Estimación de la capacidad de las células de ion de litio cargadas usadas:

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Adquirí 6 células de li-ion usadas hace 1 año. Como quería saber con certeza qué tan bien las células tendrían una carga después de 1 año, realicé un experimento. Recientemente he probado las células. A continuación hay algunos datos relacionados con mis pruebas:

Información del cargador:
 Voc = 5.25 (Voltaje de circuito abierto - no hay celda en el cargador)
Imax = .68A (corriente de carga máxima = 680mA - no hay celda en el cargador)

Información de la celda: 

Manuf:  Panasonic
   Id:  CGR18650CE
    V:  3.6 (nominal)
  mAh:  2150 (typical capacity when fully charged)
+Chrg:  CC=1.43A (max), 4.2V (max)     // "+Chrg"=Charging
-Chrg:  CC=2.04A (max), cut-off @ 3V   // "-Chrg"=Discharging

Notas:
- Todas las células se cargaron a un CC = .68A a un CV = 4.2V. La carga se interrumpió cuando la corriente de carga alcanzó .01A @ 4.2V
- La V en reposo de todas las celdas después de 24 horas fue de al menos 4.05V.

Estas son las medidas de las celdas después de 1 año de descanso: 

Cell V___ A___ VA(W)  Est mAh (i.e. VA/3.6*1000)
1    4.16 3.29 13.67  3802
2    4.01 3.23 12.95  3598
3    3.95 3.18 12.56  3489
4    3.85 3.09 11.90  3305
5    3.95 3.17 12.52  3478
6    3.77 2.95 11.12  3089

Se verificó que el multímetro está funcionando correctamente usando una fuente de alimentación de banco.

Podemos ver en los datos que algunas celdas mantuvieron su carga mejor que otras. Mi pregunta es, ¿cómo pueden las celdas tener una capacidad tan alta cuando la hoja de datos indica que su capacidad es 2150mAh? Sé que las celdas tienen al menos 5 años de edad. También me doy cuenta de que mi capacidad mAh estimada no se basa en pruebas de descarga reales, pero hay alguna otra forma de estimar la capacidad de dichas celdas utilizando un multímetro & un poco de matematicas?

    
pregunta zeffur

3 respuestas

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No obtengo el punto en el que se obtiene del voltaje de la celda a la capacidad. Lo que debe hacer es descargar la celda con una corriente constante y medir el tiempo hasta alcanzar los 2.7V. Esto se hace mejor con una carga eléctrica o una fuente de 4 cuadrantes.

    
respondido por el optronik
1

No, no puede calcular la capacidad de la batería de forma rápida y precisa con un multímetro. Medir la capacidad de la batería es complejo, y los métodos más precisos requieren un ciclo de descarga completo (e incluso estos no son perfectos). De lo contrario, necesitará técnicas como el conteo de coulomb durante la carga y la descarga, o ver la respuesta de la batería en el dominio de la frecuencia a los pulsos de CA. Hay ICs especializados construidos para estos fines.

Para obtener más información sobre la estimación de la capacidad y el estado de carga, consulte aquí: enlace

y para obtener información sobre cómo lo hace un fabricante de IC, consulte aquí: enlace

En cuanto a por qué no funcionó el método de la parte posterior de su sobre, para medir la energía de la batería, necesita multiplicar el voltaje provisto y la corriente que se extrae al mismo tiempo . Los voltajes de circuito abierto que usted ve descenderán inmediatamente cuando aplique una carga, y en general, para la mayor parte del ciclo de descarga, el voltaje será de aproximadamente 3,6 V, por lo que multiplicar la corriente por el voltaje que ve ahora será una sobreestimación. Y multiplicarlo por una ráfaga de corriente de cortocircuito no le dirá nada significativo sobre la capacidad.

    
respondido por el Nate Strickland
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Para medir la capacidad de la celda con precisión, debe cargar una celda a un voltaje específico, por ejemplo, 4.1 o 4.2 voltios. Luego DESCARGUE la celda con una corriente constante, por ejemplo 1 A, hasta que el voltaje descargado (cuando no fluye corriente) haya alcanzado 3.6 V (por ejemplo).

Tampoco me queda claro si asumió que la corriente de carga es constante. ¡Porque no debería ser! Un cargador de Li-Ion adecuado se cargará con una corriente más baja cuando el voltaje de la celda sea bastante bajo y cuando esté casi lleno. Solo cuando la celda está alrededor del 40% - 80% de la carga, la corriente de carga debe estar en su valor máximo.

Usted midió la carga de las celdas, lo cual no es un proceso 100% eficiente, parte de la energía se convertirá en calor. Esto puede explicar por qué la capacidad medida parece mayor. La celda probablemente no absorbió todos los mAhrs.

    
respondido por el Bimpelrekkie

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