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[电池] (45楼添加黑聚吉简评)评测一下聚吉的1.5V AA锂电

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  • TA的每日心情
    慵懒
    2014-4-15 21:59
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2015-12-26 23:29 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    本帖最后由 tbx581 于 2016-4-3 16:04 编辑

    1.5v的可充锂电池早有听说,从最早的金特力到后来的聚吉,再到南孚的锂可充,这种锂电池内置电路降压1.5v输出的产品越来越多了,相信以后也会在AA/AAA可充电池市场占有一席。双12期间赶上聚吉优惠,买了2节,回来后进行了一系列充放测试,这里发个简单的评测。内容要比之前一般的评测多些,列个目录:

    评测内容包括:
    (1)容量
    (2)电压
    (3)大电流能力
    (4)电路效率
    (5)一致性
    (6)自放电
    (7)总评

    测量方法和工具,以及发现
    1.jpg
    电池放电使用4线电池架+EBD-M02,放电曲线图比较单调,电压线基本都是1.5v和1.1v的两条水平线组成的(个别例外),没什么看头,所以直接上数据不再放图。

    3m.jpg
    电池充电用USB头直接连出两条导线到电池正负极,5V恒压充电直至灯灭。期间用YZX电流表检测电流电量,可以看到充电过程包括CC和CV两个阶段:前者电流恒定520mA,后者电流慢慢减小,到70mA时充电终止,终止后USB口恒定消耗3.3mA电流,应该是电池内部电路的静态功耗。

    2.jpg
    充入的容量总是在610-690mAH之间,所以电池内的电路应该是个线性降压电路。充电过程中电池温度恒定,无明显升温。考虑到线性降压电路最大时要消耗接近1W的功率,没有明显温升大概该赞一下聚吉的散热设计。
    由于是线性降压充电,内部锂电芯的容量也可以知道了,就是充电时充入的容量。
    结论:内部线性降压充电电路的散热很不错,LED指示灯的设计也很体贴。5V恒压充电时,充入的容量就是内部锂电芯的容量。

    (1)容量
    容量包含2部分:内部锂电芯的容量和1.5v电压下能放出的容量。
    用小电流(200mA)把电池放电到保护,然后再充电到满,结果充入了643和680mAH,看来这就是两颗内部电芯的容量。
    然后是1.5v放电容量,有小电流(200mA)、1C电流(1466mA)和大电流(2200mA)三组数据:
    放电电流
    电池1电量
    电池1能量
    电池1能量/标称能量
    电池2电量
    电池2能量
    电池2能量/标称能量
    200mA
    1400
    2075
    94%
    1469
    2188
    99%
    1466mA (1C)
    1339
    1968
    89%
    1418
    2094
    95%
    2200mA
    1262
    1846
    84%
    1334
    1966
    89%

    结论:聚吉和镍氢直接比放出的电量是不公平的,因为前者电压1.4xV(1.5V和后期1.1V平均后就只有1.4xV了)比后者1.2xV(镍氢均压通常高于1.2V)高,相同电量下能放出更多的能量,直接比电量必然吃亏(就像锂电不能和镍氢比电量一样。也正是如此,聚吉电池标注mWH而不是mAH,这真不是故意骗人)。
    所以比能量更公平,聚吉标注能量为2200mWH,那么能放出多少?从表里红字可以看出,小电流下基本95%以上,大电流下也有85-90%。合格。这种能量折算成镍氢的电量,大约相当于最小1600-1700的Eneloop,也就是标称容量1700-1800mAH的Eneloop。


    (2)电压
    聚吉锂电最大的优势号称就是1.5V稳压输出,实际上也非常接近,但随着输出增大,电压会有小幅下降甚至出现小幅度轻微波动。
    放电电流
    电池1电压
    电池2电压
    200mA
    1.491
    1.498
    1466mA
    1.485
    1.491-1.492
    2200mA
    1.480-1.484
    1.491
    结论:聚吉锂电的1.5v恒压输出可谓名副其实,而且在2.2A大电流下也能很好的保持稳压,考虑到电池内部留给电路的空间非常小,这电路真很值得赞。美中不足的是电流增大时电压出现了EBD可以察觉的波动(1mV),考虑到EBD电压采样每2秒才一次,估计纹波是无法避免了(希望有设备的坛友可以测一下)。

    (3)大电流能力
    之前看其它坛友的评测,聚吉支持的最大电流为2.5A,EBD-M02的最大电流正好也是2.5A,庆幸正好够用。但测试的时候才发现电池跟不上,差了一口气。
    先把图放出来,第一节电池:
    A.png
    2.5A启动(实际电流由于电压过低只有2.45-2.48A),电压稳定在0.423V保持10秒;把电流减到2.4A,电压经过10秒钟从0.46缓缓爬升到了0.5;再减电流到2.3A,电压瞬间到达1V,10秒后稳定在1.48V以上,最终放出了1259mAH电量和1822mWH能量。看来2.3A是这节电池的最大电流。

    然后是另一节电池:
    B.png
    一直以来这节电池容量、能量、电压各方面都比第一个优秀,本来对它抱有更大的期望,谁想还不如第一节:2.5A启动时电压同样只有0.4xV,实际电流也仅略超2.4A;电流减小到2.4A后电压稳定在0.45V超过4秒;再减小到2.3A,电压经过10秒钟从0.57爬到了0.59V;只好再次减小电流到2.2A,电压立即飙升至1.491V,并稳定直到放电结束,最终放出了1347mAH电量和1964mWH能量。看来这节电池的最大电流是2.2A。

    结论:两节聚吉锂电池的最大持续电流是2.3A和2.2A,多数应用都没有问题。另外,一直以来电量小电压低的那节输出反而比较高,这是个意外。


    (4)电路效率
    充电电路是线性降压,没什么效率可说,但放电的降压电路如果也线性就不要玩了。计算效率的方法:满电电池先放电到保护得到放电能量,然后再充电到满,得到充电容量,乘以锂电的均压(按3.6v算)就是电池端在放电时放出的能量。
    电流只取2个点:最大电流和200mA小电流。
    放电电流
    电池1放出能量
    电池1充入电量
    电池1降压效率
    电池2放出能量
    电池2充入电量
    电池2降压效率
    200mA
    2075
    643
    90%
    2188
    680
    89%
    2200mA
    ----
    ----
    ----
    1966
    674
    81%
    2300mA
    1822
    637
    79%
    ----
    ----
    ----
    电池1在2200mA放电后充电时电流表出了问题,容量数据丢失,所以电池1缺了2200mA时的效率。
    另外注意:2200/2300mA时候,锂电端已经是大于1C(约1.5C)放电了,这种倍率下锂电端不大可能达到3.6v,所以实际效率应该比表里略高些。
    结论:普通用户可以只关心1.5V端能放出的电量和能量,但内部电路降压效率明显是1.5V锂电设计的重要指标,是核心技术力的体现。高效率意味着内部锂电非常有限的能量能够得到有效利用,而不是浪费在发热上。AA电池内部空间狭小,能做到高效尤其不易。这点上聚吉锂电表现得很不错,2A以上最大电流放电时也能做到80%的效率。而且从充电数据可以看出,过放保护的截止电压设置的也很优秀,电流差10倍的情况下,放电到保护时放出的电量几乎相等。


    (5)一致性
    这个不需要单独列数据了,前面都有,直接对比即可。
    结论:简单得说,放电电压一致性不错,差距小于1%,这个体现了电路和做工的品控水平。但容量的一致性就差些了,无论比锂电的容量还是比1.5V端放出的容量,都有超过5%的差距(希望是内部锂电芯容量的差别,不是充放电截止电压的管理出了问题)。虽然马马虎虎,但基本不影响使用。

    (6)自放电
    除非是受伤的电芯,理论上锂电的自放电不应该有任何问题。但聚吉电池特殊在连了一套无法断开的电路,即使电池不用,电路也要不断消耗锂电。所以自放电高低表现为这套电路不工作时漏电电流的大小。电池刚买来的时候纸壳包装(已扔掉)上提到了长期放置不用时需充满电(能放多久忘了),而且一旦放电到保护,必须在几天内充电。可见电路漏电不可忽略。
    测自放电很简单,但等待是个漫长的过程。现在两节电池都已充好电,1个月后才有结果。这里给出电池刚到手时初次放电的数据:
    1C(1466mA)放电到保护,放出能量1361和1470mWH。对比前面满电时1C下放出的能量1968和2094,剩余69%和70%。放电时间是12月16日,电池体上写着的日期是“2015/12”(见前面的图)。出厂最多半个月,剩余70%?照这速度的话,满电电池1个半月后就只剩10%了。但我记得纸壳包装上写的保存日期应该远不止2个月。也许出厂时没来得及充满电,或者日期打晚了吧?
    无论如何,一个月后见分晓。

    --- 1月27日更新 ---
    满电存放一个月后再次1C(1466mA)放电,结果:

    剩余电量
    剩余能量
    剩余能量百分比
    电池1
    1195
    1753
    89%
    电池2
    1277
    1884
    90%
    说明:存放1个月后气温下降不少(约10摄氏度),为了补偿低温造成的不利影响,两节电池放电前在油汀上暖了一会,然后等待自然冷却后再开始放电。
    出乎意料之外,剩余90%!
    满电放置一个月,仅丢失200mWH能量,平均每天不过7mWH。粗算下来,锂电端漏电电流在0.1mA以下。按这个速度,漏完全部电需要10个月。
    话说回来,电池拆封后初次放电能量只有70%的原因,显然是出厂时电未充满(或者实际出厂日期比标的早了三个月?),为什么不充满,不怕长期摆放在货架上漏完电后损坏,不想多摆几个月吗?难道真的因为锂电满电保存死得快,于是选择了出厂充70%这个折中比例?
    结论:自放果然没有达到Eneloop的水平,但1个月10%的自放足够满电存储10个月不致损坏(降压电路漏电的原理不同于镍氢的自放,漏电速度不会因为电量少而有所减小),多数家庭应用应该够用。虽然比不过Eneloop,甚至比不过一些高质量的非低自放镍氢镍镉,但适度的自放对锂电来说也有好的一面:锂电虽然理论上天生低自放,但满电保存死得快,所以不适合用于长期储能。这种情况下适度的自放反而起到了保护电池的作用(但注意不要放得太久导致过放损坏)。

    (7)总评
    总得来说,聚吉AA锂电是很不错的镍氢/镍镉替代。能量足,电压稳,而且还留了低压提示。这款电池的设计也很用心,一表现在电路方面体现的技术力着实不低,二表现在使用上的体贴(5V恒压充、低压提示、充电指示灯等)。实用的角度比起低自放镍氢最大的优势是1.5v稳压输出,特别适用于对电压要求高的设备(比如某些2AA的相机?),最大的不足一是自放,考虑到每月10%的自放速度,再加上锂电满电保存死得快的特性,半年以上储电的应用就不要想了。二是大电流放电能力(毕竟只有2.2A)。所以不适合少数大电流设备,例如斑马AA筒的高亮档等(不知道相机闪光灯电流要求够不够)。最后,某论坛上看到聚吉官方宣传,以后要出D型和C型的1.5v锂电,还要继续改进电路大幅减小漏电电流。祝他们成功。

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  • TA的每日心情
    开心
    2021-2-17 21:52
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2015-12-26 23:39 | 显示全部楼层
    看看,学习下
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  • TA的每日心情

    2016-4-2 11:40
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2015-12-27 00:31 来自手机 | 显示全部楼层
    详细,顶一个
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-11-14 08:01
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2015-12-27 08:53 来自手机 | 显示全部楼层
    专家啊,牛!
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  • TA的每日心情
    开心
    2021-1-6 23:36
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2015-12-27 09:44 来自手机 | 显示全部楼层
    楼主能测锂电端的放电截止电压吗?
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-3-18 13:26
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2015-12-27 11:35 | 显示全部楼层
    容量还算可以,一致性差一点。
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  • TA的每日心情
    开心
    2019-4-30 18:07
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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2015-12-27 12:03 | 显示全部楼层
    这个参数是有实用性了。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-11-13 22:43
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2015-12-27 13:48 | 显示全部楼层
    我一个耐时用在扫描式挂钟上二十天就没电了
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  • TA的每日心情
    开心
    2018-8-11 23:02
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2015-12-27 15:28 | 显示全部楼层
    不知道自放电高不高?
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    发表于 2015-12-27 18:46 | 显示全部楼层
    充满不用不知道能放多久
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    发表于 2015-12-27 20:15 | 显示全部楼层
    不知道自放电怎样
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    发表于 2015-12-28 11:45 | 显示全部楼层
    容量不占优势,价格马马虎虎,2段式放电设计不错,待观望.
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  • TA的每日心情
    开心
    2022-5-11 11:03
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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2015-12-28 13:45 | 显示全部楼层
    价格还可以, 关键不怕过放了, 充电也简单
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  • TA的每日心情
    开心
    2019-8-23 08:29
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2015-12-28 14:42 | 显示全部楼层
    容量还可以,充电方便,一致性不行啊,还有充满能放多久啊
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    开心
    2016-12-10 17:23
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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2015-12-29 11:16 | 显示全部楼层
    路过顺便进来看看
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2014-4-15 21:59
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    [LV.1]初来乍到

     楼主| 发表于 2015-12-30 00:11 | 显示全部楼层
    朝师傅 发表于 2015-12-27 15:28
    不知道自放电高不高?

    记得当初包装上写的是:放电保护后3天内必须充电。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2014-4-15 21:59
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    [LV.1]初来乍到

     楼主| 发表于 2015-12-30 00:12 | 显示全部楼层
    更新。
    剩下自放电测试,结果等1个月后。
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  • TA的每日心情
    开心
    2016-2-8 01:40
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2015-12-30 17:47 | 显示全部楼层
    直接用USB5V引线接电池正负级就可以直冲。是这样吗?
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-4-16 10:40
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2015-12-30 17:52 | 显示全部楼层
    本帖最后由 wding0407 于 2015-12-30 17:58 编辑

    谢谢楼主的资料, 自放电数据现在未知.
    但是电路静态电流3.3ma偏高了 (一些三端稳压芯片的静态电流是uA级的. 不知道这种电池的降压电路),
    1800mah/3.3ma = 545h < 23天, 就是说保存23天左右, 电量就消耗光了.
    当然3.3ma放电的容量应该大于1800mah, 但是也很难超过1.5个月.
    所以保存是个比较头疼的问题.

    不过, 这也可以引申出另外的一个产品, 类似于 144xx转14500的一个转接设备, 像个电池筒, 不知道是不是有市场, 这种设备不限于 144xx->14500, 也可以转18650到1.5v等等(不同的外壳), 当然, 降压电路的静态电流也需要降下来. 不然实际使用时, 对于低耗电设备, 自放电+静态电流的损耗太大.
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    2014-4-15 21:59
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    [LV.1]初来乍到

     楼主| 发表于 2015-12-30 21:29 | 显示全部楼层
    wding0407 发表于 2015-12-30 17:52
    谢谢楼主的资料, 自放电数据现在未知.
    但是电路静态电流3.3ma偏高了 (一些三端稳压芯片的静态电流是uA级的. ...

    3.3mA电流是充电时USB端的,不等于放置存储时电池端的漏电电流也会这样。
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