Як виміряти ємність літій-іонної батареї

Я купив літій-іонний акумулятор для камери (набагато дешевше, ніж заміна бренду, але невиправдано дешевий у порівнянні з батареями Li-Ion Li-Ion з аналогічним зарядом). Однак я сумніваюся, що він має ємність, про яку заявляє упаковка (в мага). Чи є для мене простий спосіб грубо перевірити претензію на пакет, який є більш точним і менш затратним на те, щоб запустити деякі орієнтири з камерою та батареєю порівняння? Тобто є якийсь пристрій / метод, який дає літій-іонний акумулятор, який нібито повністю заряджений, визначає:

• Це насправді повністю заряджена
• Який його поточний заряд в мАг

Оцінка повного заряду - це легка частина.

• Спосіб (a) Повністю заряджена літій-іонна одноклітинна батарея матиме напругу у відкритому контурі приблизно 4,2 Вольт *. (4.1 до 4.2 ОК. 4.0 не зовсім там. 4.3 - трохи більше.) Деякі камери використовують дві комірки - подвоюють очікувані напруги. Ноутбуки та інші великі пристрої використовують 3 і більше комірок. Напруга має бути кратним вищенаведеної напруги. [* Є варіанти, які дозволяють підвищити напругу. Якщо ви НЕБЕЗПЕЧАТИ, що це включає ваш, припустіть, що це не так. Помилковість може бути «засмучуючою».
  (тобто N x (4,1 до 4,2 В))

• Спосіб (b) Використовуйте зарядний пристрій хорошої якості (наприклад, постачається виробником камери або відоме якість), який має "зарядку.

  Поставте «заряджений акумулятор на зарядний пристрій». Залежно від часу, коли він був останній зарядженим, індикатор заряду повинен або блимати, або, можливо, залишатись увімкненою хвилину-дві, а потім згаснути.

  Вийміть акумулятор із зарядного пристрою. Зачекайте 10 секунд. Поставте назад акумулятор на зарядний пристрій. Індикатор зарядки повинен блимати дуже коротко і згасати.

Оцінити потужність важче, але не важко.

(а) ви можете отримати деяку індикацію, щодо номінально рівних батарей, від ваги. Значну частину ваги в батареї LiIon активно включають компоненти електрично чи механічно (сепаратори, провідники, електроліт та (звичайно) літієвий метал. Дві батареї однакової номінальної ємності повинні мати однакові ваги. Я б міг оцінити, що 10% різниця може бути пов’язана з випадковістю та конструкцією, але поза цим я б підозріла. У великих і важчих акумуляторах цей тест буде працювати краще, ніж для дуже малих батарей.

Для інтересу, для клітин AA NimH це відмінний показник. Сучасні АА з високою ємністю, які вимагають 2500 мАг + ємність, повинні бути в діапазоні високих двадцяти грам - скажімо, 26 грам плюс з деякими трохи більше 30 грам. Все, що не перевищує 20 грам, є повноцінним дудом, і все, що є 25 грам і нижче, є підозрілим.

(b) Для будь-якої точності вам потрібно розрядити акумулятор до «кінцевої точки» та виміряти ємність. Жодного іншого розумно доступного вам способу немає. Існують і інші методи, такі як вимірювання зміни напруги за заданий час при заданому навантаженні та намагання оцінити, де ви знаходитесь на кривій розряду. Це важко отримати правильно і потребує досвіду та певної долі. Виміряти час вивантаження "простіше".

Найкраще - постійне струмне навантаження, яке можна зробити дуже легко, наприклад, з LM317 та одним резистором, але зараз я припускаю, що ви цього не хочете робити. Запитайте, чи зацікавлені.

Слід використовувати резистор розряду, який потребує не менше однієї години для розряду. Ви можете використовувати мотор, лампу чи камеру або ... але резистор має деякі переваги.

R мінімум ~ = (Cells_in_battery x 4000) / мАг

Наприклад, якщо у вас є 1-елементний акумулятор (Voc = ~ 4,2 В) ємністю 1500 мАг

• R = комірки х 4000 / мАг = 1 х 4000/1500 = 2.666 Ом ~ = 3 Ом або 3,3 Ом (значення std)

Використовуйте наступний найбільший резистор, ніж обчислене значення.
До декількох разів більше, але це нормально, але це займе пропорційно довше.

Потужність резистора: Потужність резистора = V ^ 2 / R = (4 х кількість комірок) / R

наприклад, для вищевказаної одиничної комірки та резистора 3 Ом мінімальний показник потужності становить

• 4 х 1/3 = 1,333 Вт.

Використовуйте резистор потужністю 2 Вт або більше.

Спосіб:

Я опишу це коротко, оскільки не знаю рівня вашого досвіду. Це може бути легко дотримуватися або важко. Якщо важко, задайте більше питань.

• Приєднайте тимчасові дроти до клем акумулятора. Дві скріпки для паперу, зігнуті в кінці, розташовані на терміналі, є плоским і доступним і тримаються з вагою або стрічкою. Провід, вставлений в ідентифікатор роз'єму, недоступний у відкритому доступі. Деякі батареї не забезпечать живленням, поки ви не дасте їм потаємне рукостискання. але більшість буде.

Акумулятор з доступними клемами.

Нижче: Більш важко отримати доступ до терміналів. Тут можуть працювати дві сукні для виготовлення шпильок або два дроти, АЛЕ НЕ КОРОТКИЙ РАЗОМ !!! ЯКЩО ВИ НЕ КОМФОРТИЧНІ, РОБИТИ ЦЕ НЕ РОБИТИ.

• Контроль напруги акумулятора протягом усього часу. Мультиметр підключений до проводів акумулятора і встановлений у відповідний діапазон.

http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR4lcHSRViGF_kk58tbzmBWf9G11VxLY3J45qj0lW-_spRMZIiDNg

• Підключіть резистор до проводів акумулятора. Запустіть таймер. Напруга монітора. Зупинка на 3,2 В на клітинку. НЕ РОЗБІРУЙТЕ НІЖ 3 ВОЛЬТИ НА КЛІТИНУ. ЗАСТОСУВАННЯ 3,2 В - "ДОБРА ІДЕЯ". При дуже глибокому розряді батарея LiIon може сильно пошкодитися. Встановити таймер. НЕ НЕ залишайте це бігом і йдіть геть.

Нижче: Типова крива розряду літієво-іонної 1-осередкової батареї.

Найкращий спосіб - це зробити з оригінальними батареями та клонувати батареї та порівняти часи.

• Спосіб (в) Найпростіший :-).

Використовуйте камеру. Встановити відео чи приурочені фотографії. Зверніть увагу на час початку та закінчення кадру. Порівняйте.

Основні переваги є

• "встановити і забути

• відсутність гри в акумуляторні з'єднання

• самовимірювання.

ОНОВЛЕННЯ - 1 січня 2013 року - З Новим роком.

Мене щойно запитали в списку хтось про ланцюг LM317, про який я згадав, для постійного розряду струму. Ось приклад. Я скопіював це з дуже корисної та релевантної веб-сторінки щодо світлодіодного водіння - ось, а вони, в свою чергу, скопіювали її з інформаційного листа LM317.

Запит щодо офлайн-запиту

• Ви згадали спосіб, використовуючи LM317 для визначення ємності акумулятора. Мені потрібно перевірити літій-іонний акумулятор ємністю близько 1700mAh.
  Що ви мені рекомендуєте для вимірювання такого типу ємності акумулятора в розумний час, наприклад, 3-4 години.

Акумулятор потужністю 1700 мАг розрядиться за 3 години до 1700/3 = ~ 570 мА та за 4 години до 1700/4 ~ = 425 мА. Таким чином, використання близько 500 мА та перегляд часу, який потрібно, дасть змогу виміряти ємність акумулятора.
Струм навантаження3 у схемі вище
Iout = Vref / R1, так

R1 = Vref / Iout
Для LM317 Vref = 1,25 В, так що для 500 mA
R1 = V / I = 1,25 V / 0,5A = 2,5 Ом.
Потужність в R1 = I ^ 2 R = 0,5 ^ 2 x 2,5 або приблизно 0,7 Вт.
Резистор потужністю 1 Вт, ймовірно, пережив би це - краще було б 2 або 5 Вт.
LM317 буде розсіювати V_LM317 x I = (Vbattery - Vref) x I = (4.2-1.25) x 0.5 = ~ 1.5 Вт. Тож радіатор або шматок алюмінію або іншого теплопровідного матеріалу на LM317 буде «хорошою ідеєю». Я використовую 4,2 В для напруги акумулятора. Він впаде в міру розряду акумулятора.

Зауважте, що у багатьох випадках LiIon акумулятор потужністю 1700 мАг можна безпечно розрядити зі швидкістю до 1С - = 1700 мА в цьому випадку. Більш безпечний - C / 2 = 850 мА. Фактична максимальна допустима норма повинна бути встановлена ​​виробником. Використовуйте Imax = C / 2, якщо немає даних. Зазвичай це буде безпечно, але "застереження емпатора" / "YMMV" .... Якщо використовувати більш високу швидкість, то розсіювання потужності в резисторі та LM317 буде вищим і потрібні зміни. Деякі LM317 оброблять 1A макс. Деякі впораються з 1.5A. (Деякі менші pkgs <1A). Див. Інформаційний лист. LM350 - це велика братська версія LM317, яка працює на декількох амперах.

Напруга в кінцевій точці акумулятора має бути напругою кінцевої точки, яку ви будете використовувати у своїй системі. Згідно з моїми коментарями вище, це не повинно бути нижче 3,0 В, щоб запобігти пошкодженню акумулятора, і вище безпечніше. Якщо потрібно зупиняти скидання вручну, чи встановити систему автоматичного відсікання, потрібно або пильно стежити за цим. Як ви це зробите і як ви визначаєте час виписки.

Так, вам потрібна фіктивна навантаження і спосіб вимірювання напруги (тобто мультиметр)

Це може бути таким же простим, як резистор, але струм знизиться поряд із напругою, тому mAh трохи «важче» обчислити. Напевне, переважне постійне струмове навантаження. Це можна придбати як ІС, або легко зробити з підсилювачем, або парою транзисторів (ви можете використовувати один, але не такий точний, краще називається річ під назвою каскад)

Так чи інакше, скажімо, акумулятор заряджається на 4В повністю зарядженому (як правило, приблизно від 4,1 до 4,2 В), і ви розміщуєте на ньому резистор 40 Ом. Це призведе до течії 100 мА струму. Якщо регулярно вимірювати напругу, можна розрахувати струм, що протікає. Коли акумулятор розряджається, ви можете інтегрувати показання, зібрані, щоб отримати потужність акумулятора в мАг. Отже, якщо ви повинні читати щогодини і отримуєте 10 показань по 100 мА, перш ніж акумулятор вважається рівним (близько 3 В, як правило, будьте хороші, будь-який тест виробника, але напруга в кінці ємності знизиться досить круто), у вас є 1000mAh акумулятор (насправді струм знизиться, якщо ви не використовуєте постійне струм навантаження)

Зверніть увагу, що батареї, як правило, мають меншу ємність при більших струмах, тому якщо ви намалюєте 1A, загальний мАг буде нижчим. Я вибрав би значення, яке є достатньо низьким, щоб акумулятор працював розумно (що б не тестували виробники, якщо є доступний аркуш - мабуть, досить низький)

Ви повинні закінчити щось подібне, коли плануєте свої результати (зверніть увагу, що вісь x знаходиться в годинах Amp:

C - швидкість розряду, необхідна для розряду за 1 годину, тому для батареї 1000mAh 0,1C - 100mA, 1C - 1A, 18 C - 18A. Ви можете бачити, як ємність падає при більш високих швидкостях розряду. ПРИМІТКА - (як згадував Рассел) не намагайтеся розряджатися при великих струмах (наприклад, набагато вище> 1С), якщо ви абсолютно впевнені, що акумулятор може це впоратися (наприклад, деякі батареї камери та батареї RC можуть розряджатися з величезними швидкостями) лише мав бути прикладом кривих розрядів.

Також переконайтесь, що резистор (якщо ви його використовуєте) є точним (1% або менше, якщо ви можете) і оцінюється на потужність, яка вам потрібна. Для наведеного вище прикладу при 0,1 А та 4 В у вас 0,4 Вт, тому вам потрібно щонайменше 0,5 Вт 40 Ом резистором.

Для отримання інформації: Я вимірював літій-іонні осередки постійним струмом 100 мА та 3,5 мінімальним напругою відключення. Знайдені загальні, недорогі 14500 осередків з тисненням 4000 мАг показують, що ємністю від 150 до 325 MaH. Більша 16850 також штампована 4000 мАг показує потужність від 1000 до 1600 мАг. Нещодавно я демонтував старі батареї для ноутбуків і виявив, що вони не позначені типу 16850, але всі вони мали 1760 мАг. Більш високі витрати скидання різко знижують ємність, про яку йдеться у цій статті. Найкраще кількісно визначити вимоги до ємності акумулятора відповідно до вашої конструкції схеми, щоб визначити фактичний час використання. Складність полягає в пошуку акумуляторів, щоб придбати державні "чесні" рейтинги.

Я не знаю, чи хтось коли-небудь прочитає цю відповідь, оскільки минуло років з моменту останнього, але ось мій підхід, у хавінда виникло те саме питання: яка ємність моєї батареї LiIon.

Привіт, я зрозумів, що мене справді цікавить: скільки заряду постачається між повністю зарядженим станом та відключенням акумулятора. У моєму випадку вимкнення обладнання означало, що обладнання почало звучати, а це означає, що його потрібно зарядити.

Для зарядки акумулятора я використовую простий usb-кабель, але з пристроєм, який вимірює напругу, струм, час і загальний міліам-годин. Ці гаджети можна знайти в Інтернеті і коштують дешево.

Отже, щоб визначити ємність літій-іонного акумулятора під рукою, просто дайте йому відмерти та зарядіть його. Обсяг мАг, показаний у заправці для перезарядки, є ефективною ємністю.

Я розумію, що батареї Li-Ion не нагріваються і нічого, і будь-який мАг під час зарядки також доступний для розряду в роботі. Отже, число, яке ви вважаєте його повністю зарядженим, повинно дати вам відповідь.