バッテリー容量テスターリチウムイオン-計算とテスト

リチウムイオン容量はどのように計算しますか？

リチウムイオン電池の容量は、アンペア時（Ah）で測定されます。アンペア時とは、通常、バッテリーから1アンペアを1時間抽出できることを意味します。実際には、1 Ahのセルがある場合、1アンペアを1時間、または2 Aを0.5時間、さらには0.25Aを4時間引き出すことができることを意味します。

ああ、容量はセル内に保存されたクーロンの尺度を表します。アンペア×時間を掛けると、1アンペアは1秒あたり1クーロンなので、クーロンが得られます。たとえば、1時間= 3600秒であるため、1Ahは3600アンペア秒になります。クーロンを取得するには、これに使用された合計時間または秒数を掛ける必要があります：3600クーロン/秒×秒= 3600クーロン。ただし、小さいセルの場合、それらの容量はミリアンペア時（mAh）で測定されることがあります。

セル容量は、蓄積されたエネルギーの尺度であるワット時（Wh）で測定することもできます。 1ワットは1秒あたり1ジュールに相当し、ワット×時間を掛けるとジュールになります。 1時間= 3600秒の場合、1×3600を増やした場合と同様に、1 Wh = 3600ワット秒になります。この結果の数値は、セル内に蓄積されたエネルギーの3600ジュールにも相当します。

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バッテリー容量テスターとは何ですか？

ほとんどの従来のバッテリーパックには、バッテリーの容量を表示したり、電源が切れたときに通知したりするメーターが組み込まれていないため、最初にテストせずに交換する必要があります。適切な代替手段としても使用できるバッテリー容量テスターまたはマルチメーターがない場合、バッテリーがまだ充電されていることを確認する唯一の方法は、バッテリーを目的の電子機器に戻し、電源を入れてみることです。このようなプロセスは時間がかかり、一部のバッテリーは充電量が少ないだけで電子デバイスが機能しない可能性があるため、正確な結果が得られない可能性があり、セルが死んでいることを示します。

したがって、バッテリ容量テスターは、バッテリパックの容量をテストし、セルに残っている充電量を決定するために設計された電子デバイスです。これらのデバイスは、バッテリーのセルから流れる電流をチェックすることによって機能します。導電性ワイヤーがバッテリーの両方の端子に接続されており、これが電流の放出を刺激します。各バッテリー容量テスターには、バッテリーがテスターに接続されているときの充電レベルを示すゲージも付属しています。

バッテリー容量テスターは電流を測定するだけで、抵抗を使用して測定します。テスターのタイプに応じて、ゲージは他のコンポーネント（通常はピン）によって移動されます。抵抗がより多くのアンペア数を受け取ると、ピンはゲージ上をさらに移動し、セル内の電荷が増えることを示します。ただし、リチウム電池などの電池は、多くの場合、不正確な測定値を示す可能性があります。これらの結果は、アルカリ電池の場合のように、そのような電池の電流が均一に消耗しないためです。代わりに、特定の充電レベルでは、電流が大幅に低下するため、バッテリーの残量が半分しかない場合でも、バッテリーは完全に充電されたと読み取られる可能性があります。

通常の電池容量テスターは、リチウムイオン電池のような充電式電池をテストしたり、充電できるかどうかを判断したりすることはできません。このような状況では、充電式バッテリーを提供するように特別に設計されたバッテリーテスターを入手する必要があります。

リチウムイオン電池をどのようにテストしますか？

リチウムイオン電池をテストする前に、テストの頻度を検討する必要があります。リチウムイオン電池の容量テストをどのくらいの頻度で行う必要がありますか？研究によると、容量テストをいつ実行するかを決定する最良の方法は、時折抵抗測定を行って目的のバッテリーを監視することです。これを行うと、不要なテストの必要性が減り、したがって、必要な場合にのみテストが組み込まれます。テスト頻度計画を効果的にするには、カレンダーベースではなく条件ベースの計画が必要です。条件ベースのテスト頻度計画は、バッテリー寿命に影響を与える可能性のある他のすべての変数と要因に対応しますが、カレンダーベースの計画は、主に不正確な可能性のある仮定に依存する傾向があります。

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内部抵抗テストはセルの潜在的な弱点の存在を示しますが、容量テストは欠陥がアクションを実行するのに十分深刻であるかどうかを示します。ただし、容量テストはバッテリーの寿命を縮める傾向があるため、バッテリーの状態を知ることと引き換えに、妥当な損失を生み出すために時々実行する必要があることに注意してください。このような容量テストは、主にユーザーがセルの寿命よりもセルの信頼性の向上に関心があるために実行されます。バッテリーが必要な特定の量のエネルギーを供給できなくなると、そのようなエネルギーが不十分になるため、バッテリーが電力を供給し続けることができる期間は無関係になります。

バッテリーのテスト

バッテリー容量テスターの電源を入れ、電圧測定値を測定するように設定します。テスターのセンサーを、リチウムイオンセルの指定されたバッテリー端子に正確に接続します。電圧の読み取り値を確認して書き留めてから、センサーを端子から外します。バッテリーが充電されている場合、メモした電圧の読み取り値は、バッテリーのラベルの読み取り値に似ているか、完全に充電されたバッテリーの場合はわずかに高くなります。リチウムイオン電池は、放電期間またはプロセスのほとんどの間、一定の電圧を維持するように設計されています。これは、バッテリーが総容量の半分まで放電された場合でも、電圧の読み取り値がバッテリーのラベルに示されているものよりわずかに低くなる可能性があることを意味します。

ただし、電圧の読み取り値がラベルの数値より20％以上低い数値を示している場合は、バッテリーを再充電する必要があることを意味します。バッテリー容量テスターの設定を変更して、mAhを測定します。読み取り値をもう一度書き留めながら、上記の手順を繰り返します。バッテリーが完全に充電されている場合、テスターからの読み取り値は、メモしたものと同じになるはずです。

最終的な考え

バッテリー容量テストでは、セルの現在の状態を簡単に確認できます。ただし、適切なメンテナンスに関係なく、バッテリーが同じままであるか、今後数週間または数か月間期待どおりに動作することを保証するものではありません。このため、バッテリーの寿命を縮めたり、必要な交換時間に関する情報を入手したりするために、バッテリー容量のテストはたまにしか実行しないでください。