リチウムイオン電池の容量を測定する方法

カメラ用のリチウムイオンバッテリーを購入しました（ブランドの交換よりもはるかに安価ですが、同様の充電のAAAリチウムイオンバッテリーに比べて不当に安価です）。ただし、パッケージに記載されている容量（mAH単位）があることには疑問があります。カメラと比較バッテリーでいくつかのベンチマークを実行するよりも正確で時間のかかるパッケージの主張を大まかに確認する簡単な方法はありますか？すなわち、おそらく完全に充電されたリチウムイオンバッテリーを与えられたいくつかのデバイス/方法があります：

• 実際に完全に充電されていますか
• mAHでの現在の充電はいくらですか

フル充電の評価は簡単な部分です。

• 方法（a）完全に充電されたリチウムイオン単セルバッテリーの開回路電圧は約4.2ボルト*です。（4.1から4.2OK。4.0ではありません。4.3-少し高いです。）一部のカメラは2つのセルを使用します-予想される電圧の2倍。ラップトップおよびその他の大型デバイスは、3つ以上のセルを使用します。電圧は上記の電圧の倍数でなければなりません。[*より高い電圧を可能にするバリアントがあります。これに自分のものが含まれていることが明確でない限り、含まれていないものと想定してください。それを間違えると「動揺」する可能性があります。
  （つまりN x（4.1から4.2V））

• 方法（b）「充電ライト」を備えた良質の充電器（カメラのメーカーが提供する充電器または既知の品質の充電器）を使用します。

  「充電済みのバッテリーを充電器に置く」。最後に充電されてからの時間に応じて、充電ライトは点滅するか、おそらく1〜2分間点灯した後消灯します。

  バッテリーを充電器から取り外します。10秒待ちます。バッテリーを充電器に戻します。充電ランプはごく短時間点滅してから消えます。

容量の評価は困難ですが、難しくはありません。

（a）重量から、名目上等しいバッテリーについて、何らかの指標を得ることができます。LiIonバッテリーの重量のかなりの部分は、電気的または機械的（セパレータ、導体、電解質、および（もちろん）リチウム金属）のコンポーネントに積極的に関与します。 10％の違いは偶然と構造によるものかもしれませんが、それ以上は疑わしいでしょう。大きくて重いバッテリーでは、このテストは非常に小さなバッテリーよりもうまく機能します。

興味深いことに、AA NimHセルの場合、これは優れた指標です。2500 mAh +容量を要求する最新の大容量AAは、20グラムの範囲内である必要があります。たとえば、26グラムに30グラムを少し超える程度です。20グラム未満のものはすべて完全なものであり、25グラム以下のものは疑わしいものです。

（b）あらゆる種類の精度については、バッテリーを「エンドポイント」まで放電し、容量を測定する必要があります。合理的に利用できる他の方法はありません。特定の負荷の下で特定の時間にわたる電圧の変化を測定し、放電曲線のどこにいるかを評価しようとするなど、他の方法があります。これを正しく行うのは難しく、経験とある程度の運が必要です。放電時間の測定は「簡単」です。

最も良いのは定電流負荷で、これは例えばLM317と1つの抵抗で非常に簡単に作成できますが、ここではそれをしたくないと思います。興味があれば尋ねてください。

放電に少なくとも1時間かかる放電抵抗器を使用する必要があります。モーター、ランプ、カメラ、または...を使用できますが、抵抗にはいくつかの利点があります。

R最小〜=（Cells_in_battery x 4000）/ mAh

たとえば、1500 mAh容量の1セルバッテリー（Voc =〜4.2V）がある場合

• R =セルx 4000 / mAh = 1 x 4000/1500 = 2.666オーム〜= 3オームまたは3.3オーム（標準値）

計算された値よりも次に大きい抵抗を使用します。
最大数倍は問題ありませんが、それに比例して時間がかかります。

抵抗電力定格：抵抗電力= V ^ 2 / R =（4 xセル数）/ R

たとえば、上記の単一セルと3オームの抵抗の場合、最小ワット数定格は

• 4 x 1/3 = 1.333ワット。

2ワット以上の抵抗を使用してください。

方法：

あなたの経験レベルがわからないので、これについて簡単に説明します。これは、簡単に追跡できる場合と難しい場合があります。難しい場合は、さらに質問してください。

• バッテリー端子に一時的なワイヤを取り付けます。端子に載っている端が曲がっている2つのペーパークリップは平らで手が届きやすく、おもりまたはテープで固定されています。コネクタIDに挿入されたワイヤは、公然とアクセスできません。一部のバッテリーは、秘密の握手を与えるまで電力を供給しません。しかし、ほとんどがします。

ターミナルにアクセス可能なバッテリー。

下： 端末へのアクセスが困難。2つのドレス作成ピンまたは2つのワイヤがここで機能しますが、一緒にショートしないでください!!! これをやるのが気に入らないなら、やらないでください。

• 全体のバッテリー電圧を監視します。バッテリーワイヤに接続され、適切な範囲に設定されたマルチメーター。

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

• 抵抗をバッテリーのリードに接続します。タイマーを開始します。電圧を監視します。セルあたり3.2Vで停止します。1セルあたり3ボルト以下で放電しないでください。3.2Vで停止することは「良いアイデア」です。LiIonバッテリーは、非常に深い放電によってひどく損傷する可能性があります。タイマーを設定します。これを実行したまま放置しないでください。

下：典型的なリチウムイオン1セルの「バッテリー」放電曲線。

最良の方法は、純正バッテリーとクローンバッテリーでこれを行い、時間を比較することです。

• 方法（c）最も簡単:-)。

カメラを使用します。ビデオまたは時間制限のある写真に設定します。開始および終了フレーム時間に注意してください。比較してください。

主な利点は

• 「設定して忘れる

• バッテリー接続で遊んでいない

• セルフタイミング。

更新-2013年1月1日-明けましておめでとうございます。

定電流放電について述べたLM317回路について、リストから誰かにリストから外されました。以下に例を示します。これをLED駆動に関する非常に有用で関連性のあるWebページからコピーしました-ここで、彼らはLM317データシートからコピーしました。

オフリストクエリは言った

• LM317を使用してバッテリー容量を決定する方法について言及しました。容量が約1700mAhのリチウムイオンバッテリーを確認する必要があります。
  この種のバッテリー容量を3〜4時間などの妥当な時間で測定するために、私に何を勧めますか。

1700 mAhのバッテリーは、3時間で1700/3 =〜570 mA、4時間で1700/4〜= 425 mA放電します。そのため、約500 mAを使用し、所要時間を確認すると、バッテリー容量がわかります。
上の回路のthe3負荷の電流は
Iout = Vref / R1なので、

R1 = Vref / Iout
LM317の場合Vref = 1.25V、500 mAの場合
R1 = V / I = 1.25V / 0.5A = 2.5 Ohm
R1 = I ^ 2の電力R = 0.5 ^ 2 x 2.5または約0.7ワット。
1ワットの抵抗はおそらくこれに耐えます。2ワットまたは5ワットの方が良いでしょう。
LM317はV_LM317 x I =（Vbattery-Vref）x I =（4.2-1.25）x 0.5 =〜1.5ワットを消費します。そのため、LM317のヒートシンクまたはアルミニウム片または他の熱伝導性材料は「良いアイデア」です。バッテリー電圧には4.2 Vを使用しています。バッテリーが放電するとドロップします。

多くの場合、1700 mAhのLiIonバッテリーは最大1Cレートで安全に放電できることに注意してください-=この場合1700 mA。より安全なのは、C / 2 = 850 mAです。実際の最大許容レートはメーカーが設定する必要があります。利用可能なデータがない場合は、Imax = C / 2を使用します。これは通常は安全ですが、「警告内容」/「YMMV」...です。より高いレートを使用すると、抵抗とLM317の電力損失が大きくなり、変更が必要になります。一部のLM317は最大1Aを処理します。一部は1.5Aを処理します。（いくつかのより小さいpkgs <1A）。データシートをご覧ください。LM350は、複数のアンプで動作するLM317のビッグブラザーバージョンです。

バッテリーのエンドポイント電圧は、システムで使用するエンドポイント電圧である必要があります。上記の私のコメントによると、これはバッテリーの損傷を防ぐために3.0Vを下回ってはいけません。放電を手動で停止する場合はこれに注意するか、自動遮断システムを設定する必要があります。これをどのように行い、放電期間をどのように計るのかはあなた次第です。

はい、ダミーの負荷と電圧の測定方法（マルチメーター）が必要です

抵抗器のように単純な場合もありますが、電流は電圧とともに低下するため、mAhは計算が少し難しくなります。定電流のダミー負荷がおそらく望ましいでしょう。これは、ICとして購入するか、オペアンプまたはいくつかのトランジスタで簡単に作成できます（1つを使用できますが、それほど正確ではないため、カスコードと呼ばれるものの方が優れています）

いずれにせよ、バッテリーが完全に充電された4Vで始動し（通常は実際には4.1から4.2V程度）、40Ωの抵抗を両端に配置するとします。これにより、100mAの電流が流れます。電圧を定期的に測定すると、流れる電流を計算できます。バッテリーが平らな場合は、収集した測定値を統合して、バッテリー容量をmAhで表示できます。したがって、1時間ごとに読み取り、バッテリーがフラットであると見なされる前に100mAの読み取り値を10回取得する場合（通常、3V前後で、メーカーがテストするものであれば何でもかまいませんが、容量の終わりで電圧が非常に急激に低下します）、1000mAhになりますバッテリー（実際には、定電流負荷を使用しない限り、電流は低下します）

通常、バッテリーは大電流では容量が小さくなるため、1Aを流した場合、全体のmAhは低くなります。バッテリーが適度に機能するのに十分低い値を選択します（メーカーがテストしたものは何でも、利用可能なデータシートがあれば-おそらくかなり低い）

結果をプロットすると、次のような結果になります（x軸はアンペア時です：

Cは1時間で放電するために必要な放電率であるため、1000mAhバッテリーの場合、0.1Cは100mA、1Cは1A、18 Cは18Aです。放電率が高くなると容量がどのように低下​​するかを確認できます。NOTE - （ラッセルが述べたように）あなたがされない限り、大電流（例えば1C>上くらい）で排出しようとしないでください絶対に必ずバッテリーがこれを扱うことができる（例えば、いくつかのカメラのバッテリーとRC電池は巨大なレートで放電することができます）上記のPICがあります放電曲線の一例にすぎません。

また、抵抗器（使用する場合）が正確（可能な場合は1％以下）であり、処理に必要な電力に対して定格されていることを確認してください。0.1Aと4Vでの上記の例では、0.4Wであるため、少なくとも0.5W 40オームの抵抗が必要です。

情報：100mAの定電流と3.5最小シャットオフ電圧のリチウムイオンセルを測定しています。4000 mAhrでスタンプされた一般的な安価な14500セルは、約150〜325 MaHの容量を示しています。大きい16850も4000 mAhと刻印されており、約1000〜1600 mAhの容量を示しています。私は最近、古いラップトップのバッテリーを解体し、それらはマークされていない16850タイプでしたが、すべて1760 mAhの容量を持っていました。この記事で述べたように、放電レートを高くすると、容量が大幅に減少します。実際の使用時間を決定するには、回路設計に従ってバッテリー容量の要件を定量化することが最善です。困難なのは、その状態の「正直な」評価を購入するためのバッテリーを見つけることです。

最後の応答から数年が経過しているので、この応答を読む人がいるかどうかはわかりませんが、私のアプローチでは、havindは同じ質問をしました：私のLiIonバッテリーの容量は？

私が本当に興味を持っていると思ったのは、完全に充電された状態からバッテリーがシャットダウンするまでの間にどれだけの電荷が供給されるかでした。私の場合、シャットダウンとは、機器のビープ音が鳴り始めたことを意味します。つまり、充電したいということです。

バッテリーを充電するには、単純なUSBケーブルを使用しますが、電圧、電流、時間、および総ミリアンペア時を測定するデバイスを使用します。これらのガジェットはインターネットで見つけることができ、安価です。

したがって、手元のリチウムイオンバッテリーの容量を判断するには、バッテリーを停止させてから充電してください。再充電ドングルに表示されるmAhの量は、有効容量です。

Li-Ionバッテリーは高温になったり、何かになったりせず、充電中にmAhが入ると、動作中の放電にも使用できます。だから、あなたがそれを完全に充電するのを見つけた数はあなたに答えを与えるべきです。