Zeitlicher Spannungsverlauf von Mono (D) Alkali Batterien bei 10 Ohm Last

Inhaltsverzeichnis

01. Einleitung
02. Wesentliche Ergebnisse im Überblick
03. Energieinhalt von Batterien
04. Nutzbarer Energieanteil
05. Ladezustand vs. Ruhespannung: Theorie
06. Ladezustand vs. Ruhespannung: Diagramme
07. Ladezustand vs. Ruhespannung: Tabellen
08. Spannungsverlauf vs. Zeit: Einleitung
09. Spannungsverlauf vs. Zeit: Alkali, 100 Ohm
10. Spannungsverlauf vs. Zeit: Alkali, 10 Ohm
11. Spannungsverlauf vs. Zeit: Zink, 100 Ohm
12. Spannungsverlauf vs. Zeit: Zink, 10 Ohm
13. Überblickseite über alle Einzeltests
14. Vergleichende Bewertung: Rangfolgen
15. Vergleichende Bewertung: Energieinhalte
16. Exemplarstreuungen: Beispiele

Es wurden 11 verschiedene Batterien getestet. Das 2. Bild zeigt einen Ausschnitt des 1. Bildes. Die Batterien unterscheiden sich in ihrer Qualität. Die Tests haben im gesamten ergeben, dass die Exemplarstreuungen bei allen Marken und Serien so gering sind, dass sie vernachlässigt werden können. Die folgenden Bilder spiegeln also die Eigenschaften ganzer Marken und Serien wieder, obwohl immer nur ein einziges Exemplar getestet worden ist.

Interpretation der Kurven:

Je länger eine Kurve mit fortschreitender Zeit möglichst weit oben bleibt, desto mehr Energieinhalt ist tatsächlich nutzbar, und desto besser ist daher die Batterie.
Mathematisch nicht ganz sauber, aber für praktische Zwecke ausreichend, kann man die Fläche unterhalb der Spannungslinie heranziehen: Je grösser, desto besser.

Allerdings muss man hier einschränken:

Flächenanteile unterhalb von 1,2V bzw. 1,0V (je nachdem welche Massstäbe man anlegt) gelten nicht.
Etwas schmäler, dafür etwas höher ist besser als breiter und dafür niedriger.

Die "Spitzen" in den Messreihen stehen für Erholungsphasen. Die Batterien wurden ab und zu für 1 bis 2 Wochen aus dem Test genommen, um beim gegenwärtigen Entladungszustand die erholte Spannung zu messen. Dann wurden sie wieder dem Test zugeführt. Die Erholungszeit wurde in den Diagrammen ausgeblendet. Solche Erholungszeiten spiegeln auch reale Einsatzfälle wieder.

Folgende Punkte fallen auf:

Daimon (Conrad Electronic, fast 7 Jahre nach MHD) beginnt schlechter als alle anderen, wird dann aber besser
Die beiden VARTA Batterien sind in den ersten 30 Stunden etwas schlechter als alle anderen (bis auf Daimon), und haben obendrein einen äusserst ähnlichen Verlauf. Die beiden Batterien unterscheiden sich im Herstellungsdatum um mindestens 6 Jahre.

Während VARTA Industrial im weiteren Verlauf noch "die Kurve kriegt" und mit den anderen "mitschwimmen" kann, verhält sich VARTA Energy im weiteren Verlauf durchschnittlich.
Die beiden VARTA Batterien werden weiter unten mit einer ANOVA gegen die restlichen Batterien beim Zeitpunkt 40 h getestet. Ergebnis: Die beidenVARTA Batterien unterscheiden sich signifikant vom Rest.

Camelion ist insgesamt am schlechtesten
Bis ca. 70 Stunden sind alle Verläufe ziemlich ähnlich.

Die unterschiedlichen Spannungsverläufe sind typisch für die verschiedenen Charakteristiken unterschiedlicher Batteriehersteller, -serien und -chargen.
Bei den Tests hat sich eindeutig herausgestellt, dass die Exemplarstreuungen innerhalb derselben Serien und Chargen im nutzbaren Spannungsbereich absolut vernachlässigbar sind im Vergleich zu den Unterschieden, die auf den Bildern unten zu sehen sind.

Test der Spannungswerte der beiden VARTA Batterien gegen die Spannungswerten der übrigen Batterien beim Zeitpunkt t = 40:

-->Die beiden VARTA Batterien unterscheiden sich signifikant vom Rest.
Hier wurden 2 verschiedene VARTA Batterieserien gegen den Rest getestet.
Aufgrund der vernachlässigbaren inneren Streuungen von Batterieserien und -chargen würden Tests von einzelnen Batterieserien gegeneinander immer höchstsignifikant ausfallen.

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Ende 2018