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Gran prueba de baterías de 9V, comparación de tecnologías: alcalina vs Ni-MH vs Li-ion, ¿cuál es la mejor?
Esta vez en nuestro laboratorio decidimos probar a fondo las capacidades de las baterías alcalinas de bloque, los acumuladores Ni-MH y Li-ion en tamaño 9V (designación de la batería alcalina 6LR61).
La prueba consistió en medir la capacidad, la energía y registrar las curvas de descarga con corrientes de 50 mA, 100 mA, 200 mA y 500 mA.
Los participantes de nuestra prueba son: baterías alcalinas Varta Industrial, acumulador Ni-MH Energizer 175 mAh, acumulador Ni-MH everActive Professional Line 280 mAh y acumulador Li-ion everActive Professional+ Lithium 500 mAh.
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1 x 6LR61 9V battery (R9*) everActive Pro Alkaline (blister)
- PRO ALKALINE is the highest line of alkaline batteries for professional applications
- capacity approx. 650 mAh
- expiry date - 10 years from the production date
1 x 6F22/9V Energizer Ni-MH battery 175mAh 8.4V
- capacity: 175 mAh
- voltage [V]: 8.4
1 x 6F22/9V everActive Ni-MH 320 mAh rechargeable battery ready to use "Professional line"
- the most powerful Ni-MH battery on the market in 9V size
- 1pc - factory consumer packaging - blister
- tested performance - real capacity
- battery pre-charged, new generation made with Ready To Use technology
- highest quality of batteries confirmed by numerous tests
Presentación de productos, objetivo de la prueba
Para las pruebas seleccionamos baterías y acumuladores de 9V conocidos, probados y valorados por su calidad. Se han fabricado en diferentes tecnologías. Esperamos que los resultados permitan elegir la solución adecuada para el dispositivo que se posee.
¿Qué batería, de qué química, dura más? ¿Cuál entrega más energía? ¿Ofrece la batería alcalina un voltaje más alto que los acumuladores? En nuestra prueba encontraréis respuestas a todas estas preguntas.
1. Batería Varta Industrial Pro Alkaline 9V 6LR61
Datos del fabricante:
- química: Zn-MnO2 (alcalinas)
- voltaje nominal: 9V
- capacidad: 640 mAh (carga 620 Ohm hasta 5.4V)
- energía: 4915 mWh (carga 620 Ohm hasta 5.4V)
2. Acumulador Energizer Ni-MH 8.4V
Datos del fabricante:
- química: Ni-MH (níquel-metal-hidruro)
- voltaje nominal: 8.4V
- capacidad: 175 mAh (carga 35 mA hasta 7V)
3. Acumulador everActive Professional Line Ni-MH 8.4V
Datos del fabricante:
- química: Ni-MH (níquel-metal-hidruro)
- voltaje nominal: 8.4V
- capacidad: 280 mAh (carga 56 mA hasta 7V)
4. Acumulador everActive Professional+ Lithium Li-ion 7.4V
Datos del fabricante:
- química: Li-ion (litio-ion)
- voltaje nominal: 7.4V
- capacidad: 500 mAh (carga 100 mA hasta 6V)
Comparando los datos técnicos en bruto, se puede tener la impresión de que la batería alcalina supera a los acumuladores en capacidad y voltaje nominal, por lo que debería funcionar más tiempo/seguro - ¿es realmente así?
Procedimiento de prueba
Para las pruebas utilizamos 4 unidades de baterías alcalinas y una de cada acumulador. Los acumuladores fueron formados antes de las pruebas mediante 3 ciclos completos de carga y descarga.
Las pruebas consistieron en descargar a temperatura ambiente con corrientes: 50 mA, 100 mA, 200 mA y 500 mA. La incertidumbre de medición en nuestra prueba fue del 2%.
Con base en las mediciones registradas, se calculó la capacidad [mAh], energía [mWh], resistencia interna [mOhm] de todas las celdas.
Como umbral total de descarga, establecimos un valor de 4V - este es el voltaje límite, al cual muchos multímetros, etc., se niegan a trabajar.
Prueba nº 1 - descarga con corriente de 50 mA
La corriente de 50 mA es un valor moderado para baterías de 9V. Muchos dispositivos en impulso requieren valores más altos, sin embargo, en muchas aplicaciones (la mayoría de los multímetros electrónicos) las necesidades son mucho menores. Consideramos que es un buen punto de partida para pruebas más exigentes.
Para empezar, los resultados en bruto - recordamos que el umbral límite de descarga fue alcanzar un voltaje de 4.0V.
Capacidad:
1. Batería alcalina: 598 mAh
2. Acumulador Li-ion: 530 mAh
3. Acumulador Ni-MH 280: 316 mAh
4. Acumulador Ni-MH 175: 196 mAh
Energía:
1. Batería alcalina: 4331 mWh
2. Acumulador Li-ion: 3946 mWh
3. Acumulador Ni-MH 280: 2731 mWh
4. Acumulador Ni-MH 175: 1719 mWh
Presten atención a que, a pesar de que la batería alcalina gana claramente en la prueba de capacidad, no es tan convincente cuando consideramos la energía acumulada en mWh.
La capacidad en mAh es una unidad que solo deberíamos comparar para celdas con exactamente el mismo voltaje de salida, fabricadas en la misma tecnología - su valor no se ve afectado por el voltaje de la batería durante el funcionamiento. La verdadera eficiencia de la batería se define mucho más acertadamente por la energía expresada en mWh - su valor tiene en cuenta el voltaje de salida de la batería durante el funcionamiento.
Voltaje medio:
1. Acumulador Ni-MH 175: 8,75V
2. Acumulador Ni-MH 280: 8,64V
3. Acumulador Li-ion: 7,43V
4. Batería alcalina: 7,24V
Resulta que la batería alcalina con el voltaje nominal más alto declarado de 9V, en realidad ofrece un voltaje de salida similar al del acumulador Li-ion 7.4V.
Los acumuladores Ni-MH 8.4V ofrecen un voltaje de salida significativamente más alto.
Finalmente, en condiciones de descarga de 50mA, hasta un nivel de 4.0V, la batería alcalina gana, sin embargo, si nuestro dispositivo requiere un voltaje de trabajo superior a 7.0V, la batería alcalina perdería frente al acumulador Li-ion, ganando solo ligeramente frente al acumulador Ni-MH 280. A continuación, se presentan gráficos que muestran las dependencias de los valores de capacidad y energía alcanzados en función del voltaje.
PD. Los curiosos notarán que la batería alcalina es la única que no alcanzó en esta prueba su capacidad declarada - esto se debe a que la corriente de descarga de 50 mA sigue siendo demasiado alta para cumplir con este requisito. La batería alcalina de Varta alcanza su capacidad declarada bajo una carga de 620 Ohm, lo que se puede relacionar con una corriente de descarga de aproximadamente 10 mA. Cuanto mayor es la carga, más disminuye la capacidad utilizable de la batería alcalina - esto lo mostrarán las pruebas posteriores.
Prueba nº 2 - descarga con corriente de 100 mA
La corriente de descarga de 100 mA es aún bastante moderada en lo que respecta a baterías de 9V. Este consumo es característico de algunos termómetros sin contacto, algunos juguetes, etc.
Capacidad:
1. Batería alcalina: 538 mAh
2. Acumulador Li-ion: 528 mAh
3. Acumulador Ni-MH 280: 293 mAh
4. Acumulador Ni-MH 175: 186 mAh
Energía:
1. Acumulador Li-ion: 3912 mWh
2. Batería alcalina: 3782 mWh
3. Acumulador Ni-MH 280: 2508 mWh
4. Acumulador Ni-MH 175: 1601 mWh
Voltaje medio:
1. Acumulador Ni-MH 175: 8,59V
2. Acumulador Ni-MH 280: 8,56V
3. Acumulador Li-ion: 7,40V
4. Batería alcalina: 7,03V
La carga de 100 mA representa una clara disminución de la capacidad alcanzada por las baterías alcalinas y una pérdida aún mayor en la energía acumulada. Todos los acumuladores, en cambio, ofrecen parámetros muy estables, similares a los de la carga de 50 mA.
Es difícil considerar la batería alcalina como ganadora en condiciones de descarga con corriente de 100 mA.
Al descargarse hasta un nivel de 7.0V, la batería alcalina pierde claramente incluso frente al acumulador Ni-MH 280 mAh (debido a la menor potencia entregada).
A continuación, se presentan gráficos que muestran las dependencias de los valores de capacidad y energía alcanzados en función del voltaje.
Prueba nº 3 - descarga con corriente de 200 mA
La corriente de descarga de 200 mA ya es un requisito bastante exigente para baterías de 9V. Sin embargo, todavía se utilizan dispositivos que tienen una demanda de energía instantánea aún mayor, como accesorios para paintball, etc.
Capacidad:
1. Acumulador Li-ion: 526 mAh
2. Batería alcalina: 465 mAh
3. Acumulador Ni-MH 280: 288 mAh
4. Acumulador Ni-MH 175: 186 mAh
Energía:
1. Acumulador Li-ion: 3854 mWh
2. Batería alcalina: 3158 mWh
3. Acumulador Ni-MH 280: 2399 mWh
4. Acumulador Ni-MH 175: 1543 mWh
Voltaje medio:
1. Acumulador Ni-MH 280: 8,34 V
2. Acumulador Ni-MH 175: 8,30 V
3. Acumulador Li-ion: 7,33 V
4. Batería alcalina: 6,75 V
La carga de 200 mA representa una mayor disminución de la capacidad y la energía acumulada en la batería alcalina. Todos los acumuladores siguen siendo muy estables. Es importante señalar que los acumuladores Ni-MH tienen un voltaje de salida claramente más alto en toda la gama.
A continuación, se presentan gráficos que muestran las dependencias de los valores de capacidad y energía alcanzados en función del voltaje.
El ganador en condiciones de descarga con corriente de 200 mA es el acumulador Li-ion everActive.
Al descargarse hasta un nivel de 7.0V, la batería alcalina pierde incluso frente al acumulador Ni-MH 175 mAh, que tiene la menor capacidad.
Prueba nº 4 - descarga con corriente de 500 mA
La corriente de descarga de 500 mA es un valor raramente encontrado en aplicaciones típicas. Sin embargo, la prueba muestra lo que los usuarios pueden esperar en dispositivos que requieren mucha energía.
Capacidad:
1. Acumulador Li-ion: 507 mAh
2. Batería alcalina: 378 mAh
3. Acumulador Ni-MH 280: 278 mAh
4. Acumulador Ni-MH 175: 182 mAh
Energía:
1. Acumulador Li-ion: 3626 mWh
2. Batería alcalina: 2326 mWh
3. Acumulador Ni-MH 280: 2185 mWh
4. Acumulador Ni-MH 175: 1417 mWh
Voltaje medio:
1. Acumulador Ni-MH 280: 7,87 V
2. Acumulador Ni-MH 175: 7,79 V
3. Acumulador Li-ion: 7,15 V
4. Batería alcalina: 6,15 V
La carga de 500 mA es claramente demasiado alta para una batería alcalina típica. Todos los acumuladores siguen siendo muy estables.
A continuación, se presentan gráficos que muestran las dependencias de los valores de capacidad y energía alcanzados en función del voltaje.
El ganador en condiciones de descarga con corriente de 500 mA sigue siendo el acumulador Li-ion everActive.
La batería alcalina en la prueba de uso, al descargarse hasta un nivel de 7.0V, resultaría claramente la peor.
Prueba y resultados de medición de resistencia interna
Menos=Mejor
Cuanto menor sea la resistencia, menor será la caída de voltaje en la batería durante el funcionamiento, lo que se traduce en una mayor eficiencia de corriente (mayor potencia entregada).
Resultados:
1. Acumulador Li-ion: 0,3 Ohm
2. Acumulador Ni-MH 280: 0,87 Ohm
3. Acumulador Ni-MH 175: 1,48 Ohm
4. Batería alcalina: 2,03 Ohm
El resultado claramente peor de la batería alcalina era predecible a partir de pruebas de rendimiento anteriores.
El claro ganador - el acumulador Li-ion.
¿Por qué hay tal diferencia en el voltaje de trabajo entre los acumuladores Ni-MH y las otras celdas del mismo tamaño?
A pesar de su voltaje nominal de 9V, la batería alcalina ofrece los niveles de voltaje de salida más bajos en toda la prueba.
¿Por qué?
- Para las baterías alcalinas, el voltaje nominal es el voltaje de inicio de una batería nueva de fábrica, mientras que para los acumuladores es el voltaje medio durante el funcionamiento. Hablamos de esto en el artículo: Diferencias entre baterías alcalinas y acumuladores Ni-MH.
- En el caso de las baterías de 9V, la diferencia también se debe a la construcción de la propia batería. Un acumulador Ni-MH típico de 1,2V tiene un voltaje de trabajo similar al de una batería alcalina de 1,5V. Mientras que un acumulador Li-ion típico de 3,7 V tiene un voltaje de trabajo similar al de 3 acumuladores Ni-MH conectados en serie o 3 baterías alcalinas de 1,5V.
En la batería alcalina de 9V tenemos 6 celdas de 1,5V conectadas en serie, lo que resulta en un voltaje de 9V. En los acumuladores Ni-MH generalmente tenemos una celda más - 7 celdas de 1,2V dan un voltaje de 8.4V - en la práctica, tal acumulador correspondería a una batería alcalina con un voltaje nominal de 10-10.5V.
El acumulador Li-ion de 9V, por otro lado, está compuesto por dos celdas de 3,7V conectadas en serie - esto corresponde exactamente a 6 celdas alcalinas de 1,5V - por lo que el acumulador Li-ion tiene la característica más similar a la de una batería desechable.
Ganador de la prueba
El indiscutible ganador de toda la prueba, considerando todos los resultados parciales, es el acumulador Li-ion everActive Professional+ Lithium con una capacidad de 500 mAh.
Ofrece la mayor compatibilidad y concordancia con la batería alcalina desechable, al mismo tiempo que proporciona tiempos de funcionamiento muy largos independientemente de la aplicación. Mantiene un voltaje alto y estable incluso bajo altas cargas. Tiene la resistencia interna más baja de todas las baterías probadas.
El inconveniente es el costo relativamente alto de compra. Sin embargo, recordemos que además de su muy alta capacidad, este acumulador integra un cargador - conector micro USB (no requiere la compra de un cargador dedicado para acumuladores). Este acumulador es el único en esta comparación que también tiene una protección electrónica contra la descarga extrema, sobrecarga, así como cortocircuito.
¿Para quién son los demás acumuladores y baterías alcalinas de 9V?
Los acumuladores Ni-MH, debido a su mayor voltaje de salida, funcionan muy bien en dispositivos que requieren un voltaje elevado para su funcionamiento. La baja resistencia interna les da una ventaja sobre las baterías alcalinas también en dispositivos de alto consumo de energía.
Las baterías alcalinas funcionan mejor con dispositivos de bajo consumo - especialmente donde pueden durar varios meses entre cambios.
Autor: Michał Serediński
La copia del contenido del artículo o de su parte sin el consentimiento del representante de la empresa Baltrade sp. z o.o. está prohibida.
Baterías y acumuladores disponibles en hurt.com.pl
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Ale super artykuł! Dużo pracy Pan włożył w te badania, ale wynik jest zachwycający ! Szczególnie w zalewie "byle-informacji", które z łatwością można znaleźć w Internecie. Pana artykuł to chlubny wyjątek! Bardzo dziękuję za Pana wkład pracy i chęć podzielenia się z nami!3933
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Bardzo fajna analiza porównawcza ale mnie ciekawi skąd biorą się pojemności rzędu 10-12 tyś mAh tych ogniw oferowanych w internecie np. Aliekspress czy Allegro. Chciałbym kupić dobre akumulatorki ale nie wiem gdzie i czym się kierować. Producenci piszą na swoich wyrobach totalne bzdury. To już nie jest chwyt marketingowy a przestępstwwo. Dotyczy to również innych popularnych akumulatorków jak R3 czy R6. Może ktoś odważy się i piwie gdzie kupić dobre akumulatorki które będą miały realne parametry.1319
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Na rynku można znaleźć różne akumulatorki najczęściej chińskich marek, pod którymi nie podpisuje się żadna godna zaufania firma/importer.
Producenci, importerzy sprowadzający akumulatorki do EU są zobligowani do spełnienia konkretnych wymagań dot. ich pojemności - pojemności muszą być podane zgodnie z międzynarodowymi normami PN/EN/IEC. Tak stanowi prawo, niestety nie jest przez wszystkich respektowane.
Każdy akumulator AAA z deklaracją pojemności powyżej 1100 mAh, AA powyżej 2700 mAh, czy 18650 powyżej 3500 mAh to na dzień dzisiejszy potencjalne, bardzo prawdopodobne oszustwo.
Gdzie kupić tylko sprawdzone pewne akumulatorki? Oczywiście na hurt.com.pl. Firma Baltrade, właściciel serwisu od ponad 30 lat specjalizuje się w dystrybucji sprawdzonych źródeł zasilania.1329
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Poprawka, 18650 są już 4000mAh i jest to prawdziwa, przetestowana pojemność.5452
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Właśnie takich informacji szukałem w sieci. Byłem ciekawy jak sprawują się akumulatorki w porównaniu do baterii alkalicznej. Zastanawiałem się czy multimetry zasilane właśnie bateriami 9V będą prawidłowo działały na akumulatorach Li-ion, bo obawiałem się zbyt niskiego napięcia. Teraz już wiem, że bezpodstawnie i śmiało można je zamienić.
Li-ion ma niezaprzeczalną zaletę, że nie potrzebuję dodatkowej ładowarki do Ni-MH 9V ;)969
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