Det er en intens kamp om markedsandeler på elektroverktøy. Med ledning var det ikke så nøye hvem som produserte verktøyet, siden støpslet skulle inn i stikkontakten, men overgangen til batterier har gitt produsentene en unik mulighet til å binde kundene til sin plattform. Investerer du først i et verktøy med batteri og lader, er det lurt å holde seg til det samme merket når du kjøper nye verktøy, fordi batteriet er en stor del av kostnaden.
En annen trend er at verktøy som før krevde ledning på grunn av høyt strømforbruk, nå kan bruke nye batterier som kan levere nok ampere. Nye batterityper kan levere mye mer strømstyrke, mens andre velger å øke spenningen. Typisk fra 18 til 36 og helt opp til 54 volt. Noen gjør begge deler.
Tabless
Den siste batteritrenden er å bruke battericeller med såkalt tabless konstruksjon. Det hele startet med et Tesla-patent. De lanserte det nye 4680-batteriet under Batteryday i 2020. Samme teknologi er nå tilgjengelig i de mindre 2170-cellene. I stedet for å koble anoden og katoden til strømkretsen ved å sveise metallstriper på de rundt 80 cm lange metallrullene i kobber og aluminium som bærer metaller og grafitt, brukte de fliker av selve folien ut på hver side til å lede strømmen.
Det er kanskje misvisende å kalle dette tabless, som spiller på at det ikke trengs å sveise på strømledere, når det i praksis er drøssevis av tab-er, eller fliker, som henter ut strømmen fra foliene. Teknologien oppnår to ting: Foliene blir ikke avbrutt av metallstriper og blir enklere å belegge med katode og anodematerial. Strømmen ledes ut og inn av anode og katode ved at foliene er forlenget og formet til fliker som brettes inn og kobles til endepunktene i cellene. Fordi strømmen er koblet til langs hele de opprullede foliene, får elektronene mye kortere vei å gå. Resultatet er mye mindre indre motstand.
Det var viktig for Tesla fordi bilene skal lades med høy strømstyrke uten å produsere for mye varme. Og det er viktig når bilen skal akselerere raskt.
Inn i verktøy
En så god idé har selvfølgelig også funnet veien til elektroverktøy, som stort sett bruker 2170-celler, og resultatet er det samme: Mye mindre indre motstand under lading og utlading med høy effekt. Bare ved å bytte fra tradisjonelle celler til celler med tabless-teknologien reduseres den indre motstanden til halvparten.
Spesielt verktøy med høyt strømforbruk får stor effekt av de nye batteriene, selv om energiinnholdet er det samme. I praksis får du mye mer nyttig arbeid ut av hver Wh når mindre energi tapes til varme. Den indre motstanden virker som en slags indre panelovn, og ved å halvere mostanden rundt, halveres varmeproduksjonen når du belaster verktøyet hardt.
Konstruksjonen gjør det mulig å hente ut mye mer effekt, og når batteriene ikke blir så varme, kan de også lades så å si med én gang uten å vente lenge før de blir kalde nok.
Poseceller
Runde celler, som er den dominerende teknologien i verktøybatterier, høster nå fordelene av Teslas oppfinnelse. Men ennå er det bare 2170-celler som har blitt bygget på denne måten. De mindre 1865-cellene har ikke fått teknologien.
Derfor har et par produsenter, som DeWalt og Milwaukee, tatt i bruk poseceller for å bygge fysisk mindre batterier med de samme fordelene. I slike er foliene rullet sammen, slik at de gir flate, avlange batterier. Det er slike vi finner i mobiltelefoner, men verktøybatteriene har fått store elektroder for å lede strøm inn og ut av cellene.
Og nå da?
Så kan vi spørre oss om hva som er neste skritt i batteriutviklingen, nå når batteriene har redusert varmeproblemet så drastisk. Det er vel all grunn til å tro av det neste skrittet er celler med høyere energiinnhold enn dagens. De mest brukte 2170-cellene er på inntil 4 Ah, det vil si at hver celle lagrer 14,4 Wh. Når 5 Ah-cellene er klare, kanskje neste år, øker dette til 18 Wh per celle. Det som i dag er et 8 Ah batteri, vil da bli et på 10 Ah. Gode nyheter for alle gamle elektroverktøy, altså.
Nye batterier i praksis
For å teste om teorien rundt de nye batteriene holder, gjennomførte vi noen tester: En ytelsestest med motorsag og en utmattingstest med en våt- og tørrsuger.
Til motorsagtesten hadde vi lånt det eneste eksemplaret at Milwaukees nye motorsag – deres hittil kraftigste sag, som bruker to seriekoblede 18 volts batterier. En 36 volts motor, altså. I tillegg testet vi den tidligere toppmodellen fra Milwaukee for å se om den kunne ha glede av de nye Forge-batteriene, som de kalles.
Når vi tester motorsager, kapper vi ned en gran og kvister den, slik at stammen gjøres klar for mange kutt. Diameteren på stammen var rundt 26 cm i hele testområdet.
Gammel sag blir ny
Vi starter testen med den gamle saga og lot den få kraft fra dagens største High Output batteri på 12 Ah. Det heftigste batteriet før Forge-serien ble introdusert. Den kappet stammen på i snitt 10,4 sekunder. Respektabelt med et sånn passe skarpt kjede. Så satte vi inn det minste Forge-batteriet på 6 Ah. Med halvparten av energiinnholdet forventet vi omtrent samme resultat, men nei. Med dette batteriet dro saga gjennom på bare 8,4 sekunder. Du trenger altså ikke nødvendigvis bytte verktøy for å få mer ytelse, det kan holde å investere i et nytt batteri. Selv om et 8 Ah Forge koster 3590 kroner alene.
Og selvfølgelig; En ny motorsag er ikke å forakte. Milwaukees nye M18 F2 CHS50 er en svær og tung sag. Den veier like mye som en stempelmotorsag på 70 ccm: 9,2 kilo. Ytelsen er helt fantastisk. Dette var pur motorsaglykke! Den dro gjennom stokken som om den var laget av balsatre. Stille og luktfritt, men ikke billig. Inkludert den nye superladeren som lader begge de medfølgende 8 Ah Forge-batteriene veldig raskt, koster alt 19.000 kroner. Det er i samme prisklasse som Husqvarna og Stihls 70 ccm-toppmodeller på bensin.
Covid 19-pandemien satte fart på utviklingen: Slik virker mRNA-vaksiner
17 sekunder raskere
For å teste ytelsen til den nye batteridrevne toppsaga med de nye 8 Ah Forge-batteriene mot de tidligere beste 8 Ah High Output batteriene, utførte vi et «hastighetsløp». Vi gjorde ti kutt gjennom stammen med hver batteritype, og resultatet ble det den første testen indikerte. Med High Output batteriene gjorde vi ti kutt på 1 minutt og 25 sekunder. I seg selv veldig raskt. Men med Forge-batteriene kom vi ned i 1 minutt og 8 sekunder.
Motorsagtestene viste med all tydelighet at batterier ofte ikke klarte å levere det motoren er god for. Det problemet eliminerer den nye batteriteknologien – forutsatt at motoren er i stand til å ta imot så mye energi. Du får ikke en multikutter eller mellomstor drill til å yte mer med et slikt batteri. Ifølge Milwaukee kan de nye batteriene på 6 og 8 Ah levere hele 2,2 kW, men det største på 12 Ah kan levere hele 3,2 kW.
Øker driftstiden?
For å sjekke om et slikt batteri varer lenger enn et vanlig batteri, brukte vi Bosch' nye tabless ProCore Plus-batteri på 8 Ah og lot det prøve seg mot forgjengeren ProCore, også på 8 Ah. De ser helt identiske ut, med unntak av det ekstra etternavnet.
Det å drive en våt- og tørrsuger krever mye kraft. Spesielt når vi tapet igjen halve åpningen i slangen. Teorien sier at den kortere strømføringen i de nye battericellene reduserer den indre motstanden. Det reduserer varmeutviklingen og gjør at mer strøm blir tilgjengelig for motoren. Og teorien stemmer. ProCore-batteriet drev motoren i 20 minutter og 11 sekunder. Den nye Plusutgaven klarte 21 minutter og 42 sekunder. Eller sagt på en annen måte; i ProCore-batteriet ble 1 minutt og 31 sekunder brukt til å varme opp batteriet i stedet for å drive motoren. Det var også ganske tydelig da vi kjente på batteriene etter testen. Temperaturforskjellen var betydelig. Den lavere celletemperaturen gjorde også at Plus-batteriet tok lading med en gang, mens det vanlige batteriet måtte kjøles ned først.
Artikkelen ble først publisert i TU-magasinet, nr. 5/2024
Nullutslipp i transporten krever beredskapsplan for ulike kriser