9V 充电电池 /碱性电池 /碳性电池 ～电量大激斗 + 优缺点分析

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多款不同種類的 9V 充電電池 / 鹼性電池 / 碳性電池 ～ 電量大激鬥 + 優缺點分析：

1) 9V 升壓／恆壓 USB 充電鋰電池

2) 8.4V 2S 串聯 USB 充電鋰電池

3) 9V Ni-MH 鎳氫充電池

4) 一次性的鹼性 / 碳性電池

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先測一個最常用的 9V 6F22 碳性電池。

所謂碳性電池，其實就是指碳鋅電池，也稱作 6F22 電池，是一種很常見的一次性電池。

顧名思義，6F22 電池內部就是由 6 粒 F22 電池串聯而成的，每粒 F22 電池的滿電電壓可以超過 1.6V，所以全新的 6F22 碳性電池電壓能接近 10V。


碳性電池作為最常使用的一種一次性電池，以下就先來了解一下碳性電池的放電特點，之後便可以這個作為參考點再與其它不同類型的電池作出比較及選擇。

這次測試所使用的 Mitsubishi 9V 6F22 碳性電池，印有 Super Heavy Duty 字樣，屬改良型碳性電池，也有稱其為高性能版本。



以 50mA (0.05A) 恆流放電到 5.9V，這粒 9V 6F22 碳性電池共可放出 122mAh 的電量，平均放電電壓 6.78V，放電能量為 0.83Wh。



可以看出，9V 6F22 碳性電池在以 50mA 這個也不算大的電流連續放電時，所能放出的電量並不多，只得 122mAh。

那如果降低放電電流，9V 6F22 碳性電池所能放出的電量又會如何？

跟著就會改以 10mA 小電流再做一次測試，看看這個 Mitsubishi 9V 6F22 碳性電池又能放出多少電量。

由於這個電池放電軟件當初設計時最低只能支持顯示 50mA 的放電電流，當小於 50mA 時便不能正確顯示真正的電流數值，軟件所顯示的電流值會較真實值放大了 100倍。

這次測試當把放電電流設為 10mA 時，軟件所顯示的電流值會比實際值大了 100倍，數值會顯示為 1A (1000mA)，但實際電流卻是 10mA。

因此測得的最終電量 (mAh) 和能量 (Wh) 數值也要相應的除以 100 才是正確的真實值。

從下圖可以看出，當放電電流由 50mA 減少到 10mA 時，可放出的電量也有 50mA 時的 122mAh 大幅增加到 337mAh，放出的電量差不多是 50mA 時的 3 倍。



根據以上兩個測試可以看出，碳性電池所能放出的電量與放電電流大小有著非常密切的關係，放電電流越大能放出的電量就越少，而且這個電量差距可以很大，能達好幾倍之數。

看完上面兩個放電電量絕對值的差別，接著再做另一個有關碳性電池特性的測試，就是拿早前以 50mA 已放完電的電池，再次進行二次放電，看看還能壓榨出多少電量出來？

結果出爐。把之前以 50mA 放電到 5.9V 的電池閑置 10小時後再回爐以 10mA 電流繼續進行二次放電，這時電池的電壓已由 5.9V 逐漸回升到了 8.7V。

這一次放電以 10mA 進行，同樣會放電到 5.9V 結束，結果這次放電仍可再放出 198mAh 的電量，比第一次所放出的電量 122mAh 還要多。

而前後兩次放出的總電量：122mAh + 198mAh = 320mAh，也較全程均以 10mA 放電所放出的 337mAh 電量為低。

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測完碳性電池，再看看鹼性電池的表現。

這次所測的是以下這一款 GP 9V 6LR61 鹼性電池。

與 9V 碳性電池相似的，就是 6LR61 電池內部也是由 6 粒 LR61 電池串聯而成，而每粒 6LR61 電池的滿電電壓同樣可以超過 1.6V，所以全新的 6LR61 鹼性電池電壓也能接近 10V。





以 20mA (0.02A) 恆流放電到 5.9V，這粒 9V 6LR61 鹼性電池可放出 610mAh 的電量，平均放電電壓 7.64V，放電能量為 4.65Wh。

與 9V 碳性電池的 337mAh 相比，鹼性電池以小電流放電，放出的電量大約是碳性的 1.8倍。



鹼性電池小電流放電的電量是碳性的 1.8倍，那大電流放電，鹼性電池又能比碳性的電量高出多少倍？

把電流調高，以 50mA (0.05A) 恆流放電到 5.9V，9V 6LR61 鹼性電池可放出 562mAh 的電量，平均放電電壓 7.51V，放電能量為 4.22Wh。



可看到以 50mA 電流放電，9V 6LR61 鹼性電池能放出 562mAh 電量，是 9V 碳性電池 122mAh 的 4.6倍，而且平均電壓也更高。

即若放電電流越高，鹼性電池和碳性電池的電量差距就越大，也就是說鹼性電池更適合大電流放電。

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在測得碳性和鹼性電池的基礎放電數值後，接著便開始測試可充電式鋰電池，再把測得的鋰電池數值與碳性和鹼性電池作對比。

可充電式鋰電池這次先測內部採用兩個 3.7V 鋰電池串聯而成並可經 USB 直接充電的款式，充滿最高輸出電壓為 8.4V。

這款 9V 可充電鋰電池，由於內部並沒有使用升壓電路，因此可避免升壓電路所帶來的紋波干擾。




以 50mA (0.05A) 恆流放電到 5.9V，這款 8.4V 2S 串聯充電式鋰電池可放出電量 518mAh，已超過鹼性電池 92% 的放電量。

平均放電電壓 7.60V，也較鹼性電池的 7.51V 均壓要高，放電能量為 3.94Wh。

由於這款充電式鋰電池內置了電池保護板，當電池電壓低於 6.0V 時便會停止輸出。



再以更高的 100mA 電流進行放電，充電式鋰電池可放出 520mAh 電量，放電能力基本與 50mA 放電時持平。

也就是說充電式鋰電池的放電特性與碳性或鹼性電池不同，放電能力受電流大小的影響很少，這是充電式鋰電池的一個明顯優點。

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上面所做的碳性、 鹼性電池和 8.4V 2串鋰電測試，都是純電池輸出，內部沒有經過升／降壓電路，所以輸出電壓會比較純淨，沒有升壓電路所帶來的紋波干擾問題。

以下接著測試的是另一類 9V 充電式鋰電池，具有 9V 恆壓輸出功能，能確保電池一直維持在 9V 輸出而不會出現電壓下降。

正因為要維持恆壓輸出，所以電池內部需加添升壓／恆壓電路，而升壓電路則會為電池引入額外的紋波干擾，這就有可能會影響到儀器的正常運行。

先測以下這一款倍量 9V 恆壓充電式鋰電池，看看它的放電曲線到底是怎樣的。



可看到這款倍量 9V 恆壓電池的輸出電壓能一直保持在 9.4V 左右，可放出電量 411mAh，平均放電電壓 9.44V，放電能量為 3.88Wh。

同時亦可留意到這款 9V 恆壓電池當內部的鋰電池沒電時，是會無預警下突然間停止輸出的。即上一刻仍可輸出 9.4V，但下一秒就會突然下降到 0V。



針對一般的 9V 恆壓電池會突然沒有輸出的 9V 恆壓電池，市面上便出現了另一款改良型的 9V 恆壓電池，如下圖。

這一款 9V 恆壓電池，基本上把現時一般 9V 恆壓電池的幾個常見缺點都改善了，包括紋波干擾過大、自耗電高及沒有低壓提示等問題都做了相應的處理，而且效果不錯。



從下圖可以看出這一款 9V 恆壓電池的放電方式，與一般 9V 恆壓電池的最大不同處在於放電後期只剩下約 5% 電量時，
這款電池是可以輸出一個 5.2V 低電壓給儀器作低電量提示，讓用戶能及早得知電池電量即將耗盡。

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除了鋰電池，還有另一類的 9V 充電式電池，內部採用了 7 粒 Ni-MH 鎳氫充電池串聯而成，充滿電壓也是 10V 左右。



測一測 9V Ni-MH 鎳氫充電式電池的放電曲線，可看到 9V Ni-MH 放電的平均電壓相當高，達到了 8.71V，比鹼性電池和 8.4V 鋰電池的均壓高出了超過 1V。
在整個放電過程，超過 90% 以上的時間放電電壓都能保持在 8V 以上。




同場加映 Panasonic AA (5號) 碳性和鹼性電池的測試......




待續......
待續......
待續......
待續......
待續......

dqp05

只用 7串的镍氢  
  

yzt

插眼等后续

slbsslbs1

一直是8.4V两串的锂电.......

LED潘

赶上直播大片，流明。

toyboy

图中电池用过最上面的3颗～都用在遥控门铃上，松下的很便宜，能用几年；GP的比较贵、可用几个月！

szywang

期待后续，好久没看到这么仔细的帖子了

chouro

idolclub 发表于 2023-8-1 21:11
先測一個最常用的 9V 6F22 碳性電池。

所謂碳性電池，其實就是指碳鋅電池，也稱作 6F22 電池，是一種很常 ...

根据国标GB/T 8897.2-2013 ，碳性电池放电是断续放电来模拟实际工况

maha

用了很多年6F22的8.4v两串锂电池给万用表使用。容量大，寿命长，感觉没有比这更好了。

L555T_007

新万用表都是2节/3节AA/AAA供电，(DIY锂电+3.3VLDO) ，完全不考虑9V电池版本了

而且二极管档测量白光LED还照样显示2.xV电压.

功能完全碾压

但是，很多都是智障的高位不消隐，lcd显示角度窄，什么鬼设计理念

达明一派

坐小板凳，等直播，等测试结果。

x9901

隔一段时间看到6f22就想买，虽然主力已经转移到了两节锂电。两节er14250, 7.2v放电1200mah，理论强，按6f22一块钱算，值4块钱。

Rooooooocky

我上个你没有的，100mA放电到5.4V，实测1042mAh。
标称容量：1200mAh at 900ohms to 5.4V ( 23° C )

idolclub

Rooooooocky 发表于 2023-8-2 16:29
我上个你没有的，100mA放电到5.4V，实测1042mAh。
标称容量：1200mAh at 900ohms to 5.4V ( 23° C )

這類一次性的鋰電池容量的確比較高，比鹼性電池的容量高出大約 50%，更適合大電流放電。

sqliuchang

作为下次万用表换电池的参考