Prueba de la capacidad de la batería de ión de litio CR2032 china

Las baterías CR2032 simplemente no están diseñadas para altas corrientes. Son químicos de litio / MNO2, lo que los hace litio, no iones de litio. Para obtener información sobre el comportamiento de una fuente confiable, consulte aquí, por ejemplo , donde se extrae una carga pulsada de 23 mA. / 2 voltios de caída en la tensión de salida. Dicho esto, su valor nominal de 37 mA no es mucho más importante, por lo que esperaría algo del orden de 5 horas para su prueba.

Debe realizar pruebas a corrientes mucho más bajas, como 1 mA máx, y tómese su tiempo. Su nominal de 2200 mA-hr duraría aproximadamente 9 días a 1 mA, pero incluso esto está estresando la batería. Desde la página web, una carga de 100 ohmios (aproximadamente 3 mA) reducirá el voltaje de la batería en medio voltio en unos pocos segundos.

EDITAR: como lo señaló Ecnerwal, la batería tenía una capacidad nominal de 220 mA-hora, no 2200. Mi mal: el cerebro se enreda. Como resultado, esperaría algo del orden de una hora o 2 para 37 mA, por lo que la prueba de baja corriente sigue siendo una buena idea. A 1 mA, 220 mA-hr son 9 días, por supuesto.

El problema con todas estas respuestas es que no tienen en cuenta un hecho importante acerca de las celdas de monedas (todas las celdas y baterías). Es decir, la capacidad es nominal y depende totalmente de la carga . Un CR2032 tiene solo 220 mAh cuando la carga es pequeña, 10k ohms o menos. Hoja de datos de Maxwell muestra que una carga de 300 ohmios, por una fracción de segundo, cada 5 segundos, disminuirá la capacidad a 185 mAh, 18% de disminución de capacidad. Cualquier carga continua grande lo disminuirá más.

La única forma de probar es siguiendo las mismas condiciones de prueba que usa el fabricante o la fuente confiable. En este caso, 10 ~ 15kΩ, hasta 2 voltios, que deben ser de unos cientos de horas para un nominal de 220 mAh.

Como sucedió, tuve la misma pregunta, y como también compré un arduino-clone en el mismo orden, los puse a ambos a trabajar para medir la batería.

Como quería una comparación justa, busqué en la hoja de datos de "fabricantes de renombre" hasta que encontré uno que tenía una curva de descarga para una resistencia constante y uno que no demoraba 500 horas. Finalmente, encontré la hoja de datos de una MicroBattery SONY del mismo tamaño (CR1220 en mi caso). Tiene una curva de descarga para una resistencia constante de 10 kΩ, que descargará la batería en aproximadamente 150 horas. Puedo esperar por eso.

Elcircuito

Luegonecesitabamedirestoconprecisiónsinunacargaexcesivaymanteniendolosparámetrosestablesconeltiempo.Teníaunmontóndebuenosviejos Amplificadores operacionales de baja deriva OP07 en casa, que usé para dos cosas:

• Voltaje de referencia ADC junto con un voltaje de referencia IC
• Búfer de voltaje para desacoplar el ADC de la batería

Verifiqué que las lecturas que obtuve del ADC en el registro coincidieron con el voltaje medido con medidores de voltaje externos.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Los datos

Después de asegurarme de que todo esto funcionó bien y produjo muchos datos interesantes, lo encendí, lo dejé calentar por un tiempo, luego conecté una batería nueva y esperé ...

... y esperó ...

... Después de aproximadamente 200 horas, el voltaje fue prácticamente cero y tuve 100 MB de texto, que filtré hacia abajo y luego superpuse los datos de la hoja de datos de SONY, el resultado es este gráfico:

Conclusión

La celda barata sobrevivió a la celda cara. Tenga en cuenta que mi gráfico final se recorta en la parte inferior, por lo que la diferencia de voltaje se ve más alta de lo que es.

Como la química no es lo mío, no puedo explicar el resultado, pero como puede ver, el voltaje de estado estable es aproximadamente 0,1 voltios más bajo que el de la hoja de datos de SONY, lo que resulta en una corriente ligeramente más baja extraída de la celda . Esto probablemente explica la vida más larga de la célula.

Para este tipo de batería, la capacidad generalmente se clasifica utilizando una resistencia en el rango de 10k.

La resistencia interna está en el rango de unas pocas decenas de ohmios, por lo que experimenta una gran caída de voltaje si la resistencia de carga es demasiado baja.

Se sabe que las células de la moneda de litio tienen una resistencia interna significativa, por una parte. Es por eso que puede apagar la mayoría de los LED directamente desde una celda de moneda sin resistencia y, por lo general, salirse con la suya.

La descarga más rápida que la tasa de 20 horas le dará resultados falsos (y bajos) en casi cualquier tipo de batería, para otra.

¿Cuál es la tarifa de 20 horas? La capacidad nominal (parece que 220 - 225 mAh es típico de 2032) durante 20 horas, o 11.25 mA, Max, en este caso.

Dado el tipo de servicio habitual (baja corriente) al que se destinan las celdas de monedas, la tasa de 100 horas puede ser más apropiada, o 2.2 mA: si lo que está usando para necesidades es más actual, es posible que desee un tipo diferente. de la batería en total.

Tenga en cuenta que la capacidad nominal (240 mAh) de la hoja de datos de Energizer vinculada por @WhatRoughBeast tiene una potencia nominal de 0.19 mA (bueno, a una carga de 15K ohmios, y la corriente dada a 2.9 V como la cosa va de más de 3 a 2 V.)