Batterie-Tester-Test

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Hier finden Sie zusätzliche Informationen zum Batterie-Tester-Test des Konsumentenmagazins saldo   in der Nummer 18 vom 10. Novemer 2010 Seiten 22-23: Batterie-Pruefgeraet . Alle Anwender finden Tips   zur Auswahl eines geeigneten Gerätes, zur Anwendung und zum Gebrauch der getesteten Batterien. Technisch interessierte Leser finden Messresultate   und zusätzliche Informationen zum Test.

Auch Alphonse   ist ganz begeistert: Eifach mega-cool, der Saldo-Batterietester-Test vom Oncle Rolf! Jetscht kann ich meine Batterien enfin selber richtig teschten und jamais plus geht mir im dümschten Moment der Pfuus aus!

Schlussfolgerung aus dem Test

Mit allen Testern kann man gut nicht mehr brauchbare von noch brauchbaren Batterien (bzw. ganz entladenen und noch geladenen)unterscheiden. Schwieriger wird es, wenn man wissen will, wie brauchbar die noch brauchbaren (bzw. wie stark geladen die noch nicht entladenen) sind: einige Geräte können dies besser, andere schlechter, genau kann es keines.

Leider gibt es nur eine Methode um die Restkapazität einer Batterie (oder eines Akkus) exakt zu bestimmen: eine kontrollierte Entladung, der aufsummierte (integrierte) entnommene Strom entspricht genau der noch vorhanden gewesenen Kapazität, - nur eben, nutzen kann man diese nicht mehr, denn nach dieser Messung ist die Batterie leer und damit reif für die Recyclingbox!

ACHTUNG: Beim Test durchgefallene Batterien gehören umgehend in eine Recyclingbox und nicht in den Abfall!

Die getesteten Geräte

Die getesteten Geräte können in 3 Kategorien (A, B, C) eingeteilt werden. Diese werden kurz beschrieben und die dazugehörigen Geräte aufgelistet. Auf den Namen folgen Quelle, Preis, Eigenschaften und Bemerkungen. Die Geräte jeder Kategorie werden in einem Bild gemeinsam (nicht masstäblich!) vorgestellt.

Achtung: Nicht alle getesteten und hier aufgeführten Geräte wurden in den saldo-Test aufgenommen.

Kategorie A

Einfach, nur 9V und alle 1.5V Grössen ohne angepasste Belastung, Anzeige mit Zeigerinstrument

Kategorie B

Auswahl vieler Batteriesorten mit jeweils angepasster Belastung, Anzeige mit Zeigerinstrument

Viele der Geräte verfügen über mehrere (2 bis 3) Skalen in der Anzeige. Dies sieht zwar gut aus, bringt jedoch nichts, wenn wie bei den meisten alle Skalen genau gleiche eingeteilt sind. Das nebenstehende Bild zeigt als Beispiel die Skalen des Mastech M-032. Sicher gut gemeint ist die 3.Skala für Akkus, aber leider völlig veraltet NiCd Typen vorgesehen.

Kategorie C

High-tech mit LCD Anzeigen, benötigen interne Batterie

Tips für alle Anwender

Wahl eines Batterietesters

Die Vielfalt der erhältlichen Testgeräte für Batterien und Akkus führt zur Qual der Wahl: welchen Tester brauche ich? Deshalb nachstehend einige Tips für den Kauf:

Für den allgemeinen Hausgebrauch genügt ein Tester der Kategorie A (alle 1.5V und 9V Batterien und Akkus) vollkommen. Die Belastung ist für alle 1.5V-Grössen identisch, für kleine (AAA, AAA) zu gross, für Knopfzellen extrem stark (deshalb bei "no name" separate Skala); für 9V angepasst. Diese sind so günstig (um die 10 Franken) dass sich ein Kauf unbedingt lohnt.

Wer Wert auch auf eine der Grösse angepasste Belastung legt (genauerer Test) und/oder auch Batterien mit anderen Spannungen (3 bis 22.5V) testen will, braucht ein Gerät der Kategorie B . Die aussagekräftigeren Resultate und grössere Flexibilität rechtfertigen den etwas höheren Preis unbedingt.

Die Tester der Kategorie C sind für Technikfans interessant. Ihn stört der höhere Preis nicht. Sie sind allerdings keineswegs besser als die Tester der Kategorie B, dafür etwas Besonderes und machen Spass.

Benützung eines Batterietesters

Das nebenstehende Bild zeigt wie die Batterien bei den Testern ohne Sockel oder Prüfkabeln kontaktiert werden müssen. Dies braucht oft etwas Übung, Geduld und gelegentlich sogar gute Nerven.

Zum Testen müssen die Batterien richtig gepolt werden. Leider ist die Polarität besonders bei den einfachen Geräten (Kategorie A) schlecht sichtbar angegeben. Dies ist jedoch weiter nicht schlimm, denn eine verkehrt gepolte Batterie beschädigt den Tester in keinem Fall, der Zeiger schlägt einfach an den Anschlag nach links aus. Tip: Polarität mit rotem Nagellackpunkt selbst markieren.

Neue 1.5V Batterien oder voll geladene Akkus (NiMH) erreichen maximal eine Spannung von ca 1.6V. Bei einigen Geräten ist der grüne Anzeigebereich viel zu lang: Vollausschlag (Full Scale FS, rechtes Ende) wird erst mit Spannungen über 2V (Extremfall 3.6V!) erreicht wie man aus den Diagrammen Anzeigegenauigkeit sieht, das gleiche gilt auch bei 9V Batterien (welche intern aus 6 in Serie (hintereinander) geschalteten 1.5V Zellen bestehen). Dies führt dazu, dass neue Batterien nur halb- oder noch weniger grün anzeigen und damit den Eindruck bereits angebraucht zu sein erwecken. Tip: Mit einer neuen Batterie den Zeigerstand auf der Anzeige als voll markieren (Nagellack) wenn dieser noch weit weg vom rechten Anschlag entfernt ist.

Verwendung der getesteten Batterien.

Beschädigte Batterien, mechanisch (verbeultes Gehäuse) und chemisch (Spuren von ausgetretener Elektrolytflüssigkeit, Oxydation, Rost und Grünspan) müssen sofort entsorgt (in einer Recyclingbox, nicht im Abfallsack!) und gar nicht erst getestet werden.

Grün: Batterien im mittleren und oberen Grünbereich sind für alle Anwendungen , auch anspruchsvolle wie etwa in einer Digitalkamera einsetzbar. Batterien im unteren Grünbereich sollten nur in nicht anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt werden, sind jedoch noch gut brauchbar z.B in Spielzeugen, Radios, Taschenlampen.

Gelb: Batterien im Gelbbereich können noch in Geräten mit kleinem Stromverbrauch , wie etwa Wanduhren, eingesetzt werden. Die Ausnahme bildet der REV07913 Tester, hier entspricht gelb dem unteren Grünbereich anderer Tester.

Rot: Batterien aus dem Rotbereich gehören entsorgt (in einer Recyclingbox, nicht im Abfallsack!).

Test Beschreibung für und Resultate technisch interessierte Anwender

Das folgende Bild zeigt den Messaufbau für den Test (gemessen wird gerade der Profitec MW333 von Pusterla, daneben wartet ein Noname-Batterytester, darüber thront Alphonse und im Hintergrund wacht als gute Fee meine Frau Jeannette):

Für jeden Tester und jeden Messbereich werden die folgenden Grössen gemessen und in einer Excel-Tabelle protokolliert:

  1. Mit dem Ohmmeter der Belastungswiderstand (in der Annahme, dass ein solcher vorhanden ist).
  2. Die den Grenzen der Skalenbereiche (rot, gelb, grün) entsprechenden (Batterie-) Spannungen mit Digitalvoltmeter und einstellbarer Spannungsquelle (Speisegerät).
  3. Der dabei jeweils der Batterie (bzw. dem Speisegerät) entnommene Laststrom mit einem Amperemeter.
  4. Aus Spannung und Strom an den Bereichsgrenzen wird zur Kontrolle der Lastwiderstand berechnet (R=U/I) und mit dem unter 1. gemessenen Wert verglichen. Grössere Unterschiede würden auf nichtlineare Belastungen hinweisen, erwartungsgemäss nicht auftretend.

Die folgende Tabelle zeigt als Beispiel die vollständigen Messwerte für den Tester REV MW222:

Messresultate

Belastung

Wie im Kapitel Grundlagen/Belastung erklärt wird, muss für einen aussagekräftigen Test die Batterie bei der Spannungsmessung belastet werden. Dazu genügt ein Widerstand. In den folgenden Diagrammen zur Genauigkeit der Anzeige mit 1.5V AA und 9V Alkali-Batterien ist jeweils am Anfang des roten Bereichs der Lastwiderstand (R) in Ohm eingetragen. Ein einziger Tester (MW333) misst ohne Belastung.

Als Beispiel für die Anpassung der Belastung an den Typ der Batterie (Grösse, Spannung, Technologie; F=Foto, K=Knopf) folgen die am Varta-889 Tester in allen Messberechen gemessenen Lastwiderstände :

  Typ     AAA      AA        C         D       3V Li     12V      9V       6V      4.5V     3V F   1.7V F    1.4V Ear   1.5V K 
R[ohm]7537105290060 5001589059014401300750

Anzeigegenauigkeit für 1.5V Batterien

Das folgende Diagramm zeigt die für die verschiedenen Skalenbereiche (rot, gelb, grün) gemessenen Spannungen und damit die Anzeigegenauigkeit der einzelnen Tester beim Test von 1.5V AA Alkalibatterien. Am Anfang des Rot-Bereiches ist jeweils der Wert des Lastwiderstandes eingetragen, auf der x-Achse die Spannungswerte für 0%, 50% und 100% Kapazität (Erklärung dazu siehe Abschnitt Grundlagen  ).

Anzeigegenauigkeit für 9V Batterien

Das nächste Diagramm zeigt die für die verschiedenen Skalenbereiche (rot, gelb, grün) gemessenen Spannungen beim Test von 9V Alkalibatterien. Am Anfang des Rot-Bereiches ist jeweils der Wert des Lastwiderstandes eingetragen, auf der x-Achse die Spannungswerte für 0%, 50% und 100% Kapazität (Erklärung dazu siehe Abschnitt Grundlagen  ).

Grundlagen

Belastung

Das folgende Bild zeigt die typische Entladekurve von Alkalibatterien: beim Erreichen der Endspannung (hier 0.9V) wird die Belastung (hier Konstantstrom 50mA) abgeschaltet. Ddie Batterie erholt sich danach und die Spannung steigt rasch wieder an.

Nur die Spannung einer Batterie im Leerlauf (ohne Belastung) zu messen, führt deshalb zu viel zu optimistischen Resultaten: selbst vollständig entladene Batterien erscheinen als kaum entladen. Deshalb muss für einen aussagekräftigen Test die Batterie mit einem der Grösse und Spannung angepassten Widerstand belastet und die Spannung unter dieser Last gemessen werden.

Abhängigkeit der Kapazität von der Spannung

Die unter Last an einer Alkalibatterie (und auch den meisten anderen Typen inklusive Akkus) gemessene Spannung ist ein Mass für die noch verbleibende Kapazität, also den Zustand der Batterie. Dies wurde am Institut für Elektronik an einer Vielzahl von Batterien (Alkaline AA) aus den Recyclingboxen verschiedener Rünahmestellen. Dabei hat sich gezeigt, dass der grösste Teil der entsorgten Batterien nicht vollständig entladen sind, zum Teil gar nicht, und deshalb noch gut weiter verwendet werden könnten!

Die Resultate dieser Untersuchung wurden an der "International Conference for Battery Recycling" in Lugano 2003 präsentiert, der Bericht kann über einen Link am Schluss heruntergeladen werden.

Die zufällig ausgewählten Batterien (sichtbar beschädigte ausgeschlossen) wurden zur Bestimmung der Restkapazität kontrolliert mit Konstantstrom von120mA bis auf die Endspannung von 0.8V entladen (im Klebl-Tester). Das folgende Bild zeigt die Resultate von 265 gemessenen Batterien als Scatter-Plot (jeder graue Punkt ist eine Batterie). Der Zusammenhang zwischen Spannung und Kapazität kann durch ein Polynom 4. Ordnung (mit "Curvefitting" bestimmt) sehr gut beschrieben werden. Kurve und Polynom sind im Diagramm violett angegeben. Die Spannungen für 0, 50 und 100% Kapazität sind blau eingetragen, diese werden auch in den Messdiagrammen der Anzeigen wieder auftauchen.

Links zu weiteren Informationen, Literatur und Downloads



Last Revision 29.7.11
(c) Copyright by Dr.Rolf Zinniker 2010/11

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