كيف تتحقق من قوة بطارية ليثيوم أيون؟ أتقن الفرق بين مستوى الشحن وصحة البطارية.

للتحقق من مستوى الطاقة الفوري لبطارية ليثيوم أيون، تستخدم جهاز قياس متعدد (multimeter) لقياس جهد التيار المستمر (DC voltage) الخاص بها. بعد ضبط جهاز القياس المتعدد على إعداد جهد التيار المستمر، قم بتوصيل المسبار الأحمر بالطرف الموجب (+) للبطارية والمسبار الأسود بالطرف السالب (-). تشير القراءة على الشاشة إلى الجهد الحالي للبطارية، والذي يتوافق مباشرة مع حالة شحنها.

التمييز الحاسم الذي يجب فهمه هو أن قياس الجهد يخبرك بـ حالة شحن البطارية الحالية (مدى "امتلاء" البطارية الآن)، وليس حالة صحتها العامة (قدرتها على الاحتفاظ بالشحن مقارنةً عندما كانت جديدة).

لماذا الجهد هو نصف القصة فقط

قراءة الجهد البسيطة هي لقطة ممتازة، لكنها لا تكشف الصورة الكاملة لحالة البطارية. لفهم أدائها حقًا، يجب عليك التمييز بين مقياسين رئيسيين: حالة الشحن وحالة الصحة.

فهم حالة الشحن (SoC)

حالة الشحن هي قياس لمدى امتلاء البطارية في لحظة معينة، ويتم التعبير عنها كنسبة مئوية. الجهد هو أفضل مؤشر بسيط لدينا لحالة الشحن لبطارية في وضع الراحة.

بالنسبة لخلية ليثيوم أيون الاسمية النموذجية 3.7 فولت، يرتبط الجهد بمستوى شحنها:

• 4.2 فولت: ~100% مشحونة (مشحونة بالكامل)
• 3.7 فولت: ~40-50% مشحونة (الجهد الاسمي أو جهد التخزين)
• 3.2 فولت: ~0% مشحونة (مفرغة بالكامل)

إذا كانت قراءة بطاريتك أقل من 3.0 فولت، فقد تكون مفرغة بشكل مفرط وربما تالفة.

السؤال الحقيقي: حالة الصحة (SoH)

تصف حالة الصحة قدرة البطارية على تخزين الطاقة بالنسبة لسعتها التصميمية الأصلية. وهي تمثل عمر البطارية وتآكلها.

فكر في الأمر كخزان وقود. تخبرك حالة الشحن ما إذا كان الخزان ممتلئًا، بينما تخبرك حالة الصحة ما إذا كان الخزان نفسه قد تقلص بمرور الوقت. قد تقرأ بطارية مهترئة (حالة صحة سيئة) 4.2 فولت عندما تكون "ممتلئة"، لكنها ستفرغ بشكل أسرع بكثير لأن سعتها الإجمالية قد تضاءلت.

كيفية إجراء اختبار جهد دقيق

تتطلب الحصول على قراءة جهد موثوقة إعدادًا وإجراءً صحيحين. يمكن أن يكون الاختبار المتسرع أو غير الصحيح مضللاً.

إعداد جهاز القياس المتعدد الخاص بك

أولاً، تأكد من تكوين جهاز القياس المتعدد الخاص بك بشكل صحيح. اضبط القرص على جهد التيار المستمر (V⎓).

إذا لم يكن جهاز القياس الخاص بك ذاتي النطاق، فحدد نطاقًا أعلى من أقصى جهد للبطارية. بالنسبة لخلية 3.7 فولت، يعد إعداد 20 فولت خيارًا آمنًا وشائعًا.

توصيل المسابير

المس بعناية المسبار الأحمر بالطرف الموجب (+) للبطارية والمسبار الأسود بالطرف السالب (-).

تأكد من وجود اتصال قوي. سيؤدي الاتصال الضعيف إلى قراءة متذبذبة أو غير دقيقة. القيمة المعروضة على الشاشة هي جهد الدائرة المفتوحة للبطارية.

قيود اختبار الجهد البسيط

على الرغم من فائدته، فإن اختبار جهد جهاز القياس المتعدد له قيود متأصلة يجب عليك فهمها لتجنب التشخيص الخاطئ.

لا يكشف عن السعة الحقيقية

كما ذكرنا، لا يمكن لهذا الاختبار أن يخبرك بحالة صحة البطارية. ستظل البطارية التي تبلغ سعتها الأصلية 50% فقط تظهر 4.2 فولت كاملة بعد الشحن، مما يعطي انطباعًا خاطئًا عن الصحة.

الجهد تحت الحمل أكثر كشفًا

سيظل جهد البطارية السليمة مستقرًا نسبيًا تحت الحمل، بينما سينخفض جهد البطارية الضعيفة بشكل كبير. يتم إجراء اختبار الجهد البسيط بدون حمل، لذلك لا يمكنه اكتشاف هذا الضعف.

دوائر الحماية يمكن أن تتداخل

تتضمن العديد من بطاريات الليثيوم أيون نظام إدارة بطارية (BMS) مدمجًا أو دائرة حماية. إذا تم تفريغ خلية بشكل مفرط، فقد تقوم هذه الدائرة "بفصلها"، مما يجعلها تقرأ 0 فولت حتى لو لم تكن الخلية نفسها ميتة تمامًا.

إجراء التشخيص الصحيح

استخدم الاختبار الصحيح للسؤال الصحيح لتقييم حالة بطاريتك بدقة.

• إذا كان تركيزك الأساسي هو تحديد مستوى الشحن الحالي: فإن اختبار جهد جهاز القياس المتعدد سريع وبسيط ويوفر تقديرًا ممتازًا لحالة شحن البطارية.
• إذا كان تركيزك الأساسي هو تحديد ما إذا كانت البطارية "مهترئة": يجب عليك تقييم سعتها عن طريق مراقبة وقت تشغيلها في جهاز بعد شحن كامل. إذا استمرت لفترة أقصر بكثير مما كانت عليه من قبل، فإن حالة صحتها سيئة، بغض النظر عن قراءة جهدها.

في النهاية، فهم الفرق بين الشحن الحالي للبطارية وصحتها الإجمالية هو المفتاح للتشخيص الدقيق لحالتها.

جدول ملخص:

حالة الشحن (SoC)	الجهد (خلية 3.7 فولت)
~100% مشحونة	4.2 فولت
~40-50% مشحونة	3.7 فولت
~0% مشحونة	3.2 فولت
حالة الصحة (SoH)	ماذا تقيس
جيدة	يمكن للبطارية الاحتفاظ بالشحن قريبًا من سعتها الأصلية.
ضعيفة	تضاءلت السعة الإجمالية لتخزين الطاقة في البطارية.

هل تحتاج إلى تشخيصات دقيقة لاختبار البطاريات أو معدات المختبر؟ فهم أداء البطارية أمر بالغ الأهمية للحصول على نتائج موثوقة. تتخصص KINTEK في معدات ومستهلكات المختبرات عالية الجودة، وتوفر الأدوات التي تحتاجها للتحليل والاختبار الدقيق. سواء كنت تقوم بتطوير تقنيات بطاريات جديدة أو ضمان مراقبة الجودة، يمكن أن تساعد حلولنا. تواصل مع خبرائنا اليوم لمناقشة كيف يمكننا دعم الاحتياجات المحددة لمختبرك.