Comprobador de capacidad de batería Cálculo y prueba de iones de litio

¿Cómo se calcula la capacidad de iones de litio?

Las celdas de iones de litio tienen una capacidad que se mide en amperios-hora (Ah). Un amperio-hora generalmente significa que puede extraer un amperio de la batería durante una hora. Prácticamente, si tiene una celda de 1 Ah, significa que puede consumir un amperio durante una hora o 2 A durante 0,5 horas e incluso 0,25 A durante 4 horas.

Ah, la capacidad representa una medida de culombios almacenados dentro de las células. Si tuviera que multiplicar amperios × tiempo, obtendría culombios ya que un amperio es 1 culombio por segundo. Por ejemplo, debido a que una hora = 3600 segundos, entonces 1 Ah sería 3600 amperios-segundos. Para obtener culombios, tendría que multiplicar esto por el tiempo total utilizado o el número de segundos: 3600 culombios / segundo × segundos = 3600 culombios. Sin embargo, para celdas más pequeñas, uno puede encontrar que su capacidad se mide en miliamperios-hora (mAh).

La capacidad de la celda también se puede medir en vatios-hora (Wh), que es una medida de la energía almacenada. Un vatio es igual a un julio por segundo, y si tuvieras que multiplicar los vatios por tiempo, obtendrías julios. Para 1 hora = 3600 segundos, luego 1 Wh = 3600 vatios-segundos, ya que habría aumentado uno × 3600. Esta cifra resultante también equivale a 3600 julios de energía almacenada dentro de las células.

Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

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¿Qué es un probador de capacidad de batería?

La mayoría de los paquetes de baterías convencionales no vienen con medidores integrados que muestren la capacidad de la batería o le indiquen cuando están agotados y, por lo tanto, deben reemplazarse sin tener que probarlos primero. Sin la presencia de un probador de capacidad de la batería o un multímetro, que también se puede utilizar como una alternativa adecuada, la única forma de saber que una batería todavía tiene carga es volver a colocarla en su dispositivo electrónico previsto e intentar encenderla. Tal proceso requiere mucho tiempo y puede no producir resultados precisos, ya que algunas baterías pueden tener poca carga pero el dispositivo electrónico puede no funcionar así, lo que indica que las celdas están muertas.

Un probador de capacidad de batería es, por lo tanto, un dispositivo electrónico diseñado para probar la capacidad de cualquier paquete de batería y determinar la cantidad de carga que queda en las celdas. Estos dispositivos funcionan verificando la corriente que proviene de las celdas de una batería. Los cables conductores están conectados a ambos terminales de la batería y esto estimula la liberación de corriente. Cada comprobador de capacidad de la batería también viene con un medidor que indica el nivel de carga cuando la batería está conectada al comprobador.

Los probadores de capacidad de la batería solo miden la corriente y usan resistencias para hacerlo. Dependiendo del tipo de probador, el medidor es movido por otros componentes, que generalmente es un pasador. A medida que la resistencia recibe más amperaje, el pin se mueve más en el indicador, lo que indica más carga dentro de las celdas. Sin embargo, las baterías, como las de litio, pueden, en muchas ocasiones, dar lecturas inexactas. Estos resultados se deben a que la corriente en dichas baterías no se desgasta uniformemente, como ocurre con las pilas alcalinas. En cambio, a niveles de carga específicos, la corriente tiene una caída significativa y, por lo tanto, las baterías pueden leer completamente cargadas incluso cuando solo les queda la mitad de la carga.

Los probadores de capacidad de batería regulares son incapaces de probar baterías recargables como las celdas de iones de litio y decir si se pueden recargar o no. Para tales situaciones, necesitará obtener un comprobador de baterías que esté diseñado específicamente para funcionar con baterías recargables.

¿Cómo se prueba una batería de iones de litio?

Antes de probar cualquier batería de iones de litio, debe considerar la frecuencia de prueba. ¿Con qué frecuencia debe realizar una prueba de capacidad en una celda de iones de litio? Los estudios muestran que la mejor manera de determinar cuándo realizar las pruebas de capacidad es monitoreando las baterías previstas con mediciones de resistencia ocasionales. Hacer esto reduce la necesidad de pruebas innecesarias y, por lo tanto, solo incorpora pruebas cuando es esencial. Para que su plan de frecuencia de pruebas sea efectivo, necesita uno que se base en condiciones y no en calendario. Un plan de frecuencia de prueba basado en la condición acomodaría todas las demás variables y factores que pueden afectar la vida útil de la batería, mientras que uno basado en el calendario tiende a depender principalmente de suposiciones que pueden ser inexactas.

Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

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Mientras que una prueba de resistencia interna muestra la presencia de una posible debilidad en las células, una prueba de capacidad le dirá si el defecto es lo suficientemente grave como para tomar medidas. Sin embargo, se debe tener en cuenta que las pruebas de capacidad tienden a reducir la vida útil de la batería y, por lo tanto, deben realizarse ocasionalmente para crear una pérdida razonable a cambio de conocer el estado de la batería. Estas pruebas de capacidad se llevan a cabo principalmente porque los usuarios están más preocupados por mejorar la fiabilidad de la celda que por su longevidad. Una vez que una batería es incapaz de proporcionar la cantidad específica de energía requerida, entonces el período durante el cual puede continuar suministrando energía se vuelve irrelevante porque dicha energía sería insuficiente.

Probando la batería

Encienda el probador de capacidad de la batería y configúrelo para medir lecturas de voltaje. Conecte los sensores del probador a sus terminales de batería designados de su celda de iones de litio con precisión. Verifique la lectura de voltaje y anótelo y luego desconecte los sensores de los terminales. Si la batería se cargó, entonces la lectura de voltaje que anotó debe parecerse a la de la etiqueta de la batería o un poco más alta para una batería completamente cargada. Las baterías de iones de litio están diseñadas para mantener un voltaje constante durante la mayor parte del período o proceso de descarga. Esto significa que incluso si la batería se descarga a la mitad de su capacidad total, es probable que la lectura de voltaje sea un poco más baja que la indicada en la etiqueta de la batería.

Sin embargo, si la lectura de voltaje indica una cifra que es más de un 20% menor que la de la etiqueta, entonces significa que la batería debe recargarse. Cambie la configuración del probador de capacidad de la batería para medir mAh. Repita el procedimiento anterior mientras anota las lecturas nuevamente. Si su batería está completamente cargada, las lecturas del probador deben ser similares a las que anotó.

Pensamientos finales

La prueba de capacidad de la batería le brinda un adelanto del estado actual de la celda. Sin embargo, no certifica que la batería seguirá siendo la misma o funcionará como se espera durante las próximas semanas o meses, independientemente del mantenimiento adecuado. Por esta razón, las pruebas de capacidad de la batería solo deben realizarse ocasionalmente para evitar reducir la vida útil de la batería y obtener información sobre los tiempos de reemplazo requeridos.