BU-904:如何测量容量

了解各种测试方法以及为什么没有一种是完全令人满意的。

容量是电池最重要的健康指标,但在运行中对其进行估算是很复杂的。传统的充电/放电/充电循环仍然是测量电池容量最可靠的方法。虽然便携式电池可以相对快速的循环,一个大的铅酸电池的整个循环是不实际的容量测量。

SAE (Society of Automotive Engineers)通过“备用容量”(RC)来指定起动器电池的容量。RC反映了在25A稳定放电时运行的分钟数。DIN (Deutsches Institut für Normung)和IEC(国际电化学委员会)在启动电池典型放电0.2 c速率(5h ate)下用Ah标记电池。60Ah的电池会在12A放电。没有精确的RC到Ah的转换存在,但最常见的公式是RC除以2 + 16。一个简单的方法是用RC除以1.9。

放电的方法

人们假设通过放电容量测量是最准确的方法,但情况并非总是如此,特别是铅酸电池。即使在温度控制的环境中使用高精度的设备以及在既定充电和放电标准之后,也会发生相同测试之间的变化。除了意识到电池是具有人类样质的电化学装置之外,这尚不完全理解。我们的智商级别取决于日期和其他条件的时间。基于锂和镍的化学物质提供比铅酸更一致的排出结果。

Cadex实验室检查了91个不同性能水平的启动器电池,结果如图1所示。横轴表示电池由弱到强,纵轴表示容量。该测试遵循SAE J537标准,通过充分充电和24小时休息,然后将25A放电至10.50V (1.75V/电池)。菱形的结果表示测试1。在相同的条件下重复测试,容量以平方表示,测试2。测试1和测试2仅在几天内完成,在容量上的平均差异为+/- 15%。其他实验室也观察到了类似的差异。

电容波动对91次启动电池的两个相同充电/放电测试
图1:91节起动电池在两个相同充放电测试上的容量波动。测试1和测试2之间的容量相差+/ -15%。测试根据SAE J537进行
由Cadex提供(2005)


当评估电池测试结果时,会问:“这些读数是根据什么标准进行比较的?”如果采用有很大误差的经典充放电循环,那么现代测试技术没有基准,科学家可能会问:“哪种方法更准确,放电/充电法还是其他不断发展的技术?”这是一个合理的问题,因为非侵入性技术正在出现,测试电池只需几秒钟。

非侵入性方法

光谱™(通过CADEX)使用多模型电化学阻抗光谱(EIS)在扫描过程中以秒为单位检查电池运行状况。非侵入性技术将EIS与复杂的建模结合在于矩阵的帮助,估计容量,CCA和SOC,也称为查找表。下面是它的工作原理:

多个频率的正弦信号以几毫伏注入电池中。在数字滤波之后,提取的信号形成垂直图,各种电化学模型叠加在该图中。Spectro™选择最佳匹配模型;不合适的副本被拒绝。然后数据融合然后将关键参数的值与派分和CCA估计相关联。图2以简化的方式说明了专利的方法。

数据融合
图2 Spectro™将EIS与复杂的建模相结合,以估计电池容量并改善CCA测量。正弦信号产生奈奎斯特图;数据融合将关键参数的值与估计容量和CCA相关联。
美国专利7072871;由Cadex


奈奎斯特情节由哈利奈奎斯特(1889-1976)发明,而在贝尔实验室。它呈现了使用频率作为参数在单个曲线上显示幅度和相位角的线性系统的频率响应。奈奎斯特图的水平x轴揭示了真实欧姆阻抗,而垂直y轴表示虚部阻抗。(看Bu-907:测试锂基电池、图3)。

容量与CCA.

起动电池有两个不同的值,CCA和容量。这两个读数是不同的;一个无法预测另一个,两者之间的关联几乎不存在,除非是在电池寿命接近尾声的时候。(看BU-806,跟踪电池容量和耐老化的一部分

大多数快速测试人员看内部电阻并进行CCA近似。读取电池电阻相对简单,但是这一点不能预测容量,也不能告诉何时更换电池,因为寿命结束特征主要是相关的能力。大多数初学电池用容量很少曲柄发动机;当容量低于30%时可能会发生突然发生故障。

一些电池测试仪,包括Spectro™,当欧姆读数升高时显示“阻力高”,这是一个通常与热损坏有关的故障。工作启动器电池反映了在右侧RANDLES模型中的R1表示的单位数MOHM值。(看BU-902:如何测量内部电阻)开发高电阻的电池进入两位数读数,这些可能是由这些条件引起的:
randles模型
  1. 低电解质水平(见BU-804C:防水,酸分层和表面电荷
  2. 电解液分层(见BU-804C:防水,酸分层和表面电荷
  3. 电极硫化(见BU-804b:磺化及其预防方法
  4. 收集器板和柱的焊接连接不好或劣化
  5. 集电板开裂腐蚀(见BU-804A:腐蚀,脱落和内部短片
  6. 夹子或电池内部的电池连接不良


R1为电解液电阻,受上述第1、2项影响。第3至6项涉及R1,描述了上述条件中第1项和第2项所反映的低电解液和/或酸分层所产生的电解液电阻。第3至6项涉及从电池柱到电极以及电极到电解液的硫化、腐蚀和接触电阻。

R2 / C并联电路表示电荷传递电阻和速度。它表示所需的能量来克服电极 - 电解质界面处的电极电解质界面所需的能量,该电极电解质界面在电解质内部激活离子,这导致从电极移动到端子的电极。在较差的电池上,阻挡抵抗高于高容量的良好电池。R2 / C分支保持容量估计的秘诀,并与R1中捕获的越机械条件不同。

Randles模型中分离单个组件的能力,正如Spectro™所做的那样,能够改进电池评估,减少电池更换,特别是在质保期内。“高电阻”将电量低的电池与真正有缺陷的电池区分开来。这个测试可以用部分电荷来完成。

“读数有多准确?”汽车力学问道。这取决于电池。如果存在明确的症状,则只能诊断出障碍物。新的电池或已存储的电池可能成为容量估计的异常值。最佳结果是通过从服务中拉出的“工作”电池来实现的。准确性也基于矩阵的质量。(见Bu-905:测试铅酸电池矩阵)。

虽然容量和CCA读数清楚地标记在电池上,这些值并不总是正确的。发现部分起动电池的CCA高于或低于图中所示;只有制造商知道。由于成本高,电池销售后很少进行CCA测试。此外,深循环电池在新电池时显示低容量读数,这可能导致保修退货。这些值将随着电池的格式化而增加。(看BU-701:如何邮寄电池.)

最后更新日期:2020年11月17日

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你应该知道的基础知识
电池与你
电池作为电源

评论(38)

2011年3月30日在上午5:26
Arup Kumar HBussain.写道:

先生
如何计算12v / 80ah电池效率为90%(铅酸电池)

2011年11月22日晚上8:07
尼克•贝尔写道:

可以在放电深度VS电压上获取表格或图形或信息..我有12 x 2V 1550安培小时电池,并希望如果可能的电压计,则希望能够监控它们

2011年12月6日11:24
马库斯写道:

图1没有意义。如果容量读数是+ -15%不准确,第一个测试结果如何绘制如此完美的线路?

2012年2月13日上午8:06
hisannah写道:

计划是安装一个89安培agm的舱底泵,这7安培。充电将使用太阳能电池板。运行时间预计为2小时(间歇15分钟循环)。电池足够吗?需要多大尺寸的太阳能输出来在三天内充电,并仍然保持连接浮动电池?

泵流量随着速度的直接比例而变化。速度变化到电压的平方。它的压力变化到速度的立方体。电压与时间的预期跌落是多少?有了这个,我可以计算实时流量和压力,并获得泵的使用寿命,而不会去除电池。

任何人都在注意提交他们的想法

2012年7月17日下午3:32
韦恩写道:

Marcus,第一行是直的,因为基于第一次测试,通过将91电池放置91个电池来构造图表。在第二个测试上,电池保持相同的顺序,但尾蚴导致数据点展开。

2013年4月17日在上午3:58
美国mateen写道:

我们已经储存了铅酸电池约12个月而不充电,现在我们想使用它们。我们测量了电池电压的电压超过12.25VDC(100°)。

是否有任何风险?在使用之前我们该怎么办?我们应该把它们扔掉吗?

请紧急帮助我。我需要帮助才能做决定。非常感谢。

2013年4月27日早上6:03
罗伯特·H。写道:

美国mateen: I am a novice, but…1.25 is almost fully discharged. The longer they were stored at this low open voltage, the greater likelyhood of a weakened battery. The best option from my perspective would be to remove the batteries and gently rock them side to side for 3 - 4 minutes, check the acid levels (use only distilled water - assuming no battery leaks) and verify acid levels are at covering the plates. If the levels are low but covering the plates, completely charge with a good quality smart charger (battery minder, schumacher), then check the specific gravity; I would want no more total variation of 0.02 from the stongest cell to the weakest. Assuming an “o.k.” S.G. reading, finish filling the cells as needed (do not overfill), and charge again with a 2 amp smart charge until completely charged. Be sure your smart charger is set for either “deep cycle” or “marine”, or “STD”, but for sure NOT AGM or GELL! Recheck S.G. - it should be 1.25 minimum on any one cell (in the green of the hydometer) and still withing the 0.02 S.G. variance maximum bron the best to the worst cell. If this is good, follow battery universities’ instructions for measuring each cells individual voltage which I would want to vary by no more than 0.02. If you can, then load test the battery with no more than a 25 amp draw. and it should test good for at least 3 1/2 hours. If still good, repeat the 2 amp charge to full charge, and put into service. There are a number of other tests, and if this is totally foriegn to you, have a qualified battery service check the batteries for fitness to use. Always abide by safe battery handling precautions; eye, vapor, and skin protection, etc. I believe this is all good advice and safe, but only if done correctly and by someone comfortable and familiar with batteries. No guarntee though, and there are risks with handling batteries, so I must disclaim any responsibility for this information, “at your own risk”. Please verify this information with someone qualified if your unsure of what your doing.

一个简短的替代版本是:把它们带到有良好声誉的服务商店,在使用或依赖它们之前让它们进行测试和服务。

2013年4月27日早上6:16
罗伯特·H。写道:

美国mateen: I wrote the above for deep cycle or rv/marine start battery use because you mentioned “100 ah”, but if your battery is an auto battery or some other starting battery, simply do everything as described up to the load test point, then change the load test to accomodate a starting battery - which is a load test based on the CCA, or take it to your local auto parts store for them to check the batteries after you have charged, filled, topped off the charge, and let the battery rest for a full 24 hours. If it doesn’t test good after this, my guess is it may need professional charging/servicing to be saved (if that will do it).

2013年4月27日上午6:33
罗伯特·H。写道:

很抱歉在我的第一个帖子中出现了错误和含糊。我的意思是说12.25 vdc是一个几乎死电池,0.02的差异适用于具体的重力差异在第一次提到,和0.02 vdc的差异对单个电池电压检查。顺便说一下,单个电池的电压应该是2.1(通常认为一个可用的铅酸电池是充满电的),但在任何情况下,如果你想要任何可靠性的衡量标准,我都不愿意低于2.09 vdc(大约75%的充电)。只有在充电完成至少24小时后,才应进行所有测量。

2013年6月4日早上6:40
randolf de leeuw写道:

如果起动器电池的容量波动是+/- 15%,如果你通过李离子改善这个问题,Wath将成为波动?

2014年3月6日晚上10点
Doug Devries写道:

文章州啊= rc / 2 + 16.这似乎不正确。
RC定义为12V电池可以在长时间提供25A的时间内的时间,同时保持10.5V。所以:
AH = 25 A * RC(分钟)/ 60分钟/小时或
Ah = RC * 0.416667

RC为120分钟的电池在25A放电时,测量容量为50 Ah

RC / 2 + 16个容量计算方法产量76啊 - 显然不正确。

任何人都可以解释RC / 2 + 16 = AH计算的起源吗?

2014年3月9日上午9:52
写道:

IEC电池的内部结构是否与CCA不同?
如果我有两节电池,但不知道是一个是智慧,那么良好的替补标记测试等级是什么。我使用了MIDTRONICS EXP800,并有九个评分来挑选。
SAE,JIS,EN,DIN,CA,CCA,MCA,EN,IEC,
如果我测试一个具有CCA或SAE等级的IEC或EN电池,放大器的测量值是非常高的
一个电池放电与给出相同条件的其他电池放电吗?Thamks M.

2014年3月11日下午6:34
aw写道:

关于Doug Devries评论,我不确定AH = RC / 2 + 16的起源,但我想象它是经验确定的。我也见过啊= 0.6 * rc。

你的方程是正确的,但这总是低估了实际的Ah评级。其原因是,RC测试上的25A电流将高于用于确定Ah额定值。因为你将获得更多的能量从电池如果总电流拉较低较长一段时间(Peukert定律),你的转换将低估RC。

希望这有意义。

2014年4月24日上午5:16
尼克Bordujenko写道:

大家好,如果可以的话,我想和你们分享我有限的知识。

和我一起工作的大多数人经常问我一个汽车电池能坚持多久?那么,一根绳子有多长?-环境温度会影响电池的性能和使用时间。经验法则是,气候越热,你就能更好地使用电池,尽管使用寿命会更短,但对气候越冷,效果就相反——电池使用寿命更长,但性能更差。

用于构建电池内部的材料的质量有很大待地说。丰田中日本出来的松下电池是一个很棒的电池。我在Toyota Hilux中有6年。我还看到了一个Optima红色前34六个起跑板在热带地区获得8年。所以选择合适的电池就像正确维护一样重要。我相信这是公平的说 - 你只能得到你付出的代价。

我相信,公平地说,大多数人对如何使电池处于最佳状态的知识或理解都相当差,要么是因为缺乏教育,要么是因为无知。缺少定期的充电维护(上下班时间短),缺少补水维护(如果适用的话),导致操作人员的电池寿命较短。一个很好的迹象,你的电池是硫酸盐,是在路上是一个简单的视觉检查。如果电池的外壳外观肿胀(弯曲),那么电池就被硫酸盐化了,它的寿命就被严重缩短了。在不久的将来,你会期待一个新的电池。

让你的电池保持良好状态的最有效方法是定期用智能充电器充电,我个人用的是CTEK 7安培充电器,但其他任何品牌的充电器都可以。此外,如果电池是排气式铅酸电池(需要蒸馏水为电池充电),则应根据汽车或电池制造商的建议进行定期检查和充电。如果你让这些细胞暴露在外,你就会杀死一个电池。

在研讨会中,我们将电池充满电,并从不让电池打开电路(O / C)电压下降到12.5伏以下。这是大多数人尤其是钓鱼或滑雪船的人遇到麻烦,特别是忽视了他们的电池,他们持平,他们持平。一个完全充电的电池,左坐24小时,应具有O / C电压=或大于12.5至或大于12.5。12.6伏特。这是100%的充电。如果您有电池相对速度延迟电压,而不是在一周内延伸到一周的电池,而不是对电池进行一些内阻 - 可能会有一些轻微的电流绘图,因此建议使用这些情况下的电池。这可能意味着电池患有硫化,是时候让自己更换电池Pronto了。当电池的电压降至12V以下时,硫化物开始在细胞上积聚。发生这种情况时,您的电池内部容量会降低。可以通过碳桩载荷测试仪进行电池的负载测试,这是我发现的最佳方式。装载完全充电的启动电池,最多可电池的CCA等级10 - 15秒。 As long as the battery stays above 9.6v, then it’s serviceable, if not, charge and re-test. For a vented lead acid battery, using a hydrometer, check the specific gravity. If any of the cells are in the red, or are 50 points or more differnce, it’s time to get a new battery.
如果你没有碳堆负载测试器,一个简单的方法就是在你的车上对你的汽车电池做负载测试,那就是在启动之前拿一个伏特计,测量电池的电压,然后在启动过程中。只要电池的电压是健康的(高于12.5v)开始前,它不下降低于9.6伏起动电机期间,然后你自己有一个可用的电池。

不幸的是,在任何给定的时间点,都无法知道你的电池还剩多少寿命。重要的是要记得保持对电池的维护,并保持定期充电,至少每月一次,以延长电池的使用寿命。

粗略但简单的方法来计算电池充电状态 - O / C电压是:
12.6v = 100%(充满电)
12.5V = 90%
12.4V = 80%
12.3 v = 70%
12.2 v = 60%
12.1 v = 50%
12.0V = 40%
11.9V = 30%
11.8V = 20%
11.7V = 10%
11.6V = 0%(平电池)
切断电压(死电池)= 10.5V

如您所见,1伏就是一块完全充电的电池和平板电池之间,并显示了保持电池充电的重要性,而不仅用于更长的电池寿命,而且防止有杠铃电池的令人尴尬的情况, and it always happens at the worst possible time, doesn’t it?. Cheers, Nick.

2014年7月18日12:52
写道:

exclent网站

2014年9月22日晚上10:32
扎克菲利普写道:

你的网站很棒......

如何将350CCA转换为AMPHours?

2014年10月16日晚上11:35
Prakash.写道:

我需要找到12v,42ah电池的cca值
我需要完整的计算

2014年12月29日凌晨2:17
Ruparathna Amuwala写道:

我需要知道如何找到12v 200ah铅酸蓄电池的CCA值

2015年7月4日在下午6:44
B.V.S.Prakash.写道:

26400mah锂离子

如何在v /啊转换

2015年8月6日上午11:44
Ashvin写道:

我怎么能不稳定100ah电池承受多少负荷…?

2015年9月23日上午9:47
蒂姆写道:

SAE指定储备容量(RC)的起动器电池的容量。RC反映了在25A稳定放电时运行的分钟数。DIN和IEC in AH评估电池,并以典型的排放率为C / 20(5h速率)的运行时间为启动电池。60Ah将在12a下放电。


C/20表示20小时的速率…60ah放电3a在20小时....
不是吗?

2015年10月6日凌晨1:50
hw_freak.写道:

我的负载功率是10W。
电池:4.2V最大,1800mA最大
3.7 v的名义

锂离子电池的负载电流是多少?
任何人都可以让我们知道..

2015年10月25日上午11:29
阿卜杜勒莫尼姆叫醒写道:

非常有益的。您能给我寄来测试铅酸蓄电池容量和200a /H电池冷起动试验的报价单吗?

2015年10月25日上午11:43
阿卜杜勒莫尼姆叫醒写道:

非常有用。如果您能给我寄来测试汽车电池容量和cc/a测试的报价单,我将非常感激。

2015年11月17日在上午3:36
基兰写道:

请指导我,因为我想为我的手持收音机电池7.2vols设计电池分析仪。

2016年8月18日凌晨3:12
har写道:

如何画充放电曲线,如何计算和画电容和电荷,有什么仪器可以测量这种性质,我想问的仪器是什么,如xrd,sem, tem

2016年9月8日下午3:04
约翰随意写道:

放电方法是有缺陷的,但有人能提供一个链接描述如何用标准电路部件来做吗?我知道你也可以测量一个已知负载的电流和一些时间测量,但我不确定然后用时间和电流测量来工作多少毫安时。这个链接显示了一个随机选择的电池的放电曲线http://i.stack.imgur.com/UkodS.gif类型没有previsouly测试曲线由你来决定如何使用这些测量(我听说过比完整的放电时间更短)找到mAH的电池吗?谢谢。

2017年7月30日下午6:31
艾哈迈德写道:

我有个实验室专家电池类型在德黑兰,我实验室批准伊朗国家标准组织,我将要求你提供的列表进行电池类型测试所需的设备按照IEC标准的要求,以及价格和交货条件。申报的东西。我希望在不久的将来我们能更密切地交流

2017年8月5日晚上9:35
霍巴特迪克森写道:

这个公式似乎是伪造的,没有来源或来源参考。我第一次看到电流和容量之间的这种非法关系。至少Peukerts的法律可以遵循,而不是误导容量信息....

2017年9月15日上午6:49
Dilshan Rassideen.写道:

想了解安大略省电池维修、维修和保养课程

2017年10月11日晚上5:12
Dilojan Romesh Senanayake写道:

几天前我从亚马逊购买了以下电源。转速架/ SafStar调节器输出电压和输出电流不同意万用表读数。

Safstar可调电源30V 5A精密可变直流数字实验室带/夹
- https://www.amazon.com/gp/product/b01ihg8d8o/ref=oh_aui_detailpage_o09_s00?ie=utf8&psc=1


当转速道电源设置为0.8A(安培)的“恒流”时,稳压器LED(红色)读取0.43V,电压读取万用表读取200.9 mV(〜0.2 v)。轿车电源上的电流读取0.80 A,而万用表读取1.4 A.请参阅电源两侧的两个万电表的附图。抱歉,没有办法附上照片

2017年11月1日凌晨3:21
vengadesh.写道:

如何根据极板及其重量计算Ah/容量(铅酸电池)请举例说明。

2017年11月16日晚上9:13
Jonny Paget.写道:

我有一个N150密封的铅酸电池在我的船上进行房屋电池,由太阳能和风力发电机充电,两个稳压器都在相同的充电状态下进入浮动模式,但电池似乎迅速持平,有什么可能导致这个似乎缺乏能力,并且有一个补救措施,谢谢,jonny。

2018年1月16日下午5:41
菲利普写道:

为什么SAE在测试“起动”电池时,会将其放电至10.5V,而不建议起动电池在11.5-11.8V以下放电?

SAE J537标准:先充满电,休息24小时,然后按规定将25A放电至10.50V (1.75V/cell)

2018年10月30日凌晨1:59
伊恩写道:

我可以使用MIDTronics或类似算法测试仪来测试移动滑板车SLA电池。我试图建立剩下的能力。谢谢。伊恩

2019年1月1日上午6:56
朱利安·刘写道:

你好,

一些制造商使用“电导技术”来确定电池容量(不是CCA),例如,中间人。这种方法有多准确?

我想测量我的RV中电池的容量(每10架105 AH)的容量(每10架105 AH),使用便携式便携式仪器。如果不准确很小,我可能会容忍它。

最好的问候,
朱利安

2020年9月29日晚上11:11
jobin写道:

是否可以找到充放电时铅酸蓄电池的电池百分比?如果可能的话如何?

11月24日,2020年上午5:20
托马斯·哈米斯写道:

我是新的电气工作,车辆力学,完全且在比赛中完全可怕。我的普锐斯混合动力车有其他问题,两节电池都完全放电。我确实学会如何为我的2个12V电池带来我所做的一节。现在我真的需要让我的电池重新组装,尝试了2个充电器,现在我几乎了解如何使用或设置设置。如果有人有时间并且愿意这样做,我真的需要约1个帮助。当我充电或放弃并离开时,我的许多负面终端都有太多的充电。我单独花了数百个模块,我真的需要我的车,所以我可以回到工作。我的contct信息是:
e:h4rmonthomas@gmail.com.
如果我发现实际上愿意帮助我的人,生病送我的细胞#以更快,更好地沟通。提前致谢。