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¿Otro gran estudio sobre el rendimiento de las baterías y acumuladores? - ten cuidado con los 7 pecados capitales cometidos por los testers. ¿Cuándo es una prueba fiable/valiosa? Consulta nuestra guía.

Autor: Michał Seredziński
2023-01-25
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¿Otro gran estudio sobre el rendimiento de las baterías y acumuladores? - ten cuidado con los 7 pecados capitales cometidos por los testers. ¿Cuándo es una prueba fiable/valiosa? Consulta nuestra guía.

En Internet encontramos una gran cantidad de pruebas de baterías y acumuladores. Prácticamente cada pocas semanas podemos encontrar una nueva noticia, un video o una mención sobre nuevas pruebas. En muchas ocasiones, el ganador de un ranking resulta ser muy promedio o incluso débil en otras pruebas. ¿A qué se debe esta gran variabilidad en los resultados obtenidos entre las pruebas? ¿Cuándo es una prueba realmente confiable y representativa?

En mi opinión, el problema anterior no resulta directamente de la „financiación” de las pruebas o intentos de influir en sus resultados. En la mayoría de los casos, las omisiones y errores cometidos por los probadores y revisores son definitivamente los culpables.

Regularmente señalamos errores repetidos que pueden fácilmente socavar la credibilidad de la mayoría de las pruebas encontradas en Internet.

  1. Condiciones de prueba muy aleatorias → falta de repetibilidad de los resultados

Las condiciones de prueba comparables y repetibles son probablemente el punto de partida más importante para llevar a cabo cualquier investigación comparativa. Desafortunadamente, el error más común cometido por las personas que realizan pruebas tiene su origen en estas bases.

Por ejemplo, un probador típico de baterías alcalinas AA/AAA LR6/LR03 a menudo dispone de un avanzado „dispositivo” - una carga electrónica precisa, donde se puede establecer con gran precisión la corriente de descarga/potencia de descarga, o simular cualquier resistencia de carga. Las baterías en cuestión se colocan en un soporte, el soporte se conecta a la carga y se realiza la medición.

Aquí surge un problema no obvio: los soportes/tomas de baterías típicos están diseñados para cargas muy bajas. Al aplicar cargas de 300 mA y superiores, las caídas de tensión en los resortes, presiones y, finalmente, en los delgados cables de medición son tan grandes (alcanzando a veces décimas de voltio) que las diferencias porcentuales en el tiempo de funcionamiento obtenido/capacidad medida pueden alcanzar valores de dos dígitos. En tales configuraciones, incluso obtener los mismos resultados en repeticiones sucesivas de la prueba de la misma batería es muy difícil. Con errores de medición del orden del 10% o más, comparar resultados pierde cualquier sentido.

La solución a este problema es utilizar un soporte de alta corriente y llevar cuatro cables de medición (circuitos separados para medir tensión y corriente), donde el punto de medición de tensión se coloca lo más cerca posible de los terminales de la batería en prueba. ¿Cuántas veces han visto esto hecho en tal configuración, con 4 cables de medición? Al igual que yo - probablemente raramente o tal vez nunca.

En una prueba típica y popular, incluso la mejor y más precisa carga electrónica no ayudará si no cuidamos de cierta medición de tensión directamente de la batería/acumulador. En un escenario típico de prueba para celdas AA/AAA, un cargador de marca barato con función de descarga y medición de capacidad proporcionará condiciones de prueba más repetibles.

 

  1. Selección inconsistente de equipos para pruebas/mediciones

El equipo disponible para las pruebas de baterías y acumuladores no tiene que ser caro ni complicado - muchos probadores disponen de equipos caros y precisos, que sin embargo, si se utilizan incorrectamente, resultan ser menos útiles que un simple cargador dedicado con función de medición de capacidad. En la prueba más simple, basta con un resistor simple de resistencia conocida, un multímetro digital y el registro del tiempo transcurrido y la tensión en intervalos determinados.

Es importante que las condiciones de la prueba correspondan a la naturaleza del trabajo/especificidad de las baterías en estudio. Por ejemplo, no servirá de nada la medición más precisa de la descarga de acumuladores Ni-MH si no nos aseguramos de su correcta carga/formación previa. Al tener un dispositivo de descarga posiblemente preciso, debemos cuidar también de un equipo igualmente bueno, conexiones seguras y un buen cargador en el caso de probar acumuladores.

Instrumentos de prueba incorrectos
Demasiada carga eléctrica para la batería

 

  1. Prisa en las pruebas

El editor que realiza la prueba para la próxima edición de la revista, etc., está atado a plazos específicos en los que debe encajar en la preparación de las pruebas. Lo mismo ocurre con los youtubers, que cuentan con una gran audiencia y quieren comenzar a ganar dinero rápidamente con su material. Desafortunadamente, la prisa visible, la falta de un procedimiento de prueba definido y repetible es típica en la mayoría de las pruebas que se pueden encontrar en Internet.

Un ejemplo obvio es, por ejemplo, la medición de energía y capacidad de las baterías desechables CR2032 bajo una carga continua superior a 5 mA - donde tales condiciones exceden sus capacidades nominales. Seguramente no todos quieren perder varios días probando una sola batería, sin embargo, en el caso de algunas baterías, simplemente no hay otra manera - aplicar cargas demasiado altas provoca que las baterías funcionen en condiciones abstractas, inaceptables para ellas - el resultado es la falta de repetibilidad de los resultados, incluso entre las mismas baterías, una gran variabilidad en la capacidad medida entre pruebas y, por supuesto, resultados muy distorsionados y subestimados de dicha prueba para la mayoría de los productos.

 

 

  1. Falta de información sobre la edad de las baterías y acumuladores en estudio

Desafortunadamente, a menudo a los probadores les falta un conocimiento básico sobre los productos que están probando.

Incluso el especialista de más alta calidad, un electrónico que dispone del equipo adecuado para realizar pruebas, que sabe cómo cuidar de una posible baja incertidumbre de medición, no realizará correctamente la prueba si no se asegura de que los productos fueron fabricados en un período similar.

La degradación duradera permitida por las normas de nuevos acumuladores Ni-MH no utilizados puede alcanzar hasta el 30% ya después de 12 meses desde la carga completa original. Por supuesto, ninguna de las marcas de acumuladores se degrada tan rápidamente, sin embargo, especialmente los acumuladores más grandes tienden a envejecer notablemente con el tiempo, independientemente de cuán intensamente se utilicen.

Lo mismo ocurre con las baterías alcalinas, donde, dependiendo de las condiciones de almacenamiento, pueden perder entre el 3% y el 10% de su capacidad anualmente, y su característica de tensión se deteriora (tales celdas alcanzan una tensión más baja y entregan menos energía).

Prueba de acumuladores viejos
  1. Prueba de existencias antiguas / ejemplares defectuosos

Esto es consecuencia del problema descrito anteriormente, donde el probador ni siquiera se preocupó por verificar/verificar la edad/la fecha de producción de las celdas en estudio.

En el caso extremo, el probador recibe existencias, celdas defectuosas, donde algunas pueden ya ser defectuosas desde el principio. Si el procedimiento de prueba no prevé, por ejemplo, la verificación de su nivel de tensión antes de la medición o, en el caso de acumuladores, la medición del nivel de carga de fábrica antes de comenzar el primer proceso de carga, el probador ni siquiera tiene conocimiento de si ha encontrado ejemplares viejos o simplemente defectuosos.

Comparar los resultados de celdas viejas, a veces defectuosas, con nuevas, seleccionadas, es completamente inútil y solo se puede esperar que no sea una manipulación intencionada.

Con existencias de 2-3 años, las pérdidas típicas de capacidad son del orden del 20% y un funcionamiento mucho menos predecible - lo anterior se aplica prácticamente a todas las baterías desechables y acumuladores disponibles en el mercado.

Al igual que en el caso de la electrónica típica, también en baterías y acumuladores pueden ocurrir ejemplares defectuosos - la lógica sugiere que deberían ser reclamados, no probados...

 

  1. Procedimiento de prueba - o más bien su ausencia

Al revisar la mayoría de las pruebas, se puede tener la impresión de que el autor consideró que dispone del equipo ideal para la prueba de baterías/acumuladores y que no hay nada que impida realizar dicha prueba.

El resultado de muchas de estas pruebas es, por ejemplo, la falta de cualquier procedimiento relacionado con la formación de acumuladores Ni-MH, o el uso de un cargador inadecuado, etc.

Los acumuladores Ni-MH, dependiendo de su edad, capacidad y fabricante, pueden requerir varios ciclos de carga y descarga completos para su correcta formación.

La característica objetivo, el nivel de tensión durante la descarga, se desarrolla gradualmente en el tiempo en los acumuladores Ni-MH - por lo tanto, parece un mínimo indispensable realizar al menos algunas recargas del acumulador para que tenga algún valor comparativo.

Para nuevos acumuladores (no existencias), las normas permiten la medición durante los primeros 5 ciclos.

En algunas pruebas populares, los acumuladores se cargan solo una o dos veces. Se cargan en equipos que dicen poco sobre la corrección de la carga de los acumuladores instalados en ellos.

El proceso de carga correcta de los acumuladores Ni-MH es clave para las pruebas posteriores, incluso en una prueba típicamente de uso, donde el revisor/probador solo dispone de un cargador automático. Desafortunadamente, tenemos una gran incertidumbre sobre si todos los acumuladores son tratados de la misma manera y si han sido correctamente cargados. Especialmente cuando el proceso no se repite varias veces.

En ausencia de un cargador adecuadamente bueno, en el caso de celdas Ni-MH, una solución justa es la carga „manual” de los acumuladores de acuerdo con la norma PN/EN/IEC 61951:2, donde un acumulador descargado varias veces a 1.0V se carga durante 16 horas con una corriente constante que representa el 10% de su capacidad.

El proceso de prueba de, por ejemplo, baterías alcalinas LR6/LR03 es al menos teóricamente más simple - aunque allí también solemos ver pruebas con cargas de 300 mA-500 mA, además de en soportes de dudosa calidad, de los que hemos hablado en el punto 1. Son condiciones en las que una batería no tiene posibilidades de alcanzar su capacidad nominal - los resultados aquí siempre serán mucho más bajos, a veces impredecibles. Esta prueba no proporcionará información clara sobre la calidad de una batería determinada. Desafortunadamente, hay muchas menos pruebas con cargas de, por ejemplo, 30-50 mA, y es una pena.

El proceso de prueba de acumuladores Li-ion 3,6/3,7V también debería comenzar con un buen cargador, que proporcione a cada acumulador las mismas condiciones de prueba, preferiblemente uno donde la tensión máxima de carga esté en el rango de 4.18-4.22V.

Al descargar tales acumuladores, es recomendable realizar pruebas con valores de corriente más altos como 3A/5A/10A, e incluso 20A en el caso de acumuladores de alta corriente - aquí es aún más importante tener una conexión muy segura del acumulador a la carga y una medición de tensión no perturbada lo más cerca posible de los contactos de la celda.

  1. Medición de capacidad - ¿la única medida correcta de la eficiencia de un acumulador o batería?

La gran mayoría de las pruebas con las que nos encontramos se basan en la medición sintética de la capacidad. Aquí omitiremos situaciones donde las suposiciones de tales mediciones están mal formuladas, o donde se comparan valores de capacidad de carga (en qué consiste la medición correcta de capacidad lo explicamos en otra entrada) - desafortunadamente, incluso allí donde toda la prueba se ha llevado a cabo, podría parecer que se ha hecho correctamente, hay espacio para un gran error de medición.

Ejemplos son, por ejemplo, las mediciones de capacidad de baterías, acumuladores en diferentes equipos y compararlos luego uno a uno en el resumen final.

Aún con las mismas condiciones de medición establecidas, las diferencias en los resultados de capacidad pueden superar el 10-20% entre diferentes cargadores/cargas electrónicas. Incluso si todos se caracterizan por la misma alta precisión, pueden diferir en la forma de medir la tensión bajo carga, o en la naturaleza de la carga (continua/pulsada promediada en el tiempo). Al utilizar diferentes equipos de medición, podemos extraer valores promedio de mAh de la descarga y, por ejemplo, asegurarnos de que cada uno de los acumuladores se haya probado en cada cargador/carga.

Idealmente, si a esta prueba sintética le añadimos una prueba práctica - por ejemplo, la cantidad de destellos de un flash, o el tiempo de funcionamiento de un juguete. Algunos probadores han ido más allá - han probado acumuladores congelados previamente. Sin embargo, tales pruebas son muy laboriosas y, desafortunadamente, actualmente es difícil encontrar tales proyectos.

Si ya no queremos perder tiempo en tediosas pruebas prácticas, hay otros valores sintéticos que se pueden medir durante las pruebas de capacidad o su verificación toma mucho menos tiempo.

La resistencia interna - proporciona información sobre las capacidades de corriente de una celda determinada - las celdas con menor resistencia son mucho más confiables y prometen un uso más prolongado.

La energía mWh/Wh. La capacidad no nos dice mucho sobre la cantidad real de energía entregada por una celda determinada. No sabemos a qué tensión de salida se alcanzó - y así, una batería o acumulador pueden tener la misma capacidad, donde una de las celdas mantiene durante todo el proceso una tensión aproximadamente 10-20% más alta. Tal celda con una tensión de salida más alta alcanzará precisamente un resultado 10-20% más alto al medir energía en mWh/Wh.

Idealmente, si comprobamos cómo se ve la relación de capacidad/energía medida con la tensión de salida - esto permite una estimación precisa de qué celda será mejor incluso para aplicaciones no típicas.

¿Cómo podría verse la presentación de tales resultados? - verifique una de nuestras pruebas sobre celdas de tamaño 9V.

Resumen

Gracias por llegar al final de esta extensa entrada 😊

Aún no agota el tema de posibles omisiones, errores y trampas al probar baterías y acumuladores.

Conociendo estos 7 errores más básicos, se puede intentar hacer un ranking - „Las peores pruebas de baterías y acumuladores” - es muy posible que se encuentren allí pruebas populares con un resultado de 6/7, o incluso 7/7.

Desafortunadamente, es muy raro que una redacción conocida, un portal o un youtuber se sientan obligados a corregir errores, o incluso a admitirlos.

Si queremos comprobar/probar baterías y acumuladores por nuestra cuenta, y no queremos gastar una fortuna en pruebas en laboratorios de investigación acreditados, evitemos los errores básicos discutidos anteriormente.

Como empresa con 33 años de experiencia en el mercado, especializada en baterías y acumuladores, estamos encantados de ofrecer apoyo técnico y de producto en tales iniciativas - animamos a las personas interesadas a ponerse en contacto.

 

Tienen preguntas, dudas - pregúntenme abajo en los comentarios.

 

 

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