwkeurige weerstandmetingen worden gedaan met heel dure meetapparaten zoals de Keithley DMM7510 van 3.750 euro. Dat gaat 'm natuurlijk niet worden. Gelukkig blijken er ook heel betaalbare en ook heel nauwkeurige apparaatjes te koop. Ik ben na lang zoeken gestuit op de YR1035+. Dit apparaatje, reken op vier tientjes, is voorzien van een echte vierdraads meting en blijkt voor de Ohm meting  binnen een procent nauwkeurig dezelfde metingen op te leveren als de 100x duurdere Keithley. De voltmeting verschilt pas bij het vierde cijfer achter de komma. Zeer goed dus. Zie de test van de YR1035+ hier.




Batterijen moeten gemeten worden als ze geladen zijn. Na het laden moeten ze een uur rustig blijven liggen tot de interne weerstand is gestabiliseerd. Ik heb een aantal doosjes waarop ik de verschillende weerstanden schrijf, van 20, 30, 40, 50 en 60 Milliohm. Hogere waarden die nog te gebruiken zijn vind ik nu niet. Wel veel waarden van 130 tot 280 Milliohm en zelfs van 1,4 Ohm. Dat zijn er best een handvol, maar die gaan naar de batterij recycling. Het lastige is dat die feitelijk versleten batterijen zich gewoon op laten laden naar 1.48 Volt en ogenschijnlijk in niets verschillen van de goede batterijen.


Van de YR1035+ heb je enkele varianten, vooral is er veel keus in de testprobes. Ik heb me meteen maar verwend met de enhanced probes waarbij de beide contacten per probe in elkaar in plaats van naast elkaar bewegen. Dat maakt vooral het meten van de AAA batterijen makkelijker. De lader is dan een tientje duurder. Je kunt ook de YR1030 kopen met de standaard probes. Deze zijn er vanaf 30 euro en zijn even nauwkeurig.

3 opmerkingen:

Reinier | Intellifiets zei

Een inwendige weerstand van 100 milliOhm zou eigenlijk voor de meeste toepassingen geen probleem mogen zijn. Stel dat je een accu enorm leegtrekt met 0.5A, dan is hij in ongeveer een uur leeg (500 mAh). Het spanningsverlies V = R * I = 0.1 * 0.5 = 0.05 Volt (50 milliVolt). Op een nominale spanning van 1.2V is dat behoorlijk verwaarloosbaar.
Kortom, ik denk dat de inwendige weerstand zelf niet het probleem is, maar misschien wel een slijtage indicator vormt zoals jij hebt vastgesteld.
Wat wel een probleem is, is mixen van goede en slechte (of lagere capaciteit) batterijen, in serie geschakeld. De slechte batterijen zijn als eerste leeg maar de goede nog niet. Er kan dan nog steeds een ontlaadstroom lopen, die de lege batterij extra diep ontlaadt. Dat schaadt die batterij nog meer.

Anoniem zei

Ik heb deze goedkope lader:
https://www.nkon.nl/opus-bt-c700-usb-batterijlader.html
Als ik van één batterij de interne weerstand 20 keer meet in wisselende slots, schommelt dat tussen de 37 en 47. Dat is toch redelijk acceptabel qua precisie?

Rembrandt

Wim Schermer zei

Een lader van nog geen twee tientje heeft niet de elektronica aan boord om de ohm waarde precies te meten.
Vraag is wanneer je gemeten hebt, met een volle accu of een lege accu. Je moet een volle accu meten die eerst een uurtje stil ligt.
Ook kun je alleen maar een goede meting krijgen als je een zogenaamde vierdraadsmeting doet. Een lader kan zo'n meting niet uitvoeren.
Wil je sets van batterijen maken die een gelijke weerstand hebben, dan is mijn ervaring dat je daar een gespecialiseerd apparaatje voor moet hebben. Ik heb diverse laders die de weerstand kunnen meten, ze geven allemaal verschillende waarden weer.
Heb je je batterijen allemaal samen gekocht, dan kun je er redelijk op vertrouwen dat ze allemaal dezelfde interne weerstand hebben. Mits je natuurlijk individuele batterijen niet tot onder 0,7 Volt hebt ontladen. Dan heb je sowieso de interne weerstand van die batterij verhoogd.