✧Популярные щелочные "таблетки" LR44. Разрядные кривые и определение "емкости"

В процессе опытов с литиевыми CR2032 появилось непреодолимое желание повторить то же самое с LR44. Ибо заявленные разрядные характеристики из доступных в интернетах engineering data sheet всяко-разных LR44/AG13/A76/G13/LR1154/RW82/357 вызывали некоторое недоумение. Ввиду их плохой сопоставимости. А стенд для экспериментов с CR2032 отлично подходил и для LR44. Опять же был рояль в кустах: имелся некоторый запас просроченных LR44. В общем, ситуация как в предыдущем случае, но теперь определяется две «емкости» при двух отсечках по напряжению. Конечно, смешно и странно. Но не я такое придумал.

Часть 1. Введение


Что мы знаем о лисе? Ничего.
И то не всё!
Б. Заходер


1.1 Как проверить LR44 по рекомендациям МЭК (национальным ГОСТам)

На самом деле, очень просто:
Берем LR44. Разряжаем через резистор 6.8 кОм. Если по истечении 340 часов разность потенциалов (под нагрузкой) не менее 1.20 В — все нормально, попрет.
После того, что я намерил для данного материала на [дважды] просроченных* батарейках LR44… у меня создалось ощущение, что практически любая «таблетка» LR44, сделанная не в самом глухом подвале, легко удовлетворит данному (весьма мягкому) условию.
*Примечание. Согласно директиве МЭК, срок годности ХИТ определяется минимальным временем разряда до 80% от начального. Для щелочных «таблеток» саморазряд составляет ~8-10% за первый год. Потому вендоры обычно оценивают гарантийный срок хранения в 2-3 года, реже — 5 лет. А заявленный срок хранения сабжевых LR44 истек в декабре 2019 (см. ниже).

Более того, с точки зрения вендоров (продавцов-обладателей данной TM) возникают как минимум две непонятки:
— как объяснить потенциальному покупателю, что нужно покупать именно их товар?
— как дать покупателю более внятно-понятную цифирь, а не «N часов при Rн»? Причем, во всенародно-любимых ампер-часах, ибо покупателя уже давно приучили к этому.
Логично глянуть, чего там понаваяли составители даташитов под мудрым руководством маркетологов.

1.2 Тех. описания от вендоров LR44. Кто во что горазд


Я тут накачал даташитов и выгрузил в облако. Вы можете попробовать разобраться самостоятельно. А когда надоест — гляньте табличку-дайджест, где я попытался хоть как-то свести все воедино:
Там, конечно, понавалено абы чего. Есть и явно ошибочные циферки (помечены значком "!"). Увы.
Но если выбрать только то, что относится к «гостовской» нагрузке Rн=6.8 кОм, имеем примерно следующее.
Для «правильной» «гостовской» отсечки 1.2 В:
— характерное время разряда 580-680 часов
— характерные значения измеренной емкости 115-130 мАч
Для «неправильной», но столь любимой вендорами отсечки 0.9 В:
— характерное время разряда 800-940 часов
— характерные значения измеренной емкости 150-175 мАч.
Забегая немного вперед, можно отметить, что для подопытных просроченных «таблеток» получилось весьма похоже.

Часть 2. Опыты



2.1 «Таблетки» для опытов

Были куплены летом 2017:
Что осталось к лету 2023:
Просрочка — 3.5 года:

2.2 Образцы для опытов


Как и в случае 2032, импеданс первые 20-30 секунд плывет вверх.

2.3 Испытательный стенд


Тот же самый, из предыдущего обзора. Только крайний правый слот (9.91 кОм) не используется — ибо не нужен.
Таблетки LR44 фиксируются очень даже надежно. Жесткий язычок холдера KLS5-CR2032-03 (описание) должен быть поднят в 2 раза выше, чем в случае 2032. И это создает некоторую проблему для проворной установки LR44. Для того, что бы уложиться в норматив (загрузка в 5 слотов за суммарное время менее 2 мин) даже потренировался с учебным экземпляром LR44 на предмет уверенного владения шпателем и пальцами.

2.4 Что получено


Зависимости U=f(t)

Первые 5 суток
За все время

Емкость=f(t) и Энергия=f(t)

Зависимости Емкость=f(t) и Энергия=f(t) были найдены путем численного интегрирования методом средних прямоугольников исходя из полученных кривых U=f(t) с учетом того, что
Емкость=It=(U/R)t
Энергия=IUt=(U²/R)t

Емкость=f(Rн) и Энергия=f(Rн). Отсечки при 1.2 В и 0.9В.


Краткие выводы


1. При малых нагрузках на разрядных кривых обнаружена почти горизонтальная полка, расположенная в промежутке 0.9-1.0 В, которая не фигурирует на картинках из даташитов. Толи тамошние кривые нарисованы составителями от руки и не являются экспериментальными, толи это это некая особенность данной партии LR44 или следствие ее неслабой просрочки. Практическая польза от наличия той полки весьма сомнительна. Но все-таки она почему-то существует.

2. Формальное требование «не менее 340 часов» даже для дважды просроченных LR44 выполняется легко и с большим запасом: прохождение волшебной отметки 1.2 В при Rн=6.8 кОм происходит через 550 часов. Поэтому 340 часов — это, наверное, маловато будет. Логичнее ориентироваться на что-то типа:
>550-600 часов для 6.8 кОм
>350 часов для 4.7 кОм
>175 часов для 2.2 кОм
Использование бОльших нагрузок (резисторов меньших номиналов) — на свой страх и риск.

3. Измеренная емкость в промежутке Rн= 2.2-6.8 кОм примерно одинакова:
— при разряде до 1.2 В это 105-110 мАч
— при разряде до 0.9 В это 165-170 мАч
Что соответствует энергосодержанию
— при разряде до 1.2 В это 140-145 мВтч (500-520 Дж)
— при разряде до 0.9 В это 205-210 мВтч (740-760 Дж)

4. На самом деле, все это весьма близко к заявленному в даташитах для свежих батареек. Что как бы намекает, что хранение запаса в блистерах при «обычных» температурах, типа комнатной (15-30ºС) в течении 5-6 лет после покупки мало сказывается на их состоянии. Главное, что бы не было длительного воздействия экстремальных температур до покупки. К примеру, многомесячного путешествия на сухогрузе из Китая в Европу через Индийский океан.:)
Поэтому, при непреодолимом желании создать предсказуемый запас на многие годы вперед, логично оценить состояние ХИТ сразу же после покупки. А что (примерно) должно быть получено уже показано в п.2. Причем, ускоренные методы только приветствуются. Но без фанатизма.;)

5. Файл для расчетов и построения графиков «разряд-44.xlsx» можно найти ЗДЕСЬ.

Всего доброго.
Сообщения об опечатках-ошибках пишите прямо сюда, в комменты. Спасибо за понимание.
Добавить в избранное +93 +119
+
avatar
  • ResSet
  • 23 августа 2023, 13:58
+4
Спасибо за обзор. Я 2477 когда гонял, Pkcell отказались самыми «слабыми», но и разница в цене по сравнению с более ёмкими конкурентами была сопоставима.
+
avatar
  • INN36
  • 23 августа 2023, 15:24
0
Я 2477 когда гонял, Pkcell отказались самыми «слабыми», но и разница в цене по сравнению с более ёмкими конкурентами была сопоставима.
Ссылку на статью дайте, если не затруднит.
+
avatar
  • ResSet
  • 23 августа 2023, 22:32
+1
Ссылку на статью дайте, если не затруднит.
Вот, только у меня нагрузка была около 10мА, что наверное многовато, не знал, что есть таблицы разряда резисторами )
+
avatar
  • ber3
  • 23 августа 2023, 14:08
+3
ну, PKCELL СОВСЕМ НЕ ЛЕВАК. А когда то были вообще весьма неплохими. сужу по аккам АА И ААА.
+
avatar
0
ГОСТ (точнее его оригинал IEC и все прочее), наверно аж из середины прошлого века? тогда неудивительно что современные элементы, даже на много лет просроченные, в него укладываются с запасом.
+
avatar
  • INN36
  • 23 августа 2023, 14:22
+10
Отнюдь. Все первой свежести. Свежее не бывает.)
ТУТ
+
avatar
+2
ну например 60086-2 тянется аж с 60х годов прошлого века:

(к сожалению свободного доступа к текстам нету, поэтому узнать когда эту табличку добавили и в какой момент последний раз редактировали сложновато).
но прежде чем оно стало IEC — уже могли быть какие-то местные стандарты, на основе которых и состряпали IEC.

60086-1 тоже из тех же времен.

из того что там могли нового добавить — литиевые и прочие хитрые элементы, которых в 60х годах даже в планах не было.
+
avatar
  • INN36
  • 23 августа 2023, 14:42
0
в какой момент последний раз редактировали
В 2015. На картинке выделено красным.
Если саму табличку не редактировали, значит она в том и не нуждалась. По мнению чиновников из МЭК.
+
avatar
0
таблицу с нагрузками именно для LR44 когда поправили?

есть шанс что с условных 70х годов методика не менялась вовсе. но у меня нет доступа к архиву IEC за 70е годы, чтобы это подтвердить или опровернуть.
+
avatar
  • INN36
  • 23 августа 2023, 15:11
0
таблицу с нагрузками именно для LR44 когда поправили?
Не суть важно. Главное, что в «рекомендациях» МЭК ревизии 2015 она была именно такая. Что и было отражено в национальных ГОСТах. И не только наших или РБ. А у всех. Все лепят тупую кальку «рекомендаций» МЭК, ибо попробуй ослушаться. Сразу — персона нон грата, однако.:)

Смысл п.2 из «Заключения» как раз и был в том, что к требованию «не менее 340 часов при 6.8 кОм» надо относится творчески. В свете нынешних реалий.:)
+
avatar
  • Vadim2S
  • 23 августа 2023, 14:47
0
С хранением всё не просто… Столкнулся, что 2032 и A27 от PKCELL после зимы на даче сдыхали за пару месяцев в пультах (!) точнее, в дистанционных переключателях. Собственно, после этого я и перестал их покупать. Потому как GP и Varta этому оказались не подвержены.
+
avatar
  • INN36
  • 23 августа 2023, 15:20
0
Потому как GP и Varta этому оказались не подвержены.
Возможно, повезло.
ЗЫ. Я отнюдь не поклонник PKCELL. И даже скорее даже наоборот. Если посмотреть мои публикации.
+
avatar
  • evgeniy1
  • 23 августа 2023, 16:03
+2
" 2032 и A27 от PKCELL после зимы на даче сдыхали за пару месяцев в пультах (!) точнее, в дистанционных переключателях"
если речь про хранение — у нормальных литиевых хранение на морозе не должно вызывать проблем. Похоже, там было «3й сорт не брак».

Потому как GP и Varta этому оказались не подвержены.
вот-вот. У нормальных такой проблемы нет
+
avatar
  • vlo
  • 24 августа 2023, 05:02
+1
если речь про хранение — у нормальных литиевых хранение на морозе не должно вызывать проблем.
a27 обычно щелочные.
а у лития внутренее сопротивление умеет расти без всякого мороза, от времени. но тогда в пультах со сравнительно высоким импульсным потреблением они сразу работать не будут.
+
avatar
  • evgeniy1
  • 23 августа 2023, 16:01
+2
Очередная крутая научная статья.
Спасибо.
+
avatar
  • Skylab
  • 23 августа 2023, 16:10
+4
Полезный обзор. Лично для себя «таблетки» LR44 покупаю исключительно для штангенциркулей (ажно две штуки). И то один раз купил LR43 и батарейка подошла.
+
avatar
  • evgeniy1
  • 23 августа 2023, 21:22
0
они много где стоят — некоторые часы, термометры (там езщё бывает редкая g10, я в одном вместо нtё впихнул g13=lr44).
+
avatar
+1
А чему Вы удивляетесь? LR44 (SR44, 303/357 D 11,6 мм H 5,4 мм ) отличаются от LR43 (SR43, 301/386 D 11,6 мм H 4,2 мм) лишь высотой. Но отличаются ёмкостью 200 и 120 мАч соответственно. Если высота позволяет, то можно ставить и SR54 Ссылка.
+
avatar
+1
Глянул скрин Piscell с описанием, и не понял, так токсины всё таки выводятся?
+
avatar
0
Интересно, получается LR44 не сильно проигрывают по емкости CR2032, я почему-то считал, что их емкость меньше 100 мАч.

LR44, кстати, очень часто применяются в лазерных указках, портативных фонариках и даже в небольших устройствах с электродвигателями. Там токи потребления от них — десятки мА. Интересно было бы посмотреть, какую емкость можно получить от них в таком режиме.
+
avatar
  • INN36
  • 23 августа 2023, 20:31
+4
Интересно было бы посмотреть, какую емкость можно получить от них в таком режиме.
Тут сравнение по емкости — не очень хорошая идея. Рабочие диапазоны шибко разные и даже не пересекаются. 3.3-2.0В vs 1.6-0.9В. Кроме того «емкость» — это кол-во запасенного эл. заряда (1 Кл = 1 А·с), а не кол-во запасенной эл. энергии (1 Дж = 1 Вт·с).

А вот сравнить по запасенной энергии легко и просто. Тем паче, что нагрузки в 2-х статьях одни и те же — можно напрямую сравнить аналогичные графики Энергия=f(Rн).
Энергозапас CR2032 без малого в 3 раза больше, чем у LR44.
+
avatar
0
Тут сравнение по емкости — не очень хорошая идея. Рабочие диапазоны шибко разные и даже не пересекаются. 3.3-2.0В vs 1.6-0.9В. Кроме того «емкость» — это кол-во запасенного эл. заряда (1 Кл = 1 А·с), а не кол-во запасенной эл. энергии (1 Дж = 1 Вт·с).
Это понятно, меня именно емкость интересует. Почему — очень просто: есть устройства спроектированные под 2032 и 3 В, и есть под LR44 и 1 В. Чтобы понять, как долго каждое из этих устройств проработает от своего источника, нужно знать именно емкость. И, получается, если, например, оба потребляют по 100 мкА, то и проработают они соизмеримое время (на 2032 немного дольше, но не в разы). А то, что устройство на 2032 потребляет в плане энергии в два с половиной раза больше — мне не важно, я же не могу ему подсунуть LR44.
+
avatar
  • INN36
  • 24 августа 2023, 14:41
+1
есть устройства спроектированные под 2032 и 3 В, и есть под LR44 и 1 В.
В конечном итоге, любое устройство потребляет эл.энергию. Сила тока — это всего лишь скорость передачи этой самой энергии. При одинаковой силе тока от 2032 на 3В энергии будет получено в 3 раза больше, чем в случае LR44/1В.
Если 2 разных устройства ( 2032/3В и LR44/1В) остаются работоспособными в течении одного и того же (максимального) промежутка времени при выполнении одной и той же задачи, то второе экономичнее первого в 3 раза относительно первого.
Второй вариант (тоже умозрительный) — одно и тоже устройство, энергопотребление фиксировано. Запитать можно или от 2032/3В или от LR44/1В.
Тогда ток в случае 2032/3В выставляется в 3 раза меньше чем для LR44/1В.
Или я чего не понимаю?
+
avatar
0
то второе экономичнее первого в 3 раза относительно первого.
Конечно. Но это нам никак не помогает :) Сделать первое устройство более экономичным мы не можем.
Запитать можно или от 2032/3В или от LR44/1В.
Если вдруг вопрос будет стоять так, и будет доподлинно известно, что от 3 В устройство будет потреблять меньше, то да, будем смотреть на отдаваемую энергию. Но на практике, скорее, выбор будет стоять между 2032 и 2х44, и тут, опять же, оперировать, скорее всего, удобней будет емкостями.

Приведу пример, чтобы пояснить. Раньше я думал, что лучше купить электронный штангенциркуль на 2032, т.к. он будет работать от батарейки значительно дольше, чем тот, который питается от 44-й. Теперь я так не думаю, т.к. предполагаю, что токи потребления у них схожие, а, значит, и время работы будет примерно похожее.
+
avatar
  • INN36
  • 25 августа 2023, 15:24
0
предполагаю, что токи потребления у них схожие, а, значит, и время работы будет примерно похожее.
Теперь логика Ваших рассуждений понятна.
Но есть несколько предположений (подлежащих экспериментальной проверке), которые могут сильно повлиять на общий вывод относительно практической целесообразности замены 2032 на LR44.
1. «токи потребления у них схожие» — не факт, что очень сильно близкие по величине.
2. штангель до 1 в не вырубится, и даже не начнет чудить.
Мой скромный опыт бытового использования всяко-разной китайчатины на батарейках/аккумуляторах за последние 20+ лет показывает, что в ряде случаев даже 1.2 В (в пересчете на одну банку ХИТ) может оказаться недостаточно для нормальной работы.
К примеру, мышь TECKNET BM307
Питание 2хААА. Главный и единственный недостаток – не дружит с Ni-MH аккумуляторами. Нормально работает, пока суммарное напряжение на 2х батарейках > 2.5 В.
А емкость LR44 при достижении 1.2В под хилой нагрузкой примерно раза в 2 меньше, чем в случае 0.9В…
+
avatar
  • evgeniy1
  • 23 августа 2023, 21:23
0
сильно проигрывают, тк. кроме тока, ещё и напряжение в 2 раза
+
avatar
  • kon-nor
  • 23 августа 2023, 19:43
+1
Есть и явно ошибочные циферки (помечены значком вопроса).
А где знак вопроса? В табличке из спецзнаков обнаружил только тильду и восклицательный знак.
+
avatar
  • INN36
  • 23 августа 2023, 19:53
0
Извините. Исправил.
+
avatar
  • vlo
  • 24 августа 2023, 04:58
+2
хранение запаса в блистерах при «обычных» температурах, типа комнатной (15-30ºС) в течении 5-6 лет после покупки мало сказывается на их состоянии.
это как повезет. бывает что и до такого возраста у них уже и дно вышибает.
+
avatar
  • cepro55
  • 24 августа 2023, 07:42
0
А с индексом «w» какие хорошие и где взять? Мне в датчики давления в колесе, что бы зимой ездить. Или в минус 40 и с них толку не будет?
+
avatar
+1
Фундаментальный труд!
Плюсик за проделанную работу!
Спасибо автору!
+
avatar
  • Ammo1
  • 24 августа 2023, 11:43
+1
Вы герой! Я на такие подвиги (двадцатидневные тесты) уже не способен.
У меня на Batterytest.ru результаты измерения LR44 при разряде током 10 мА до 0.8 В. Это занимает около 12 часов.
+
avatar
  • INN36
  • 24 августа 2023, 13:32
+2
Я на такие подвиги (двадцатидневные тесты) уже не способен.
Ну, если поделить 1034 часа на 24 получится несколько больше 20.)
При наличии полностью автоматического комплекса от Ярославмаша я бы даже не задумывался. Как в рекламе прокладок — прилепила и забыла ©
Жалко, что второй экземпляр ярославского девайса ушел к Адмиралу. Не в коня корм…
+
avatar
  • vlo
  • 24 августа 2023, 13:43
+1
При наличии полностью автоматического комплекса от Ярославмаша я бы даже не задумывался.
фактически лишаться его на месяц с лишним может быть проблемой…
+
avatar
  • INN36
  • 24 августа 2023, 13:58
+1
Там вроде как 8 независимых каналов…

ЗЫ. Проверил — оказывается, правильно ООО «ЯРОСТАНМАШ»
+
avatar
  • Ammo1
  • 24 августа 2023, 16:02
0
Да, у меня он непрерывно что-то тестирует и занимать его на месяц одним тестом не могу.
+
avatar
  • Ammo1
  • 24 августа 2023, 16:01
0
Девайс не Ярославский, девайс сделан Ярославом. :)
Он у меня занят почти 24/7 и я не могу себе позволить на полтора месяца его занимать.
С Адмиралом я разговаривал, просил его дать данные для сайта по литиевым аккумуляторам, но увы…
+
avatar
  • INN36
  • 24 августа 2023, 16:21
0
Девайс не Ярославский, девайс сделан Ярославом. :)
Угу, я уже в курсе. Нашел Вашу статью на Хабре.
С Адмиралом я разговаривал, просил его дать данные для сайта по литиевым аккумуляторам, но увы…
Адмирал — вообще забавный проект. Говорящая голова на уровне диктора. Только озвучивает, но ничего не понимает. Предтеча ИИ, однако;)
+
avatar
0
При наличии полностью автоматического комплекса
Для батареек такую штуку собрать и самому несложно — напряжения маленькие, токи тоже. А в качестве регистратора можно даже ардуину использовать с картой памяти.
+
avatar
  • playnet
  • 26 августа 2023, 04:38
+2
Не язычек, а язычок! Нету там е
+
avatar
  • INN36
  • 27 августа 2023, 16:29
+1
Не язычек, а язычок!
Спасибо. Исправил.
+
avatar
  • sancho86
  • 27 августа 2023, 10:52
0
Взял вчера в галамарте две пачки Forza plus по 55 или 59р и доволен как слон
+
avatar
  • denisr
  • 29 августа 2023, 17:40
-2
Чем мне нравятся обзоры Алексея Надёжена — там даже дураку всё понятно.
Здесь же — какие то непонятные графики «Первые 5 суток», в которых непонятно что тестируют, непонятно зачем и непонятно как и для чего, без расшифровки для тупых, только для своих «кто в теме»

Мне для маломощных устройств типа температурных датчиков какие LR44 покупать? Где таблица итоговой ёмкости/цены/выгодности?