Тестер ёмкости литиевых аккумуляторов
Сегодняшний обзор будет посвящен тестеру ёмкости литиевых аккумуляторов, приобретенному мною на просторах eBay. Есть у меня в домашнем хозяйстве несколько литиевых аккумуляторов разных типоразмеров, некоторые работают все еще отлично, другие — не так, как долго раньше. Так что причиной совершения данной покупки стала необходимость измерения оставшейся емкости аккумуляторов.
Изначально я думал о приобретении зарядного устройства Liitoka с функцией измерения емкости, но потом отказался от этой задумки и сделал выбор в пользу виновника данного обзора. Причин тому было несколько, среди которых наличие хорошего зарядного устройства, использование не только «пальчиковых» аккумуляторов, а так же способность тестера измерять остаточную емкость (с любого напряжения), чего не имеют делать «умные» зарядки.
Выбор продавца был случайным, но несмотря на это у меня остались только положительные впечатления после общения с ним. Посылка была отправлена быстро, да еще и с полноценным треком. Так что если кому-нибудь интересно узнать маршрут ее следования из Китая в Беларусь, то сделать это можно здесь.
Итак, обозреваемый набор для определения емкости поставляется в обычном полиэтиленовом пакете. Говорить об оригинальной заводской упаковке не приходится. 
В пакете находится непосредственно тестер емкости, батарейный отсек, кабель USB-microUSB для подключения питания, а так же небольшая черно-белая инструкция на китайском языке. 
Самое интересное тут — плата тестера. Она снабжена трехзначным ЖК-дисплеем, четырьмя кнопками, использующимися для его настройки и запуска/остановки процесса измерения емкости, шестью информационными диодами и кулером 🙂
Кнопки «Up» и «Down» используются для изменения задаваемых параметров (ток разряда, напряжение при котором процесс останавливается, переключение полученных данных), «Set» — для ввода установленных значений, а «On/Off» — для запуска/остановки процесса измерения емкости и сброса полученных данных (долгое нажатие). 
Щелкают они довольно таки громко, кроме того, каждое нажатие сопровождается писком динамика-пищалки, спрятанного под радиатор.
С обратной стороны плата выглядит следующим образом: 
Батарейный отсек с подпружиненной ножкой, так что его можно использовать для аккумуляторов разных размеров. 
В целом, к качеству изготовления особых претензий у меня нет, сделано все неплохо, серьезных огрехов во внешнем виде найти удалось. Постороннего запаха у пластиковых изделий так же нет, что не может не радовать.
Как я уже говорил, питается тестер посредством USB кабеля, т.е. от 5 вольт. При подключения его к сети из динамика раздается протяжный писк, а на ЖК-дисплее загораются красные нолики. 
Но перед тем, как перейти к практическим испытаниям, думаю, будет не лишним ознакомить вас с характеристиками данного устройства.
Особенности:
— Тест литиевых аккумуляторов в диапазоне от 0.01V
8.99V;
— Цифровой дисплей отображает емкость/время и напряжение постоянного тока (V);
— Оснащен вентилятором охлаждения, который начинают работать при температуре выше 60 градусов Цельсия;
— Работает от Micro USB DC 5V, что удобно для использования;
— Длительное нажатие ON / OFF в течение 3 секунд для очистки данных.
Обратите внимание:
1. Не устанавливайте напряжение разряда батареи 0.00V, во избежание ее повреждения. 2. Максимальное поддерживаемое напряжение 8.99V. 3. Во время тестирования длительное нажатие кнопки ON/OFF может его остановить.
Характеристики:
— Напряжение: Micro USB DC 5V;
— Подходят для тестирования: аккумуляторы 0.01V
8.99V;
— Диапазон тока разряда: макс. 3A;
— Тестируемая ёмкость: 0.00AH
99.9AH;
— Время разряда: 0.00H
9.59H;
— Размер батарейного отсека: 10,5 * 4см;
— Общий вес: 135g.
Теперь, зная все это, можно взять какой-нибудь аккумулятор и узнать что от него осталось. Первый выбор пал на Samsung 26-F, которому уже год-полтора, но несмотря на это он до сих пор показывает отличное время работы. Итак, вставляем его в батарейный отсек. На ЖК-дисплее сразу отображается его напряжение в 4,20В. 
Аккумулятор полностью заряжен, но на всякий случай перепроверим напряжение при помощи мультиметра. 
Как видно, полученные данные полностью совпадают.
Следующий этап — выбор напряжения, при достижении которого процесс будет остановлен. Вообще, минимально допустимое напряжение для литиевых аккумуляторов, в среднем, составляет 2,4В. Ниже этого уровня разряжать их не рекомендуется. Но для нашего 26F полно официальной документации со всеми необходимыми данными. Открываем — смотрим: 
Напряжение разряда — 2,75В, емкость — 2600 мАч. Задаем нужные параметры: 
Следующий шаг — выбор тока разряда. Здесь возможно четыре значения — 0,5А, 1А, 2А и 3А. Шкала тока разряда находится справа от кнопок и подсвечивается зелеными диодами. Выставляем значение в 1А. Можно начинать.
После нажатия кнопки On/Off из пищалки снова раздается очередной противный звук и начинает светиться диод около параметра «Work» — процесс пошел. Во время работы тестера на ЖК-дисплее отображается текущее напряжение аккумулятора. Кулер, кстати, рабочий — спустя минут 5-10 после начала процесса он начал крутиться и не остановливался до тех пор, пока все не закончилось. 
При достижении заданного напряжения разряда тестер снова начинает пищать. Можно узнать полученные результаты. Итак, при разряде с 4,2В до 2,75В аккумулятор показал емкость в 2,43Ач. С учетом того, что первоначальная емкость его составляет 2,6Ач, и в хозяйстве он у меня пару лет — очень даже неплохо. 
Так же можно узнать время, потраченное на тест. В нашем случае это 2,25 часа. 
Следующий тест был проведен забавы ради. Нашел в шуфлядке китайский аккумулятор 18650 GTL с гордой надписью 5300 мАч. Напряжение на старте — 4,15В. 
Оставив значения с прежнего теста, запускаем процесс. Все проходит очень быстро — минут за 10. Результат измерения емкости — 0,09 Ач 🙂 Выдающийся результат, что тут еще можно сказать. 
После этого было проведена еще парочка тестов в которых поучаствовали аккумуляторы 14500 и 26650 (чем хорош этот тестер — комплектный батарейный отсек можно заменить на другой (подходящий) за минуту). Тестер показал себя рабочим инструментом, который без особых проблем справляется с поставленной перед ним задачей. Что немаловажно, данный тестер умеет измерять «остаточную» емкость аккумуляторов. То есть даже если аккумулятор будет заряжен на 50% — он высчитает сколько Ач в нем осталось.
В целом, покупкой остался доволен. Свои функции тестер выполняет без каких-либо проблем.
На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.
Источник
Литий-полимерный аккумулятор – плюсы и минусы
Статья обновлена: 2020-12-17
Статья обновлена: 26.11.2020
Литий-полимерные аккумуляторы – это современные элементы питания с отличными эксплуатационными характеристиками. Они стали новой ступенью развития литий-ионной технологии. Аккумуляторы типа Li-Polymer применяются в смартфонах, планшетах, электронных книгах, квадрокоптерах, моделях на радиоуправлении, портативных электроинструментах и другой технике.
Использование полимерного электролита повышает безопасность использования аккумуляторов, предоставляет свободу форм и размеров, в т. ч. позволяет получать сверхтонкие модели.
Изначально Li-Pol элементы питания уступали Li-ion аналогам по ионной проводимости и диапазону допустимых температур. Но модели обоих типов, используемые в современной технике и электронике, по рабочим характеристикам практически идентичны.
Особенности Li-Pol технологии
Главное отличие Li-Pol моделей от Li-ion аналогов состоит в типе применяемого электролита. При производстве накопителей энергии категории Li-ion катод и анод разделяют пористым сепаратором. В его порах содержится жидкий электролит. У элементов питания категории Li-Pol роль электролита выполняет полимер с токопроводящими добавками.
Основой для производства Li-Polymer аккумуляторов стали полимеры, которые при внедрении в их структуру ионов электролита переходят в полупроводниковое состояние с многократным возрастанием проводимости.
Ученым удалось создать несколько групп Li-Po аккумуляторов с разным составом электролита:
- С сухим полимером – такие модели производятся с применением полиэтиленоксида и солей лития.
- С мелкопористой полимерной матрицей – в нее внедряются неводные растворы солей лития.
- С гомогенным электролитом в форме геля – создаются путем встраивания в полимерную структуру солей лития.
Характерным отличием Li-Polymer батарей является гибкая форма и мягкая оболочка вместо жесткого корпуса. Эта особенность обеспечивает элементам питания более легкий вес – на 20% по сравнению с Li-ion аналогами.
Принцип работы
По принципу работы Li-Po и Li-ion аккумуляторы идентичны. Заряд переносят ионы лития, которые перемещаются от катода к аноду и обратно, внедряясь в молекулярную структуру материалов. При зарядке элементов питания ионы Li + переходят от катода к аноду, а при разрядке – в обратном направлении. Проводящей средой для ионов Li+ служит полимер с включенными в его состав добавками из солей лития. Напряжение Li-Po ячеек в разряженном состоянии составляет от 2,7 до 3 В, а в заряженном – достигает 4,2 В.
Плюсы и минусы литий-полимерных батарей
Экспериментируя с используемыми материалами катода, анода и электролита, ученые добились повышения плотности тока и увеличения температурного диапазона Li-Po ячеек. У разных брендов технологии изготовления Li-Pol аккумуляторов. Поэтому и характеристики элементов питания отличаются. Но в целом плюсами литий-полимерных аккумуляторов являются:
- стойкость к токовым перегрузкам, сжатию, вибрациям и другим воздействиям;
- компактность;
- легкий удельный вес;
- низкое внутреннее сопротивление;
- разнообразие форм и толщин – вплоть до 1 мм;
- высокая удельная энергоемкость;
- малый саморазряд;
- невыраженный эффект памяти;
- стабильность напряжения в процессе разряда;
- напряжение 3,7 В на ячейку;
- высокий уровень безопасности;
- диапазон рабочих температур от -20 до +40 °С;
- ресурс от 500 циклов и выше.
Минусами литиево-полимерных аккумуляторов считается их относительно высокая цена, временное снижение емкости на морозе и подверженность естественной деградации – старению. Как и все элементы питания на основе лития, Li-Polymer модели постепенно теряют свою емкость – около 20% за 2 года активной работы.
Типы Li-Po батарей
В зависимости от допустимых разрядных токов Li-Po батареи делятся на 2 группы:
- Обычные – с разрядными токами до 3–5С. Такие устройства применяются в смартфонах, планшетах, других видах электроники и бытовой технике.
- Быстроразрядные или силовые (обозначение Hi discharge, HC или HD в маркировке) – устройства с допустимым током разряда до 8–10С. Они применяются в радиоуправляемых моделях, портативном электроинструменте, электромобилях и других устройствах, которым нужны большие разрядные токи.
Правила эксплуатации
Чтобы продлить срок службы Li-Poly батареи, нужно четко соблюдать рекомендации по ее эксплуатации. Прежде всего, необходимо использовать надежное зарядное устройство с подходящими параметрами. На универсальном ЗУ важно корректно выставлять настройки – напряжение 4,2 В на элемент и ток до 1С. Для силовых моделей допустим зарядный ток до 5С. Также для сохранения работоспособности Li-Po батареи важно:
- не допускать перезаряда – выше 4,2 В на элемент;
- избегать короткого замыкания;
- не допускать перегрева выше 60 °С, в т. ч. при заряде или разряде высокими токами;
- не оставлять элементы питания под воздействием прямых солнечных лучей, возле отопительных приборов или открытых источников огня;
- не нарушать герметичность оболочки;
- не разряжать ниже 3 В на элемент;
- не подвергать ударам, прокалыванию и другим механическим воздействиям;
- не хранить в разряженном состоянии;
- заряжать, не дожидаясь полной разрядки;
- после использования на морозе – выдерживать пару часов при комнатной температуре, а затем заряжать;
- хранить в полузаряженном состоянии в прохладном сухом месте, в стороне от тепловых приборов.
При нарушении правил эксплуатации элементы питания быстро теряют емкость. При перегреве до 70 °С происходит самопроизвольная реакция, преобразующая энергию в тепло. В результате аккумулятор может воспламениться. Но при соблюдении правил использования Lo-Po элементы они абсолютно безопасны, эффективно справляются со своими задачами и радуют долгим сроком службы.
Какую батарею выбрать: Li-Pol или Li-ion?
Из-за отсутствия жидкого электролита Li-Po батареи считаются более безопасными в использовании. В отличие от Li-ion элементов, они не привязаны к стандартным типоразмерам, бывают очень тонкими – от 1–2 мм, выполняются в мягкой оболочке и имеют более легкий вес. В остальном Li-Pol и Li-ion батареи практически идентичны.
Поэтому выбор зависит преимущественно от требований к весу и толщине аккумулятора. Если нужен сверхтонкий и легкий источник питания, преимущество отдается полимерным моделям. В остальных случаях обычно используются Li-ion батареи.
Источник