리튬 이온 배터리의 용량을 측정하는 방법


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카메라 용 리튬 이온 배터리를 구입했습니다 (브랜드 교체보다 훨씬 저렴하지만 비슷한 충전량의 AAA 리튬 이온 배터리에 비해 비합리적으로 저렴하지는 않습니다). 그러나 패키지에 청구하는 용량 (mAH)이 있는지 의심합니다. 카메라 및 비교 배터리로 일부 벤치 마크를 실행하는 데 더 정확하고 시간이 덜 걸리는 패키지에 대한 청구를 대략적으로 확인할 수있는 간단한 방법이 있습니까? 즉, 완전히 충전 된 것으로 추정되는 리튬 이온 배터리에 따라 다음과 같은 장치 / 방법이 있습니다.

  • 실제로 완전히 충전되어 있습니까?
  • 현재 충전량 (mAH)

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리튬 이온 배터리는 판매시 올바르게 보관 된 경우 60 % 충전 상태 여야합니다. 리튬 이온 배터리를 직접 보관할 때는 60 %로 방전하고 냉동실에 보관해야합니다. 이것은 장기 보관 (읽기 : 개월) 용이며 며칠 동안 사용하지 않아야합니다.
Kortuk

답변:


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완전 충전을 평가하는 것은 쉬운 부분입니다.

  • 방법 (a) 완전히 충전 된 리튬 이온 단일 전지 배터리의 개방 회로 전압은 약 4.2V *입니다. (4.1 ~ 4.2 OK. 4.0 거기는 그리 높지 않습니다. 4.3-약간 높음) 일부 카메라는 두 개의 셀을 사용합니다-예상 전압의 두 배입니다. 랩톱 및 기타 대형 장치는 3 개 이상의 셀을 사용합니다. 전압은 위 전압의 배수 여야합니다. [* 더 높은 전압을 허용하는 변형이 있습니다. 여기에 귀하의 것이 포함 된 것이 아니라면, 그렇지 않다고 가정하십시오. 잘못하면 '화나게'될 수 있습니다.
    (즉, N x (4.1 ~ 4.2V))

  • 방법 (b) "충전 표시등이있는 양질의 충전기 (예 : 카메라 제조업체에서 제공하거나 알려진 품질의 충전기)를 사용하십시오.

    "충전기에 충전 된 배터리"를 놓습니다. 마지막으로 충전 된 시간에 따라 충전 표시등이 깜박이거나 1 ~ 2 분 동안 켜졌다가 꺼집니다.

    충전기에서 배터리를 제거하십시오. 10 초 정도 기다립니다. 충전기에 배터리를 다시 장착하십시오. 충전 표시등이 매우 짧게 깜박이고 꺼집니다.

용량 평가는 어렵지만 어렵지 않습니다.

(a) 명목상 동일한 배터리의 경우 무게에서 약간의 표시를 얻을 수 있습니다 . LiIon 배터리의 무게의 상당 부분은 전기적으로나 기계적으로 (분리기, 도체, 전해질 및 (물론) 리튬 금속이든 상관없이) 능동적으로 사용되는 구성 요소입니다. 공칭 용량이 동일한 두 배터리의 무게는 비슷해야합니다. 10 %의 차이 는 상황 과 구조로 인한 것일 수 있지만 그 이상으로 의심 스러울 것입니다.

흥미롭게도 AA NimH 셀의 경우 이는 훌륭한 지표입니다. 2500 mAh + 용량을 요구하는 현대의 고용량 AA는 20 그램 (예 : 26 그램 + 30 그램 이상)이어야합니다. 20 그램 이하의 것은 완전한 징조이며 25 그램 이하의 것으로 의심됩니다.

(b) 모든 종류의 정확성을 위해 배터리를 "종료점"으로 방전하고 용량을 측정해야합니다. 합리적으로 이용할 수있는 다른 방법은 없습니다. 주어진 부하에서 주어진 시간 동안 전압의 변화를 측정하고 방전 곡선의 위치를 ​​평가하는 것과 같은 다른 방법이 있습니다. 이것은 맞기 어렵고 경험과 행운이 필요합니다. 방전 시간을 측정하는 것이 "쉽습니다".

최고는 정전류 부하이며, 예를 들어 LM317과 하나의 저항으로 매우 쉽게 만들 수 있지만 지금은 그렇게하고 싶지 않다고 가정합니다. 관심이 있는지 물어보십시오.

방전에 1 시간 이상 걸리는 방전 저항을 사용해야합니다. 모터 또는 램프 또는 카메라를 사용할 수 있지만 저항에는 몇 가지 장점이 있습니다.

R 최소 ~ = (셀 _ 배터리 x 4000) / mAh

예를 들어 1500mAh 용량의 1 셀 배터리 (Voc = ~ 4.2V)가있는 경우

  • R = 셀 x 4000 / mAh = 1 x 4000/1500 = 2.666ohm ~ = 3ohm 또는 3.3ohm (표준 값)

계산 된 값보다 다음으로 큰 저항을 사용하십시오.
최대 몇 배 더 큰 것은 OK이지만 비례 적으로 더 오래 걸립니다.

저항 전력 등급 : 저항 전력 = V ^ 2 / R = (4 x 셀 수) / R

예를 들어 위의 단일 셀 및 3 옴 저항의 경우 최소 전력 정격은 다음과 같습니다.

  • 4 x 1/3 = 1.333 와트

2W 이상의 저항을 사용하십시오.

방법:

나는 당신의 경험 수준을 알지 못하므로 이것을 간단히 설명하겠습니다. 따라하기가 쉽지 않거나 어려울 수 있습니다. 어려운 경우 더 질문하십시오.

  • 배터리 선에 임시 배선을 연결하십시오. 터미널에 놓인 끝에서 구부러진 두 개의 클립은 평평하며 접근 가능하며 무게 나 테이프로 고정됩니다. 커넥터 ID에 삽입 된 전선은 공개적으로 접근 할 수 없습니다. 일부 배터리는 비밀 악수를 제공 할 때까지 전원을 공급하지 않습니다. 그러나 대부분의 것입니다.

액세스 가능한 단자가있는 배터리.

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아래 : 터미널에 액세스하기 어렵습니다. 두 개의 드레스 제작 핀 또는 두 개의 전선이 여기에서 작동 할 수 있지만 함께하지 마십시오! 편안하지 않다면하지 마십시오.

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  • 배터리 전압을 전체적으로 모니터링합니다. 멀티 미터가 배터리 와이어에 연결되고 적절한 범위로 설정됩니다.

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

  • 배터리 리드에 저항을 연결하십시오. 타이머를 시작하십시오. 전압을 모니터링하십시오. 셀당 3.2V에서 정지하십시오. 셀당 3 볼트 이하로 방전하지 마십시오. 3.2V에서의 정지는 "GOOD IDEA"입니다. 매우 심하게 방전되면 LiIon 배터리가 심하게 손상 될 수 있습니다. 타이머를 설정하십시오. 달리지 말고 걷지 마십시오.

아래 : 전형적인 리튬 이온 1 셀 '배터리'방전 곡선.

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가장 좋은 방법은 정품 배터리와 클론 배터리로 시간을 비교하는 것입니다.

  • 방법 (c) 가장 쉬운 방법 :-).

카메라를 사용하십시오. 비디오 또는 시간이 지정된 사진으로 설정하십시오. 시작 및 종료 프레임 시간을 기록하십시오. 비교.

주요 장점은

  • "설정하고 잊어

  • 배터리 연결로 연주하지 않음

  • 자체 타이밍.


업데이트-2013 년 1 월 1 일-새해 복 많이 받으세요.

나는 정전류 방전에 대해 언급 한 LM317 회로에 대해 누군가에게 offlist를 받았다. 다음은 예입니다. 나는 LED 구동에 관한 매우 유용하고 관련성이 높은 웹 페이지에서 이것을 복사했다.

enter image description here

오프리스트 쿼리는 말했다

  • LM317을 사용하여 배터리 용량을 결정하는 방법을 언급했습니다. 약 1700mAh 용량의 리튬 이온 배터리를 확인해야합니다.
    이런 종류의 배터리 용량을 3-4 시간과 같은 합리적인 시간에 측정하는 것이 좋습니다.

1700mAh 배터리는 1700/3 = ~ 570mA로 3 시간, 1700/4 ~ = 425mA로 4 시간 내에 방전됩니다. 따라서 약 500mA를 사용하고 시간이 얼마나 걸리는지 확인하면 배터리 용량을 측정 할 수 있습니다.
위 회로에서 3 부하의 전류는
Iout = Vref / R1이므로

R1 = Vref / Iout
LM317 Vref = 1.25V의 경우 500mA의 경우
R1 = V / I = 1.25V / 0.5A = 2.5 옴.
R1의 전력 = I ^ 2 R = 0.5 ^ 2 x 2.5 또는 약 0.7W.
1 와트 저항은 아마도 이것에서 살아남을 것입니다-2 와트 또는 5 와트가 더 좋습니다.
LM317은 V_LM317 x I = (Vbattery-Vref) x I = (4.2-1.25) x 0.5 = ~ 1.5W를 소산합니다. 따라서 LM317의 방열판이나 알루미늄 또는 기타 열 전도성 재료는 "좋은 생각"입니다. 배터리 전압으로 4.2V를 사용합니다. 배터리가 방전되면 떨어집니다.

대부분의 경우 1700 mAh LiIon 배터리는이 경우 최대 1C 속도-= 1700 mA로 안전하게 방전 될 수 있습니다. C / 2 = 850mA가 더 안전합니다. 실제 최대 허용 비율은 제조업체에서 설정해야합니다. 사용 가능한 데이터가 없으면 Imax = C / 2를 사용하십시오. 이것은 일반적으로 안전하지만 "캐비티 emptor"/ "YMMV"입니다. 더 높은 속도를 사용하면 저항과 LM317의 전력 손실이 높아지고 변경이 필요합니다. 일부 LM317은 최대 1A를 처리합니다. 일부는 1.5A를 처리합니다. (일부 더 작은 pkgs <1A). 데이터 시트를 참조하십시오. LM350은 여러 앰프에서 작동하는 LM317의 큰 형제 버전입니다.

배터리 엔드 포인트 전압은 시스템에서 사용할 엔드 포인트 전압이어야합니다. 위의 내 의견에 따르면 배터리 손상을 방지하기 위해 3.0V보다 낮아서는 안되며 더 높을수록 안전합니다. 수동으로 방전을 중지하거나 자동 차단 시스템을 설정하는 경우이를주의 깊게 관찰해야합니다. 이 작업을 수행하는 방법과 방전 시간은 사용자가 결정합니다.


훌륭하고 자세한 답변. 나는 그것을 줄 것이다. 1b와 관련하여 시도했지만 결과는 이상합니다. 내가 사용한 외부 충전기와 내가 사용한 카메라 내부 충전기는 충전이 끝날 때 완전히 충전되었다고 주장하며 서로 동의합니다. 카메라에 삽입하고 전원을 켜면 (비 충전 모드) 카메라는 배터리가 약 1/3 충전되었다고 주장합니다. 나는 전압을 시도하고 확인합니다 ...
user12889

카메라와 배터리의 브랜드와 모델은 무엇입니까? 일부 배터리에는 카메라와 통신하고 용량을보고하는 내부 전자 장치가 있습니다. 용량 클레임이 정확하거나 배터리가 완전히 충전되었을 수 있지만 복제 배터리가 원래 프로토콜을 정확하게 에뮬레이션하지 않았을 수 있습니다. // 카메라 배터리에 종종 합당한 연속로드는 USB 모드로 전환하는 것입니다. 이 모드에서 아무 활동도하지 않고 단순히 배터리를 방전 시키면 종료되지 않는 여러 대의 카메라가 있습니다. 이것은 배터리를 과다 충전하지 않는 이점이 있습니다. 여전히 수동으로 시간을 정해야합니다.
Russell McMahon

카메라는 Sony HX9V이며 배터리는 e-bay의 유명 브랜드입니다. 그럼에도 불구하고 힙의 바닥이 아니라 $ 20 (1400mAh 배터리에 합리적 임)은 문법적으로 올바른 영어로 잘 만들어진 패키지로 제공되었으며 이중 IC 회로 보호 기능을 자랑하며 소니의 비밀 핸드 셰이크를 알고 일본에서 셀을 청구합니다. USB 팁이 훌륭합니다. 이 멋진 카메라는 얼굴을 찾고 노출을 조정하며 모든 사람이 미소를 지도록하고 GPS를 처리하는 데 많은 에너지를 소비하므로 제어하기 어려운 일반 카메라 모드는 배터리 방전에서 매우 예측할 수 없습니다.
user12889

저렴한 배터리의 고장 모드는 저용량보다 수명이 짧을 가능성이 높습니다. 그것은 설계상의 절충안이며 스캐 머는 아마도 몇 번의 사이클로 배터리 테스트를 잘하고 1 년이 아닌 한 달 후에 실패하도록 선택했을 것입니다. 그때까지 그들은 eBay에서 판매자 ID를 변경했습니다.
매트 B.

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나의 광범위한 전문적인 경험은 LiIon이 아닌 NimH에 관한 것입니다. 수많은 Sony / Minolta 시스템 배터리를 사용하여 예리한 사진 작가로서 좋은 LiIon 경험을 가지고 있습니다. 내 경험 : 클론의 용량은 정품보다 약간 낮습니다. 일부 클론은 오래 전에 용량이 매우 부족하지 않습니다. 용량이 좋은 클론은 원래 배터리보다 달력 수명이 나쁜 경향이 있습니다. 원래 배터리는 항상 최고의 성능을 발휘하므로 전체 클론은 다양한 방식으로 열등합니다. 그러나 머니 클론의 가치는 평균적으로 가격 대비 가치가 있습니다.
Russell McMahon

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예, 더미로드와 전압 측정 방법 (예 : 멀티 미터)이 필요합니다.

저항만큼 간단 할 수 있지만 전류가 전압과 함께 떨어질 수 있으므로 mAh는 계산하기가 "더 어렵습니다". 정전류 더미로드가 바람직 할 것입니다. 이것은 IC로 구입할 수 있거나 opamp 또는 두 개의 트랜지스터로 쉽게 만들 수 있습니다 (정확하지는 않지만 캐스 코드라고하는 것이 더 좋습니다)

어느 쪽이든, 배터리가 완전히 충전 된 4V (일반적으로 약 4.1 ~ 4.2V)에서 시동되고 40ohm 저항을 배치한다고 가정하십시오. 이로 인해 100mA의 전류가 흐릅니다. 전압을 정기적으로 측정하면 전류 흐름을 계산할 수 있습니다. 배터리가 평평한 경우 수집 된 판독 값을 통합하여 배터리 용량 (mAh)을 제공 할 수 있습니다. 따라서 배터리를 평평하게 고려하기 전에 시간당 판독하고 100mA의 10 회 판독 값을 얻으면 (일반적으로 3V 정도, 제조업체 테스트에 적합하지만 용량이 끝나면 전압이 급격히 떨어질 수 있습니다) 1000mAh입니다 배터리 (실제로 일정한 전류 부하를 사용하지 않으면 전류가 떨어짐)

배터리는 일반적으로 더 높은 전류에서 용량이 적으므로 1A를 소비하면 전체 mAh가 낮아집니다. 배터리가 합리적으로 작동하기에 충분히 낮은 값을 선택합니다 (데이터 시트가있는 경우 제조업체가 테스트 한 내용이 무엇이든-아마도 매우 낮습니다)

당신이와 끝까지해야 뭔가 당신이 (당신의 결과를 플롯 x 축이 앰프 시간에 유의 때이 같은 :

다양한 방전 속도에서의 리튬 이온 용량 그래프

C는 1 시간 안에 방전하는 데 필요한 방전율이므로 1000mAh 배터리의 경우 0.1C는 100mA, 1C는 1A, 18C는 18A입니다. 더 높은 방전 속도에서 용량이 어떻게 떨어지는 지 확인할 수 있습니다. - (러셀 언급 한 바와 같이) (예를 들어, 많은 이상> 1C) 당신이하지 않으면 큰 전류에서 방전하지 않는 절대적는 반드시 배터리가이 (예를 들어, 일부 카메라 배터리와 RC 배터리가 엄청난 속도로 배출 할 수 있습니다) 처리 할 수 있습니다 위의 그림은 방전 곡선의 예일뿐입니다.

또한 저항 (사용하는 경우)이 정확하고 (가능한 경우 1 % 이하) 처리하는 데 필요한 전력에 맞는 정격인지 확인하십시오. 위의 예에서 0.1A 및 4V의 경우 0.4W이므로 0.5W 40ohm 이상의 저항이 필요합니다.


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1500 mAh 배터리의 경우 표준 리튬 이온 배터리를 1C 속도보다 빠른 속도로 방전하지 마십시오 (예 : 1500 mA 이하). 일부 표준 배터리는 훨씬 더 2C 방전 및 일부 특수 배터리를 허용 하지만 말의 10C에서 표준 배터리를 방전하려고하면 이제까지 않는 마지막 방전 될 수있다. "화염이있는 통풍구"는 표준 완곡 성입니다.
Russell McMahon

네, 좋은 점이 있습니다. 그림은 18C에서 방전을위한 권장 사항이 아니라 곡선이 어떻게 보이는지의 예일뿐입니다.
Oli Glaser

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정보 : 100mA 정전류 및 3.5 최소 차단 전압으로 리튬 이온 셀을 측정했습니다. 4000 mAhr로 스탬핑 된 일반적인 저렴한 14500 셀이 약 150 ~ 325 MaH 용량을 나타냅니다. 더 큰 16850은 또한 4000 mAh의 스탬핑 용량이 약 1000 ~ 1600 mAh를 나타냅니다. 나는 최근에 오래된 노트북 배터리를 분해하고 16850 유형으로 표시되지 않았지만 모두 1760mAh 용량을 발견했습니다. 이 기사에서 언급 한 것처럼 더 높은 방전 속도를 실행하면 용량이 크게 줄어 듭니다. 실제 사용 시간을 결정하려면 회로 설계에 따라 배터리 용량 요구 사항을 수량화하는 것이 가장 좋습니다. 어려움은 그 상태를 "정직한"등급으로 구입할 배터리를 찾는 것입니다.


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마지막 응답 이후 몇 년이 지났기 때문에 누군가 가이 응답을 읽을 지 모르겠지만 여기에 내 접근 방식이 있습니다. havind는 같은 질문을했습니다.

Wel 나는 내가 정말로 관심이있는 것으로 생각했다 : 완전히 충전 된 상태와 배터리 종료 사이에 얼마나 많은 충전이 전달되는지. 필자의 경우 종료하면 장비에서 신호음이 울리기 시작하여 충전을 원한다는 의미입니다.

배터리를 충전하기 위해 간단한 USB 케이블을 사용하지만 전압, 전류, 시간 및 총 밀리 암페어-시간을 측정하는 장치를 사용합니다. 이 도구는 인터넷에서 찾을 수 있으며 저렴합니다.

따라서 리튬 이온 배터리의 용량을 확인하려면 배터리를 방전시킨 후 재충전하십시오. 충전 동글에 표시된 mAh 용량은 유효 용량입니다.

리튬 이온 배터리가 뜨거워 지거나 충전 중 mAh가 방전되어 작동 중임을 알 수 있습니다. 따라서 완전히 충전 된 번호는 답을 제공해야합니다.


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실제로는 측정하지 않으면 일부 전력은 열로 낭비되고 배터리에서 에너지를 회수 할 때 복구 할 수 없습니다. 충전량을 결정하는 방법은 일반적으로 배터리 특성 곡선에서 수행됩니다.
전압 스파이크

"충전 효율은 약 99 %이며 충전 중 셀은 냉각 상태를 유지한다". 이 내용은 " batteryuniversity.com/learn/article/… "페이지 에서 읽었습니다 . 낭비되는 열은 배터리 외부에서 낭비됩니다. 즉, 충전기와 배터리 사이의 전압 차이와 충전 전류의 차이.
HarryD

나는 최근에 이러한 USB 테스터 중 하나를 구입했으며 결과를 올바르게 해석하려면 후드 아래에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해해야합니다. 충전은 5V (USB를 사용한다고 말했듯이)로 완료되지만 배터리의 내부 전압은 3.7V ~ 4.2V입니다. 따라서 전압 변환을 수정해야합니다. 동일한 양의 충전 된 에너지 (Wh로 표시)는 USB 테스터 가제트에 의해 표시되는 작은 mAh 값을 배터리가받는 약 25 % 높은 mAh 값과 동일하게 표시합니다. 방전과 동일 : 부스터 회로는 전력 뱅크의 전압 출력을 증가시킵니다.
Szak1

좋은 지적 : 후드 아래에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알고 있습니다. 소형 장치에서는 5에서 3.xV 전압으로의 "전압 변환"이 다이오드 및 저항에 의해 직렬로 수행되며, LED로 "이미 충분"이라고 표시되는 레벨 감지기가 있습니다. 이 경우 USB 출력에 등록 된 mAh는 실제 충전량입니다. 이것이 Li-Ion 배터리를 충전하는 가장 좋은 방법은 아니라는 점을 잘 알고 있지만 원래의 답변을 작성할 때 내가 처한 상황이었습니다. 의견 주셔서 감사합니다.
HarryD
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