¿Cómo probar con precisión la capacidad de una batería recargable?

Saber cuánta capacidad puede almacenar una batería recargable es muy importante. Diferentes baterías recargables almacenan distintas cantidades de energía, por lo que determinar exactamente cuánta potencia pueden suministrar para hacer funcionar un dispositivo es un aspecto clave. También indica cuánto tiempo puede mantenerse en funcionamiento un dispositivo y qué tan bien se puede recargar la batería. Pero aquí está el detalle: toda esta información carece de utilidad si los resultados de las pruebas de capacidad de la batería no son precisos. Este artículo le guiará a través del proceso paso a paso para realizar pruebas precisas de capacidad de baterías, utilizando equipos de la serie SDCBUS de dispositivos de prueba de rendimiento de baterías de potencia de Jiuyuan Tech.

Por qué es importante la prueba precisa de la capacidad de la batería

Descubrir la capacidad de una batería recargable es muy importante. Dado que diferentes baterías recargables almacenan distintas cantidades de energía, saber exactamente cuánta potencia pueden suministrar para hacer funcionar un dispositivo es extremadamente relevante. También permite conocer cuánto tiempo puede alimentar la batería a un dispositivo y qué tan bien se puede recargar. Sin embargo, toda esta información carece de valor si los resultados de las pruebas que miden la capacidad de la batería no son precisos. Este artículo le guiará paso a paso a través del proceso de realizar pruebas precisas de capacidad de baterías, utilizando equipos de la serie SDCBUS de dispositivos de prueba de rendimiento de baterías de Jiuyuan Tech.

¿Qué es la capacidad de una batería

Si no conoces la capacidad de una batería, compararla con una batería de 5.000 mAh es insignificante. Solo se considera que una batería tiene una capacidad determinada si puede hacer funcionar un dispositivo recargable durante el tiempo correspondiente. Por ejemplo, se dice que una batería tiene una capacidad de 5.000 mAh solo si puede alimentar un dispositivo durante una hora. La capacidad de una batería funciona mejor bajo diferentes parámetros, como temperaturas variables, valores de salida y la antigüedad de la batería.

Los métodos precisos para probar la capacidad de una batería siguen un proceso paso a paso: primero, sobrecargar la batería y luego descargarla a una velocidad lenta. Todo el procedimiento depende de dejar el dispositivo en funcionamiento durante un período específico y medir la energía de salida junto con la capacidad de la batería. Pero cualquier procedimiento tiene reglas que deben seguirse.

Preparación para la prueba y comprensión de la química de la batería

Si la batería es nueva y no se ha utilizado, la mayoría de los expertos recomiendan realizar primero de 1 a 2 ciclos de carga-descarga. Esto ayuda a estabilizar las reacciones químicas dentro de la batería, haciendo que las mediciones posteriores de capacidad sean más precisas.

Al configurar el área de prueba, asegúrese de que tenga el tamaño adecuado y una buena circulación de aire. Tenga listos recipientes resistentes al fuego y mantenga el equipo de protección personal (EPP) fácilmente accesible; esto es especialmente importante al probar baterías de alta potencia, como las utilizadas en automóviles. Omitir estos pasos de seguridad podría poner en peligro a usted y a otras personas.

El control de temperatura también es crucial para obtener resultados precisos. Por lo general, probar las baterías a 25°C (±2°C) proporciona los datos más confiables. Las temperaturas más altas pueden hacer que la lectura de capacidad sea mucho mayor que el valor real, por lo que es esencial mantener la temperatura estable durante la prueba.

Cargando completamente la batería

Es mejor utilizar un gráfico de coordenadas XY para mostrar el voltaje constante y la corriente constante durante nuestras pruebas. Siga el procedimiento CC-CV (Corriente Constante-Voltaje Constante) sin ninguna modificación.

En esta etapa, es importante comprender estas baterías y cómo usarlas correctamente. La carga no se completa hasta que la corriente de carga alcance o supere el "nivel de corte". Puede calcularlo fácilmente determinando primero la corriente necesaria para cargar completamente la batería. Por ejemplo, si se requiere 1 amperio para cargar completamente la batería, debe cargarla en etapas y reducir la corriente a 0,1 amperio una vez que alcance 1 amperio; esto se llama corriente de reposo. Tenga en cuenta que el uso de un temporizador no solo es difícil, sino que también alarga el proceso de carga. En esta situación, es necesario un suministro de energía programable.

El Periodo de Reposo

Una vez finalizada la carga, el siguiente paso es el período de reposo, también conocido como equilibrio posterior a la carga, que suele durar de 1 a 2 horas. Esta pausa es muy importante porque permite que las reacciones químicas internas se estabilicen y que el voltaje se asiente (incluso durante estas 1 a 2 horas, el voltaje durante el período de reposo puede seguir fluctuando ligeramente). Esto, a su vez, garantiza la precisión de los resultados de la prueba de descarga subsiguiente.

La Descarga Controlada (El Paso Más Crítico)

Este es el paso más crucial en todo el proceso. Los siguientes pasos deben seguirse cuidadosa y exactamente; de lo contrario, la mayoría de los errores en todo el procedimiento ocurrirán en esta etapa.

Utilice Descarga de Corriente Constante (CC): La corriente de descarga debe permanecer invariable durante todo este paso, incluso durante el proceso de descarga de corriente constante.

Elija la tasa de descarga correcta (tasa C): La capacidad de la batería puede variar con la tasa de descarga. Recuerde que, para que sus resultados de prueba sean significativos y repetibles, debe especificar la tasa C utilizada.

El voltaje en el que termina la descarga se denomina voltaje de corte de descarga. Este voltaje debe registrarse tal como es. Descargue la batería hasta que alcance el voltaje mínimo seguro especificado en su hoja de datos. Acelerar o forzar el proceso de descarga más allá de este voltaje puede dañar la batería y afectar la precisión de los resultados de la prueba.

Durante períodos cortos de descarga, es fácil perder la noción de la corriente. Por lo tanto, registrar con precisión el tiempo y la corriente es la parte más básica e importante para calcular la capacidad de la batería.

Cálculo y análisis

Puede consultar el diagrama del sistema del equipo de pruebas de carga-descarga en el sitio web de la empresa. El software que viene con el equipo tiene una interfaz clara, y la página del ordenador superior puede mostrar los datos de forma intuitiva. La mayoría de los sistemas modernos pueden calcular automáticamente el total de amperios-hora (Ah) descargados integrando la corriente en el tiempo. Otros sistemas pueden generar curvas de descarga (que muestran el voltaje en función del tiempo), y todos estos sistemas pueden proporcionar datos más avanzados relacionados con la salud y el rendimiento de la batería, como las curvas de voltaje y tiempo de descarga.

Por qué el equipo especializado es imprescindible

Aunque puede realizar una prueba sin carga utilizando un sistema sencillo con un multímetro, no puede garantizar la precisión de la prueba sin el equipo adecuado. La serie SDCBUS de Jiuyuan Tech integra todas las funciones necesarias para pruebas precisas de capacidad de baterías, lo que la convierte en una herramienta indispensable.

Rendimiento de medición de alta precisión

Con la serie SDCBUS, los resultados de medición de voltaje y corriente de dispositivos clave reducen los errores de medición de capacidad. Usar la serie SDCBUS significa que no necesita utilizar sistemas de medición avanzados separados disponibles en el mercado.

Todo el proceso de carga, pausas intermitentes de carga y descarga posterior es automático, eliminando errores humanos. Cada prueba puede repetirse de forma consistente, lo que hace que el sistema sea altamente confiable para pruebas precisas de capacidad.

Carga Regenerativa Integrada

A diferencia de las cargas resistivas simples que desperdician energía en forma de calor, la serie SDCBUS actúa como una carga electrónica de corriente continua regenerativa. Puede absorber la energía de descarga, convertirla en energía de corriente alterna y devolverla a la red eléctrica del edificio. Esta característica hace que las pruebas a largo plazo y alta potencia sean mucho más eficientes energéticamente y rentables.

Registro y análisis de datos

Durante todo el funcionamiento del sistema, los datos se registran continuamente. Esto permite generar informes y analizar las curvas de voltaje para identificar posibles problemas de degradación de la batería, incluso cuando solo necesita el valor básico de capacidad.

3 Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: ¿Cuánto tiempo tarda una prueba completa de capacidad de la batería?

El tiempo de prueba depende principalmente de la tasa de descarga. Una prueba con una tasa de descarga de 1C (que descarga la capacidad total en una hora) dura aproximadamente una hora, más el tiempo necesario para cargar y reposar. Una tasa de descarga más suave de 0.5C tarda 2 horas. Considerando todo el ciclo de carga, reposo y descarga, una prueba individual suele tomar entre 3 y 8 horas, lo cual es un marco de tiempo realista.

P2: ¿Por qué mi batería nueva no alcanza la capacidad anunciada?

Primero, asegúrese de que lo está probando correctamente con equipo profesional. La mayoría de los fabricantes reconocidos califican la capacidad de la batería según condiciones ideales específicas (como descargar a 0,2C a 25°C). Otras condiciones, como una alta tasa de descarga o temperaturas más bajas, darán como resultado una lectura de capacidad menor. Además, algunas baterías necesitan varios ciclos de carga y descarga para alcanzar su máxima capacidad.

P3: ¿Puedo usar este equipo para todos los tipos de baterías?

Sí, sistemas como la serie SDCBUS de Jiuyuan Tech son muy versátiles. Funcionan con diversas químicas de baterías, incluyendo iones de litio (Li-ion), fosfato de hierro y litio (LFP), níquel-hidruro metálico (NiMH), baterías de plomo-ácido y baterías de flujo. Lo esencial es establecer los límites de voltaje, tasas de corriente y condiciones de finalización adecuados para cada tipo específico de batería. Tenga en cuenta que este equipo no se utiliza para probar celdas individuales de baterías.