Hallo! Als Anbieter von kleinen Lithium-Akkupacks werde ich oft gefragt, wie man die Leistung dieser kleinen Kraftpakete testen kann. Heute werde ich einige Einblicke zu diesem Thema geben, also lasst uns gleich eintauchen!
1. Warum sind Leistungstests wichtig?
Bevor wir uns mit den Testmethoden befassen, wollen wir darüber sprechen, warum es wichtig ist, die Leistung kleiner Lithium-Akkus zu testen. Unabhängig davon, ob Sie sie in tragbaren Elektronikgeräten, Spielzeugen oder anderen Geräten verwenden, müssen Sie sicherstellen, dass sie die Leistung liefern, die Sie erwarten. Durch Tests können potenzielle Probleme frühzeitig erkannt werden, z. B. geringe Kapazität, schlechte Spannungsstabilität oder kurze Zyklenlebensdauer. Dies kann Ihnen spätere Kopfschmerzen ersparen, wenn Ihre Geräte nicht richtig funktionieren oder eine kürzere Lebensdauer haben.
2. Kapazitätstest
Eine der grundlegendsten und wichtigsten Leistungskennzahlen einer Batterie ist ihre Kapazität, die normalerweise in Milliamperestunden (mAh) gemessen wird. Um die Kapazität eines kleinen Lithium-Akkus zu testen, benötigen Sie ein Ladegerät/Entladegerät.
Laden Sie zunächst den Akku mit einem kompatiblen Ladegerät vollständig auf. Befolgen Sie unbedingt die Ladeanweisungen des Herstellers, um ein Überladen zu vermeiden, das den Akku beschädigen kann. Sobald der Akku vollständig aufgeladen ist, schließen Sie ihn an das Entladegerät an. Stellen Sie den Entlader auf einen Konstantstrom-Entlademodus mit einem bestimmten Stromwert ein. Wenn Sie beispielsweise a testen2s 1500mAh Lithium-PolymerWenn Sie eine Batterie haben, können Sie den Entladestrom auf 1C (in diesem Fall 1500mA) einstellen.
Lassen Sie die Batterie entladen, bis sie die Abschaltspannung erreicht. Die Abschaltspannung ist die Mindestspannung, bei der die Batterie aufhören sollte, sich zu entladen, um eine Tiefentladung zu verhindern. Bei Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Batterien liegt die typische Abschaltspannung bei etwa 2,75 V pro Zelle.
Während des Entladevorgangs zeichnet das Entladegerät die Zeit auf, die die Batterie benötigt, um die Abschaltspannung zu erreichen. Anschließend können Sie die tatsächliche Kapazität des Akkus mithilfe der Formel berechnen: Kapazität (mAh) = Entladestrom (mA) × Entladezeit (h). Vergleichen Sie die tatsächliche Kapazität mit der Nennkapazität der Batterie. Wenn die tatsächliche Kapazität deutlich unter der Nennkapazität liegt, kann dies auf ein Problem mit der Batterie hinweisen.
3. Spannungsprüfung
Die Spannung ist ein weiterer wichtiger Leistungsindikator einer Batterie. Eine gesunde Batterie sollte während der Lade- und Entladezyklen eine relativ stabile Spannung aufrechterhalten.
Mit einem Multimeter können Sie die Leerlaufspannung (OCV) des Akkupacks messen. Schließen Sie die Multimeterkabel an den Plus- und Minuspol der Batterie an, während die Batterie von jeglicher Last getrennt ist. Das OCV liefert einen ersten Hinweis auf den Ladezustand der Batterie. Bei einem vollständig geladenen Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akku sollte die OCV etwa 4,2 V pro Zelle betragen.
Beobachten Sie während des Entladevorgangs den Spannungsabfall. Ein plötzlicher oder übermäßiger Spannungsabfall unter Last kann darauf hinweisen, dass die Batterie einen hohen Innenwiderstand aufweist oder sich dem Ende ihrer Lebensdauer nähert. Sie können die Batteriespannung auch unter verschiedenen Belastungen testen, um zu sehen, wie sie reagiert. Schließen Sie beispielsweise einen kleinen Widerstand an die Batterieklemmen an, um eine Last zu simulieren und die Spannung an der Batterie zu messen, während die Last angeschlossen ist.
4. Prüfung des Innenwiderstands
Der Innenwiderstand ist ein wichtiger Faktor, der die Leistung einer Batterie beeinflusst. Eine Batterie mit hohem Innenwiderstand erzeugt beim Laden und Entladen mehr Wärme, was ihre Effizienz und Lebensdauer verringern kann.
Um den Innenwiderstand eines kleinen Lithium-Akkus zu messen, können Sie einen Innenwiderstandstester verwenden. Bei diesen Testern wird in der Regel eine kleine Last an die Batterie angelegt und der Spannungsabfall an der Batterie gemessen. Der Innenwiderstand (R) kann mithilfe des Ohmschen Gesetzes (R = ΔV/ΔI) berechnet werden, wobei ΔV der Spannungsabfall und ΔI die Stromänderung ist.
Ein niedrigerer Innenwiderstand ist im Allgemeinen besser, da die Batterie dadurch mehr Leistung bei weniger Energieverlust liefern kann. Wenn Sie im Laufe der Zeit einen deutlichen Anstieg des Innenwiderstands einer Batterie bemerken, könnte dies ein Zeichen dafür sein, dass die Batterie nachlässt.
5. Lebensdauertests
Die Zyklenlebensdauer bezieht sich auf die Anzahl der Lade- und Entladezyklen, die eine Batterie durchlaufen kann, bevor ihre Kapazität auf einen bestimmten Prozentsatz (normalerweise 80 %) ihrer ursprünglichen Kapazität abfällt. Dies ist eine wichtige Kennzahl, insbesondere für Anwendungen, bei denen die Batterie häufig verwendet wird.
Um einen Lebensdauertest durchzuführen, laden Sie den Akku mit einem Akkuladegerät/-entladegerät wiederholt vollständig auf und entladen Sie ihn anschließend vollständig. Behalten Sie die Anzahl der Zyklen und die Kapazität des Akkus nach jedem Zyklus im Auge. Sie können ein automatisiertes Testsystem einrichten, um diese Zyklen kontinuierlich durchzuführen.
Dieser Test kann lange dauern, da er möglicherweise Hunderte von Zyklen erfordert. Aber es gibt Ihnen eine gute Vorstellung davon, wie lange der Akku im realen Gebrauch hält. Zum Beispiel, wenn Sie verkaufen6-Zellen-Lithium-PolymerWenn Sie Akkus für ein Gerät mit hoher Beanspruchung verwenden, möchten Sie wissen, wie viele Zyklen sie aushalten.
6. Selbstentladungstest
Selbstentladung ist das Phänomen, bei dem eine Batterie mit der Zeit ihre Ladung verliert, auch wenn sie nicht an eine Last angeschlossen ist. Dies kann insbesondere bei Batterien, die über einen längeren Zeitraum gelagert werden, ein Problem darstellen.
Um die Selbstentladungsrate eines kleinen Lithium-Akkus zu testen, laden Sie den Akku vollständig auf und lagern Sie ihn dann in einer kontrollierten Umgebung (z. B. bei Raumtemperatur). Messen Sie die Spannung der Batterie in regelmäßigen Abständen (z. B. jede Woche oder jeden Monat).
Berechnen Sie den prozentualen Ladungsverlust im Laufe der Zeit. Eine niedrige Selbstentladungsrate ist wünschenswert, da die Batterie dadurch ihre Ladung über längere Zeiträume behält. Zum Beispiel, wenn Sie liefernKleiner wiederaufladbarer AkkuBei Notfallgeräten ist eine geringe Selbstentladungsrate entscheidend.
7. Prüfung der thermischen Leistung
Hitze kann einen erheblichen Einfluss auf die Leistung und Sicherheit von Lithium-Akkus haben. Hohe Temperaturen können die Verschlechterung der Batterie beschleunigen und sogar zu Sicherheitsrisiken wie thermischem Durchgehen führen.
Um die thermische Leistung einer Batterie zu testen, können Sie eine Wärmebildkamera oder Temperatursensoren verwenden. Laden und entladen Sie den Akku zunächst unter normalen Bedingungen und überwachen Sie dabei seine Temperatur. Sie können die Batterie auch Umgebungen mit unterschiedlichen Temperaturen aussetzen, beispielsweise Hochtemperaturkammern.
Messen Sie den Temperaturanstieg während der Lade- und Entladezyklen. Eine gut konzipierte Batterie sollte unter normalen Betriebsbedingungen einen relativ geringen Temperaturanstieg aufweisen. Wenn die Temperatur des Akkus zu schnell ansteigt oder ungewöhnlich hohe Werte erreicht, kann dies auf ein Problem mit dem Design oder den Materialien des Akkus hinweisen.
Als Lieferant vonKleiner Lithium-Polymer-AkkuIch verstehe die Bedeutung dieser Leistungstests. Wir führen strenge Tests an allen unseren Akkus durch, um sicherzustellen, dass sie den höchsten Qualitätsstandards entsprechen. Ob Sie auf der Suche nach einem sind4s Li-Ionen-AkkuOb für Ihr High-Tech-Gerät oder einen kleinen Akku für ein Spielzeug: Sie können darauf vertrauen, dass unsere Produkte zuverlässige Leistung erbringen.
Wenn Sie am Kauf unserer kleinen Lithium-Akkupacks interessiert sind oder Fragen zum Testen der Akkuleistung haben, können Sie uns gerne für ein ausführliches Gespräch kontaktieren. Wir helfen Ihnen gerne dabei, die richtige Batterielösung für Ihre Bedürfnisse zu finden.
Referenzen
- Linden, D. & Reddy, TB (2002). Handbuch der Batterien. McGraw - Hill.
- Dunn, B., Kamath, H. & Tarascon, JM (2011). Elektrische Energiespeicherung für das Netz: eine Batterie voller Möglichkeiten. Wissenschaft, 334(6058), 928 - 935.
