2032 батарейка напряжение: Про мой LIR2032 и CR2032 тестер, сами батарейки и накопленный опыт / Хабр

Про мой LIR2032 и CR2032 тестер, сами батарейки и накопленный опыт / Хабр

В этой статье я публикую в свободный доступ мой тестер и измеритель 8шт часовых аккумуляторов-таблеток форм-фактора CR2032. Надеюсь, он пригодится тем, кто делает портативную электронику и различный IoT. В статье я опишу схему моего тестера и расскажу как он работает. Приведу результаты измерения аккумуляторов LIR2032. И проверю восемь CR2032 от разных производителей. Также поделюсь богатым опытом: какие аккумуляторы лучше не брать, а какие — хорошие. Бонусом распишу опасные моменты: и как самому не пострадать и не сжечь дом, как это любит делать Креосан.

Для чего?
Основные параметры и алгоритм проверки
Индикация и лог работы
Микроконтроллер и как его прошивать
Схема целиком
Схема питания
Схема одного из восьми каналов LIR2032/CR2032
Про зарядку и контроллер заряда
Плата
Результаты аккумуляторов LIR2032
Результаты проверки 8 разных батареек CR2032
Итоги и про качество аккумуляторов
Про технику безопасности
Заключение и ссылка на мой проект на гитхабе

В целях самозанятости и в качестве хобби мы c другом-схемотехником делаем наручные устройства, которые работают в двух режимах: активном и режиме ожидания. В активном режиме требуется красивый, плавный и отзывчивый интерфейс, поэтому потребление в пределах 10-15 мА. В режиме ожидания работают только часики, потребление — единицы микроампер. В устройстве есть синхронизация данных по USB, следовательно, оно должно уметь заряжаться. Поэтому мы применяем перезаряжаемые батарейки таблетки в форм-факторе CR2032, они называются LIR2032.

Устройства продаются в Европу. Эти заказчики более требовательны к качеству, чем отечественные потребители, и поэтому важно чтобы все устройства работали долго и примерно одинаковое время. И самая большая проблема — это контроль качества аккумуляторов. Быстро их не проверить, а объём вырос настолько, что пришлось сделать этот тестер. О чём я и расскажу далее.

1. Питание USB 5V, 400mA.
2. Тип аккумуляторов и батарей LIR2032, CR2032 (с ограничениями)
3. Количество одновременно проверяемых аккумуляторов: 8 шт
4. Индивидуальная двух цветовая индикация статуса у каждого аккумулятора
5. Одноцветный светодиод общего состояния.
6. Посекундный текстовый лога по каждому аккумулятору.
7. Измерители: напряжения и скорости его изменения, времени, ёмкости в мкА/ч.
8. Разрядная нагрузка: 250 Ом (~10мА).
9. Зарядный ток: 30мА
10. Время цикла проверки: 4-6 часов.

Разница между LIR2032 и CR2032 в том, что CR2032 батарейки, а LIR перезаряжаемые аккумуляторы. И они имеют более высокий рабочий диапазон напряжений, но почти в 10 раз меньшую ёмкость.

CR2032: диапазон напряжений 2000-3300 мВ, ёмкость 200+ мА/ч.

LIR2032: диапазон напряжений 3300-4200 мВ, ёмкость 35 — 45 мА/ч.

1. Первичная дозазрядка, окончание — сигнал #STAT зарядника в Z. Максимум 3 часа.
2. Разряд, до 3300 мВ, время: минимум 2 часа, максимум 5 часов.
3. Финальная полная зарядка, окончание — сигнал #STAT зарядника в Z. Максимум 3 часа.

Аккумулятор считается годным, если все эти лимиты по времени соблюдаются.

Напряжение не должно проседать ниже 3000 мВ или превышать 4300 мВ — т.е. те лимиты, при которых аккумуляторы быстро портятся или считаются негодными.

Индивидуально у каждого держателя батареи:

• часто мигает зелёным — Первичная дозазрядка
• часто мигает красным — Разряд
• медленно мигает зелёным — Финальная зарядка
• постоянно горит зелёный — Тест окончен, батарея годная
• постоянно горит красный — Тест окончен, батарея не годная

Общий у USB порта:

• Светится — проверка в процессе работы, как минимум один тестируется.
• Погас — проверка окончена, все 8 аккумуляторов проверены.

Выводится в UART. Если впаять CP2103, то его можно считывать, иначе придётся подключать сторонний преобразователь UART в USB.

Устройство запоминает в свободной флеш памяти (около 50кб) параметры всех ранее измеренных аккумуляторов и выдаёт их при каждой перезагрузке.

После перезагрузки и инициализации начинает выдаваться каждую секунду:

1. Время в секундах
2. Отладочные статусы зарядника и тд, три группы символов по 8 шт.
3. Напряжения на аккумуляторах в милливольтах, точность 30мВ, 8шт
4. Прошло времени в тиках (~8 миллионов)
5. Напряжение аналогового питания (удобно для проверки и отладки питания)
6. Скорость изменения питания в микровольтах в сек, 8 шт. точность 5 мкВ/сек.

После того как все аккумуляторы проверены выдаётся измеренные значения по всем аккумуляторам.

1. Ёмкость в мкА/ч (норма от 25 и выше)
2. Время в сек., напряжение в мВ начала и напряжение в мВ окончания периода.
3. Периодов три: первичный заряд, разряд, финальный заряд.

пример:

LIR_1   capacity    40943   uAh
LIR_1   #0 Charge_A 2203    4078    4217
LIR_1   #1 Load_250 9755    4172    3297
LIR_1   #2 Charge_B 6542    3470    4220

Для тестера батареек я выбрал микроконтроллер STM32F100R8 это ARM Cortex M3.

Выбран большой 64-х выводной корпус, т.к. на все 8 каналов не хватало выводов, а делать костыли с расширяемыми GPIO и регистрами не хотелось. МК работает от внутреннего генератора без использования PLL и делителей, т.е. на 8Мгц.

Прошивка сделана в gcc и makefile в среде Eclipse Kepler и плагине CDT.

Настройка не требуется. Достаточно прошить и уже можно использовать.

Можно прошивать внешним UART программатором, для этого на отдельную PLS’ку выведены сигналы RX TX BOOT0 RST и земля.

Можно прошивать моим встроенным USB-UART программатором о котором я рассказывал ранее, но для этого на каждый экземпляр придётся ставить CP2103.

функциональный уровень:

электрическая схема (увеличение по клику):

Две ветки питания на двух линейных стабилизаторах LM1117 с 5 до 3.3В.

Отдельное питание для цифровой и аналоговой части.

С защитой от взаимных помех катушечками — индуктивностями на входе каждого стабилизатора.

ВНИМАНИЕ в плате есть ошибка: забыли установить и развести общий электролит по питанию USB, впаяйте параллельно USB хотя-бы 4000мкФ х 6В. Иначе при включении одного зарядника, сбрасываются остальные из за сильной просадки по питанию.

функциональный уровень:

электрическая схема:

Слева направо:

• Ключ включения питания контроллера заряда (цепь ON1)
• Контроллер заряда (микросхема MCP73831T)
• Вывод статуса зарядки: в процессе заряда=GND или закончен=Z (цепь STAT1)
• Вертикальный держатель батарейки
• Делитель напряжения на 2 и датчик напряжения на ОУ (цепь ADC1)
• Нагрузка 250 Ом, которая включается полевым транзистором (LOAD1)

Заряжать Li-ion аккумуляторы необходимо в двух режимах:

1. быстрый заряд в режиме константного тока;
2. далее дозаряд в режиме константного напряжения.
   
   Для этого использован готовый контроллер заряда который умеет всё это делать — MCP73831T. Он используется как в тестере питания так и в целевом устройстве.

Его характеристика заряда по времени:

Также имеется два дополнительных вывода:

1. Вывод #STAT — индикация что заряд в процессе, во время зарядки там GND, по окончанию он переходит в высокий импеданс. Обычно к нему подключают катод светодиода.
2. Вывод #Prog — задаёт ограничение тока, для универсальности и зависит от простой формулы:

   Ireg = 1000V / Rprog;

Четырёхслойная, средние слои: земля и питание, внешние верх и низ — сигнальные.

Зазоры и толщина дорожек по 0.2мм. Все резисторы 0805 рекомендую ставить с 1% точностью.

Увеличение по клику

Вот график заряда и разряда, построен по логам тестера

В течении 64 циклов разряжал и заряжал 8 шт аккумуляторов и построил график того, как меняется средняя ёмкость у 8 аккумуляторов по мере накопления циклов и «износа».

Далее, стало интересно, есть ли зависимость между измеренной ёмкостью и временем заряда или временем разряда. Для этого я взял накопленную статистику с 500+ рабочих и годных аккумуляторов:

Оказалось что да, зависимость есть, но только по времени разряда на нагрузку.

По времени заряда слишком косвенно. А при малых ёмкостях в пределах 25-30мА видно наступает таймаут минимального времени заряда у микросхемы зарядника — образовалась гор. полочка.

Так же заметны две группы батареек: одна — новые фирменные EEMB с ёмкостью 34-40мА/ч, другие — тоже EEMB, но 13-ого года выпуска с ёмкостью 25-30 мА/ч. Вторую группу я случайно нашёл среди своих запасов пока делал статью и решил тоже прогнать и отдать на сборку годные.

Сделал анимацию первых 65 измерений разных аккумуляторов:

верхний график — напряжение в мВ, горизонтальная шкала времени шириной 16000 сек

нижний график — скорость изменения верхнего графика в мкВ/сек.

Сразу предупреждаю, что тестер батареек не предназначен для CR2032. Они рассчитаны под разряд микроамперами и единицами миллиампер, притом и нагрузку менееьше 1 кОма не рекомендуют подключать. Но у меня есть дешевые китайские изделия где это нарушается, например, игрушки для детей и кошек с светодиодами. И я на помню, что именно в таком случае хуже всего себя показали фирменные батарейки, а дешевые ширпотребные хорошо.

При желании, можно выпаять три из четырёх однокилоомных резисторов — для этого в плате нагрузка так и сделана. Или впаять другой вообще резистор побольше, например 10к. Если сообществу интересно, то могу заняться, но результаты будут Очень не скоро.

Результаты сделал в виде таблицы по пороговым срезам, начиная с 2000 мВ до 2900 мВ с шагом в 100 мВ.

Т.е. ёмкость в миллиамер-часах измерена так, если бы они разряжались до 2000 мВ, или 2100 мВ и тд до 2.9 В. Чем выше порог, тем меньше ёмкость.

Единица измерения мА/ч.

Зелёно-красный градиент индивидуален по каждому столбцу и независим от соседних столбцов.

Да, действительно, простые и дешёвые батарейки типа ЭРА, megamag и Трофи, лучше в этой ситуации. Что и подтвердило мой прежний опыт их использования.
Но ещё раз повторю — батарейки не обязаны выдавать такой ток!

Часто батарейки CR2032 крепятся при помощи миниатюрных магнитов, например, в фитнес браслете misfit shine, и поэтому должны уметь хорошо магнитится. И да, действительно все 8 батареек притягиваются магнитом отлично.

Мне лично тестер понравился, очень удобно пользоваться. А цикл в 4 часа хорошо сочетается с личной жизнью — с утра поставил — в обед сменил следующий, после работы ещё раз все 8 шт поменял, и на ночь ещё 8 шт. Много времени не требуют, особенно если по терминалу не подключаться и лог не вести.

Проблема с аккумуляторами была решена.

Мы ранее покупали китайские «ноунейм» аккумуляторы, но они оказались почти 100% браком.

На голову лучше себя повели фирменные от EEMB — у них стабильные параметры и брака 2-3%. А в некоторых палеттах из 50-40 шт ни одной бракованной. Также они отлично переживают долгое хранение в течении 3-4 лет, но процент брака повышается до 10%.

Для сравнения скриншот первых 100 шт, где EEMB а где заказанные на алиэкспрессе думаю наглядно виден будет сразу.

тут три партии: первые 40шт — новые EEMB, вторая — свежий «ноунейм» китай, последние 15 шт — EEMB три года лежали без использования. Заметно что даже немного деградировавшие 15 шт EEMB лучше китайских.

1. Помните, что при коротком замыкании и батарейки и аккумуляторы ощутимо греются. Да, даже такие маленькие, маломощные и малоёмкие. Особенно, если работаешь с большим количеством, то не самая лучшая идея даже бракованные скидывать в одну кучу. Если Вы конечно не Креосан.
2. Аккумуляторы плоские, так и хочется их взять стопкой, но даже в разряженном аккумуляторе напряжение 3-4В, а в стопке может достигать опасных 50-70В. Стопкой их складывать нельзя, даже бракованные. Если, конечно, не хотите стать ещё одним доказательством теории Дарвина.
3. Китайские аккумуляторы часто вспухают и текут неприятной на запах жидкостью, от которой болит голова и чешутся пальцы. Если иметь дело с китайским ширпотребом, то перчатки и хорошо вентилируемое нежилое помещение обязательно.

Я не хотел статью писать, т.к. думал, что раз тема IoT популярна на Хабре, то и про такие батарейки точно есть обзоры, но не нашел.

Кстати, я ищу работу и на данный момент также принимаю разовые заказы на разработку или производство.

Ссылка на проект гитхаба:
https://github.com/Mirn/LIR2032_tester/

Лицензия MIT, используйте на здоровье!

Также я не против поговорить про опыт использования. И помочь советом.

почему новая CR2032 не работает и что делать

Случалось ли вам наблюдать, как абсолютно новая CR2032 вообще никак не работает? То есть, если такую «непонятную» батарейку поставить в любое устройство с индикатором питания, то оно просто показывает низкий заряд и не включается. Дефект, брак? Нет, это всего лишь т.н. пассивация батареи…

Почему батарея ведет себя, как разряженная, что значит эта самая пассивация и как с нею бороться, мы сейчас расскажем.

Итак, по порядку:

что такое пассивация батареи?

Если совсем коротко и по существу, то пассивация батареи — это эффект явного увеличения внутреннего сопротивления, который возникает в литиевых батареях спустя 6-12 месяцев хранения.

Проще говоря, батарейка как бы засыпает, благодаря чему процесс её саморазрядки сводится к минимуму. За счет чего, собственно, и достигается столь продолжительный срок хранения батарее данного типа.

К слову, специалисты компаний, которые реализуют батарейки оптом, обычно предупреждают об этом всех своих новых заказчиков. А вот до конечных пользователей эта информация доходит не всегда. Притом что конкретно CR2032 — изделие весьма востребованное и популярное.

Не пропустите: AIRTAG НЕ РАБОТАЕТ С НОВОЙ БАТАРЕЙКОЙ: ПОЧЕМУ И ЧТО ДЕЛАТЬ?

Отметим также, что эффект пассивации прямо указывает на то, что батарея сохраняет правильное напряжение на полюсах. Только сразу после получения первой нагрузки напряжение резко падает, и батарея выдает гораздо меньше тока, чем должна.

В подавляющем количестве случаев эффект пассивации самоустранятся спустя несколько минут после установки CR2032 на её место в устройстве. И, как показывает практика, нередко этих минут хватает, чтобы озадаченный пользователь успел этот эффект не только заметить, но решить, что батарея испорчена.

что делать, когда возникла пассивация и CR2032 сразу работать не хочет?

Повторимся, зачастую достаточно просто подождать и не спешить с выводами. Однако есть и такие устройства, которым временно требуется значительный импульсный ток.

В таком приборе (а это может быть обычный пульт ДУ, пульт в ключе авто, «материнка» компа и пр.) «не проснувшаяся» батарейка правильно не заработает. Следовательно, не заработает и сам прибор. Что делать?

Ну либо подождать, либо поставить другую такую же батарейку. Либо же ту же самую сначала поставить в другой прибор, дать ей время «проснуться» и затем переставить, куда надо.

Не пропустите: ЗАМЕНИТЬ БАТАРЕЙКУ В МУЛЬТИВАРКЕ?

Описанное явление хорошо проиллюстрировано на графике, который показывает, как батарея CR2016 большей емкости сочетается повышенной, как для этого типа батарей нагрузкой в ​​320 Ом.

Из-за очень значительного падения напряжения батарея фактически не работает, то бишь ведет себя, как полностью разряженная (или неисправная). Но, как видим, примерно через 2 минуты она полностью «проснулась» и начала выдавать положенное напряжение.

В общем, если новая CR2032 вдруг не работает, то не спешим её выбрасывать. Она действительно новая и с зарядом. Ставим её на место и ждем немного. Батарей заработает и будет работать, как надо. По материалам сайта knopa.com.ua.

[irp]

Эквивалент CR2032, напряжение, размер, использование и срок службы (часто задаваемые вопросы)

CR2032 — это популярная батарейка таблеточного типа на 3 В, которая соответствует химическому составу диоксида лития-марганца и обладает большей емкостью, чем щелочные батарейки таблеточного типа. Таким образом, широко известный как литий-энерджайзер. Он обычно используется в небольших электронных устройствах, таких как часы, калькуляторы и системы дистанционного доступа без ключа.

CR2032 имеет номинальное напряжение 3 В, типичную емкость 235 мАч, диаметр 20 мм и высоту 3,2 мм. Срок годности составляет 8-10 лет при хранении при комнатной температуре, который уменьшается до 3-4 лет при хранении при высоких температурах.

Батарейка CR2032 имеет номер , также известную под кодом продукта Duracell: DL2032 или BR2032. Эквивалентный код батареи Maxell — CR2032H. Аккумулятор Energizer, эквивалентный , имеет тип ECR2032.

CR2032 Button Cell

Давайте узнаем больше о батарее CR2032 в этой статье.

Содержание

1. Что означает CR2032?
2. Что такое батарея CR2032?
3. Батарея CR2032 Эквивалент/альтернатива/замена
4. Характеристики батареи CR2032
5. Размеры CR2032
6. Для чего используется батарея CR2032?
7. Часто задаваемые вопросы

Что означает CR2032?

CR2032 означает литиевую батарею (круглой формы) диаметром 20 мм и толщиной 3,2 мм.

• Буква С указывает на химический состав аккумулятора (здесь т.е. литиевая химия)
• Буква R указывает на форму батареи (здесь т.е. круглая)
• Первые две цифры обозначают диаметр батареи в миллиметрах (здесь 20 мм)
• Вторые две цифры обозначают толщину батареи (здесь 3,2 мм)

Что такое батарея CR2032?

Батарея CR2032 относится к категории первичных батарей. Хотя они не перезаряжаемые, но есть и перезаряжаемая версия — LIR2012.

Он использует литий в качестве анода и соединения из воздуха, такие как оксид меди, оксид марганца, кислород и т. д. в качестве катода. Клеммы батарейки CR2032 легко распознать. Шероховатая поверхность — это отрицательная клемма, а противоположная плоская поверхность — положительная клемма, обозначенная на аккумуляторе знаком «+».

CR2032 Полярность

Хотя номинальное напряжение большинства батарей составляет 1,5 В, номинальное напряжение CR2032 составляет 3 В. Так как они небольшие по размеру и производят большую мощность, отношение веса к мощности CR2032 очень велико. Склонность к саморазряду также очень низкая.

Стабильность мощности — еще одна важная характеристика. Это связано с его низким внутренним сопротивлением . Это позволяет электролиту с высокой проводимостью обеспечивать стабильную мощность при нормальных комнатных температурах, а также при высоких-низких температурах.

Поскольку эти батареи перевозятся в герметичных ящиках, они в значительной степени герметичны. Поскольку не добавляются токсичные элементы, такие как ртуть или кадмий, они не наносят вреда окружающей среде. Но стоимость и ущерб из-за перезарядки считаются существенными ограничениями.

CR2032

Battery Equivalent/alternative/replacement

CR2032 Equivalent Battery

The CR2032 battery can be replaced with 5004LC, BR2032, CR2032H, L2032, AWI L14, DL2032, ECR2032, EA2032C, BR2332, KCR2032, KECR2032, LF1/ 2В, LM2032, RFA-35 и SB-T15.

Некоторые другие эквивалентные батареи CR2032: CR2025, CR2016, CR1632, CR1620, CR1616, CR1220 и CR1216. Но имейте в виду, что вам придется внести некоторые механические корректировки , чтобы использовать один из них вместо CR2032.

Характеристики батареи CR2032

Характеристики батареи CR2032

В таблице перечислены важные характеристики батареи CR2032.

3-10 лет

30039

Кнопочный элемент CR2032 имеет ширину 20 мм и высоту 3,2 мм. Ниже приведены его размеры:

CR2032 Размеры

Для чего используется батарея CR2032?

Поскольку батареи CR2032 очень компактны и имеют небольшие размеры, они очень подходят для крошечных устройств. Благодаря большему номинальному напряжению и высокой мощности они эффективно используются для большого количества коммерческих и медицинских целей. Некоторые из важных применений батарей CR2032 включают:

• Материнские платы к панелям системы безопасности
• Автомобильные брелки
• Часы
• Калькуляторы
• КПК
• Электронные органайзеры
• Устройство открывания гаражных ворот
• Игрушки
• Дверной звонок
• Ошейники для животных
• Светодиодные фонари
• Спортивные товары
• Секундомеры

Некоторые приложения в медицинском секторе:

• Шагомеры
• Счетчики калорий
• Слуховой аппарат
• Глюкометры
• Тензиометры
• Клинический термометр

Часто задаваемые вопросы

Все ли аккумуляторы 2032 одинаковы?

Да, все аккумуляторы 2032 одинаковы по габаритам и напряжению. Но могут различаться по качеству, химическому составу и фактической емкости. CR2032 и BR2032 — две такие 3-вольтовые батареи, доступные в этих размерах, но различающиеся по химическому составу. Поскольку 2032 означает диаметр 20 мм и толщину 3,2 мм, вы можете легко заменить его батареей, соответствующей этой спецификации.

Можно ли использовать батарею CR2025 вместо CR2032? Насколько они разные?

Обе эти батареи не совсем одинаковы. Но при необходимости их можно поменять местами.

Основные различия между CR2032 и CR2025 заключаются в их толщине и емкости. Первый толще на 0,7 мм. Поэтому потребуются небольшие корректировки, чтобы идеально удерживать его в слоте CR2032. Увеличенная толщина также позволяет CR2032 производить более высокую мощность, чем CR2025, и, таким образом, служить дольше.

Подробнее: CR2032 VS CR2025 — эквиваленты? Практическое объяснение

Как идеально удерживать CR2025 в слоте CR2023?

Поскольку CR2025 не такой толстый, как CR2023, вы можете заполнить дополнительный кусок 0,7 мм свернутой алюминиевой фольгой или другим проводником. Это должно быть помещено в верхней части положительной клеммы. Это позволит удерживать батарею на месте и правильно питать устройство, даже если предлагаемая производительность будет немного меньше.

Есть ли какие-либо опасения по поводу безопасности батареи CR2032?

Да. Так как эти батареи очень маленькие, они могут представлять опасность для маленьких детей. Опасно, если они случайно проглотят эти батареи. Литиевые элементы опасны из-за тока анода и могут легко застрять в пищеводе. Опасность удушья является серьезным риском. Ежегодно регистрируется около 20 случаев удушья, вызванного проглатыванием этих батареек маленькими детьми.

Все батареи CR литиевые?

Нет, не все батареи CR литиевые. Однако подавляющее большинство аккумуляторов CR, представленных сегодня на рынке, литиевые.

Какие размеры доступны для батарей CR?

Батареи CR доступны в размерах AA, AAA, C, D и 9V. Узнайте больше о 9 типах размеров аккумуляторов.

Категории Аккумулятор

Измерение

— Тестирование емкости китайского литий-ионного аккумулятора CR2032

спросил
7 лет, 1 месяц назад

Изменено
2 года, 9 месяцев назад

Просмотрено
26 тысяч раз

\$\начало группы\$

Недавно я купил много дешевых батареек CR2032 на aliexpress. Поскольку производитель не указан ни на упаковке, ни на батареях, я хотел бы знать, действительно ли эти батареи имеют емкость 220 мАч или они настолько же поддельные, насколько и дешевые. Я хотел бы использовать их для проекта с bluetooth SoC nRF51822 QFAA, который потребляет 3 мкА в спящем режиме и несколько мА при активном радио.

Я сделал нагрузку постоянным током, чтобы получить постоянный ток с течением времени и рассчитать общую емкость, но я не смог определить правильную емкость, потому что напряжение на батарее упало до 0,1 В, а ток от батареи до 10. мА. Я использовал эту схему из инструкций.

http://www.instructables.com/id/DIY-Constant-current-load/

Я заменил резистор на 10 Ом (около 11) и напряжение на потенциометре на 0,5 В (не совсем 0,5 В) . С этими расчетами я должен был получить постоянный ток от 45 до 50 мА, но когда я измерил его, он составил 37 мА (достаточно хорошо). Но через некоторое время (не более 30 минут) ток упал до 10 мА, а напряжение до 0,1 В. После отключения аккумулятора напряжение медленно поднялось примерно до 3 В. То же самое произошло с китайскими аккумуляторами и с некоторыми известными аккумуляторами. бренды.

Есть ли другой способ (или лучшая схема) проверить емкость батареи CR2032, не покупая какое-либо оборудование для измерения батареи??

Почему упало напряжение? Было ли это из-за «высокого» тока, который я сливал?

Спасибо!

• измерение
• постоянный ток
• батареи
• емкость

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Аккумуляторы CR2032 просто не предназначены для больших токов. Это литий/MNO2 химия, что делает их литиевыми, а не литий-ионными. О поведении авторитетного источника см. здесь, например, где вытягивание импульсной нагрузки 23 мА привело к падению выходного напряжения примерно на 1/2 вольта. С учетом сказанного, ваши номинальные 37 мА не , а намного больше, поэтому я ожидаю что-то порядка 5 часов для вашего теста.

Вам нужно провести тестирование при гораздо меньших токах, например, 1 мА макс, и не торопиться. Ваши номинальные 2200 мА-ч будут длиться около 9дней при 1 мА, но даже это напрягает батарею. На веб-странице нагрузка 100 Ом (около 3 мА) снизит напряжение батареи на полвольта за несколько секунд.

РЕДАКТИРОВАТЬ. Как указал Экнервал, батарея была рассчитана на 220 мА-ч, а не на 2200. Мой плохой — мозг пердит. В результате я ожидаю что-то порядка часа или двух для 37 мА, поэтому тестирование слабого тока по-прежнему является хорошей идеей. При 1 мА 220 мА-ч — это, конечно, 9 дней.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Проблема со всеми этими ответами заключается в том, что они не принимают во внимание один важный факт о монетных элементах (на самом деле все элементы и батареи). То есть емкость номинальная и полностью зависит от нагрузки . CR2032 составляет всего 220 мАч при небольшой нагрузке, 10 кОм или меньше. Техническое описание Максвелла показывает, что нагрузка 300 Ом на долю секунды, каждые 5 секунд, снижает емкость до 185 мАч, что означает уменьшение емкости на 18%. Любая большая непрерывная нагрузка уменьшит его еще больше.

Единственный способ провести тестирование — это следовать тем же условиям тестирования, которые использует производитель или надежный источник. В данном случае 10~15 кОм, до 2 вольт, что должно составлять несколько сотен часов при номинальных 220 мАч.

Щелочные батареи AA или вторичные батареи Li-Po также имеют это, но при гораздо более высоких нагрузках и емкости, поэтому это не так заметно. Батареи типа «таблетка», такие как CR2032, из-за их гораздо меньшей емкости и высокого ESR должны загружаться осторожно, чтобы достичь ожидаемых целей емкости.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Как раз у меня возник такой же вопрос, а так как довелось купить еще и ардуино-клон в таком же порядке, то поставил обе на работу для измерения батареи.

Поскольку я хотел честного сравнения, я искал в таблице данных от «уважаемых производителей», пока не нашел тот, у которого была кривая разряда для постоянного сопротивления , и тот, который не занял 500 часов. В конце концов я нашел техническое описание SONY MicroBattery того же размера (в моем случае CR1220). Он имеет кривую разряда при постоянном сопротивлении 10 кОм, при котором батарея разряжается примерно за 150 часов. Я могу дождаться этого.

Цепь

Затем мне нужно было точно измерить это без чрезмерной нагрузки и сохранить параметры стабильными во времени. У меня дома была куча старых добрых операционных усилителей OP07 с малым дрейфом, которые я использовал для двух целей:

• Опорное напряжение АЦП вместе с опорным напряжением IC
• Буфер напряжения для развязки АЦП от батареи

Я убедился, что показания АЦП, записанные в журнал, соответствуют напряжению, измеренному внешними измерителями напряжения.

^{имитация этой схемы – Схема создана с помощью CircuitLab}

Данные

Убедившись, что все это работает хорошо и дает много хороших данных, я включил его, дал ему немного нагреться, затем подключил свежую батарею и ждал…

… и ждал…

… Примерно через 200 часов напряжение стало практически нулевым и у меня было 100 МБ текста, который я отфильтровал, а затем наложил данные из даташита SONY результат такой график:

Заключение

Дешевая камера пережила дорогую. Обратите внимание, что мой окончательный график обрезан внизу, поэтому разница в напряжении выглядит выше, чем она есть на самом деле.

Поскольку химия мне не по душе, я не могу объяснить результат, но, как вы можете видеть, стационарное напряжение примерно на 0,1 вольта ниже, чем в таблице данных SONY, что приводит к немного меньшему току, потребляемому от элемента. Это, вероятно, объясняет более длительный срок службы клетки.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Для этого типа батареи емкость обычно оценивается с помощью резистора в диапазоне 10 кОм.

Внутреннее сопротивление находится в диапазоне нескольких десятков Ом, поэтому при слишком малом нагрузочном резисторе может возникнуть большое падение напряжения.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Хорошо известно, что литиевые батарейки типа «таблетка» обладают значительным внутренним сопротивлением, во-первых. Вот почему вы можете питать большинство светодиодов напрямую от батарейки типа «таблетка» без резистора, и обычно это сойдет с рук.

Разрядка быстрее, чем за 20 часов, даст ложные (и низкие) результаты практически для любого типа батареи, во-вторых.

Сколько стоит 20 часов? Номинальная емкость (кажется, 220 — 225 мАч типична для 2032-х) в течение 20 часов — или 11,25 мА, Макс, в данном случае.

Учитывая обычный тип обслуживания (низкий ток), к которому относятся батарейки типа «таблетка», может быть более подходящим значение 100 часов или 2,2 мА.