LiFePO4-Batterien, auch als Lithium-Eisenphosphat-Batterien bekannt, sind aufgrund ihrer langen Lebensdauer, hohen Sicherheit und Effizienz eine beliebte Wahl für zahlreiche Anwendungen. Doch wie bei jeder Batterie ist es wichtig, ihre Leistung regelmäßig zu überprüfen, um eine optimale Funktion zu gewährleisten. Das Testen von LiFePO4-Batterien hilft nicht nur, die tatsächliche Kapazität und den Ladezustand zu bestimmen, wie Sie die Kapazität und die Spannung messen. In diesem Artikel erfahren Sie auch, warum und wie Sie Ihre LiFePO4 testen sollten, welche Geräte dabei hilfreich sind und worauf Sie besonders achten müssen.

Die Bedeutung des Testens von LiFePO4-Batterien

1. Produktdaten validieren

Nach dem Kauf einer Lithiumbatterie sollten Sie nicht warten, bis Sie während des Gebrauchs ein Problem feststellen, bevor Sie sich an den Händler wenden. Wenn Sie Zweifel an den Angaben auf dem Produkt haben, können Sie ein Gerät kaufen, um zu testen, insbesondere die Spannung, die Kapazität, den Batteriestatus usw. Aber es sollte beachtet werden, dass das Geschäft in den Testdaten nicht die gleiche Testumgebung sein kann, die Daten sind möglicherweise nicht genau die gleichen. Allerdings sollte beachtet werden, dass das Geschäft in den Testdaten Testumgebung kann nicht die gleiche sein, können die Daten nicht genau das gleiche sein, wir müssen nur sehen, ob der Unterschied zu groß ist.

2. Batterien pflegen

Die Leistung von Lithiumbatterien wirkt sich direkt auf ihre Lebensdauer, Lade- und Entladeeffizienz und Sicherheit aus. Um die Stabilität und Zuverlässigkeit der Batterie zu gewährleisten, müssen umfassende Tests durchgeführt werden, die unter anderem die Kapazität, die Lade- und Entladeleistung, den Innenwiderstand, die Zykluslebensdauer und die Temperatureigenschaften betreffen. Diese Tests können nicht nur dem Forschungs- und Entwicklungspersonal helfen, das Batteriedesign zu optimieren, sondern auch den Herstellern, die Produktqualität zu verbessern und Sicherheitsrisiken zu verringern.

Kapazität der LiFePO4 Batterie testen

Die Batteriekapazität gibt die Strommenge an, die von der Batterie in praktischen Anwendungen gespeichert und wieder abgegeben werden kann, normalerweise in der Einheit „Amperestunden (Ah)“. Beim Kauf von LiFePO4-Batterien wird auf der Produktdetailseite die „Nennkapazität der Batterie“ angegeben, die die theoretische maximale Kapazität der Batterie angibt, wie sie vom Hersteller unter Standardbedingungen (z. B. bestimmte Temperaturen und Entladungsraten) kalibriert wurde.

Wie Sie die Kapazität der LiFePO4 Batterie testen

Schritt 1. Verwende ein LiFePO4-spezifisches Ladegerät, um die Batterie vollständig aufzuladen.

Schritt 2. Einrichten Sie die Prüfbedingungen, bestimmen das Entladestrom und die Entladeschlussspannung.

Schritt 3. Wählen Sie die geeigneten Prüfgeräte aus, wie z. B. Batterietester, eine programmierbare Lastbank und eine Datenprotokollierungssoftware zur Aufzeichnung.

Schritt 4. Schließen Sie die Batterie an die elektronische Last oder das Prüfgerät an, um eine ordnungsgemäße Verkabelung sicherzustellen.

Schritt 5. Stellen Sie den konstanten Entladestrom ein und starten Sie den Entladetest, während Sie Spannung, Strom und Zeit aufzeichnen.

Schritt 6. Wenn die Batteriespannung auf die eingestellte Entladeschlussspannung (z. B. 10 V) abfällt, wird der Entladevorgang gestoppt und die Gesamtentladezeit aufgezeichnet.

Schritt 7. Berechnen Sie die Kapazität in Amperestunden (Ah) mit der Formel: Kapazität (Ah) = Entladestrom (A) × Entladezeit (h).

Innenwiderstand LiFePO4 messen

Der Innenwiderstand einer lifepo4-Batterie bezieht sich auf den elektrischen Widerstand innerhalb ihrer Struktur. Dieser Widerstand wirkt sich auf die Leistung der Zelle aus und muss für eine optimale Leistung der Batterie genau getestet werden. Der Innenwiderstand üblicher Lithium-Eisenphosphat-Batterien liegt in der Regel im Bereich von 0,6Ω-1Ω, aber für Batterien gilt: je kleiner der Innenwiderstand, desto besser.

Wie Sie der Innenwiderstand LiFePO4 messen

Um den Widerstand zu messen, können Sie die direkte oder die indirekte Methode verwenden. Wir empfehlen, den Widerstand direkt mit einem Pool-Impedanzmesser zu messen, um die Batterie nicht zu stark zu belasten. Wenn dieses Gerät nicht zur Verfügung steht, kann die Spannungsabfallmethode verwendet werden, um den Widerstand zu berechnen, hier sind die Schritte:

Schritt 1. Verwende ein LiFePO4-spezifisches Ladegerät, um die Batterie vollständig aufzuladen.

Schritt 2. Einrichten Sie die Prüfbedingungen, bestimmen das Entladestrom und die Entladeschlussspannung.

Schritt 3. Wählen Sie die geeigneten Prüfgeräte aus, wie z. B. Batterietester, eine programmierbare Lastbank und eine Datenprotokollierungssoftware zur Aufzeichnung.

Schritt 4. Schließen Sie die Batterie an die elektronische Last oder das Prüfgerät an, um eine ordnungsgemäße Verkabelung sicherzustellen.

Schritt 5. Stellen Sie den konstanten Entladestrom ein und starten Sie den Entladetest, während Sie Spannung, Strom und Zeit aufzeichnen.

Schritt 6. Wenn die Batteriespannung auf die eingestellte Entladeschlussspannung (z. B. 10 V) abfällt, wird der Entladevorgang gestoppt und die Gesamtentladezeit aufgezeichnet.

Schritt 7. Berechnen Sie die Kapazität in Amperestunden (Ah) mit der Formel: Kapazität (Ah) = Entladestrom (A) × Entladezeit (h).

LiFePO4 Batterie Spannung testen

Nach dem Erhalt Ihrer neuen LiFePO4-Zellen sollten Sie als ersten Schritt die Spannung überprüfen. Hierfür benötigen Sie ein Multimeter, das die elektrischen Werte wie Spannung, Stromstärke und Widerstand misst. Achten Sie darauf, dass die Batterie von allen Stromkreisen getrennt ist, und stellen Sie das Multimeter auf den Gleichspannungsmodus ein. Verbinden Sie das rote (positive) Kabel des Multimeters mit dem Pluspol der Batterie und das schwarze (negative) Kabel mit dem Minuspol. Die gemessene Spannung sollte im vom Hersteller angegebenen Bereich liegen.

Ladezustand Batterie Tabelle

Ein unterschiedlicher Spannungswert entspricht einem unterschiedlichen Ladezustand. Je höher der SOC-Wert ist, desto mehr Energie ist in der Batterie verblieben und desto näher ist sie an ihrer maximalen Kapazität; im Gegensatz dazu zeigt ein niedrigerer SOC-Wert an, dass die Batterie weniger Energie hat und kurz vor der Entladung steht. Die Beziehung zwischen Spannung und SOC einer Lithium-Ionen-Batterie ist in der folgenden Abbildung dargestellt (24V-Batterie als Beispiel):

FAQs

Bei welcher Spannung ist eine 12V LiFePO4 Batterie leer?

Eine 12V LiFePO4-Batterie gilt als leer, wenn die Spannung einer einzelnen Zelle etwa 2,5 V erreicht. Da eine 12V LiFePO4-Batterie in der Regel aus 4 Zellen besteht, entspricht das einer Gesamtspannung von etwa 10 V. Unter dieser Spannung sollte die Batterie nicht weiter entladen werden, um Schäden und eine Verkürzung der Lebensdauer zu vermeiden.

Wie hoch ist der Innenwiderstand bei LiFePO4?

Der Innenwiderstand einer LiFePO4-Batterie liegt in der Regel im Bereich von 5 mΩ bis 20 mΩ (Milliohm). Der allgemeine Widerstand wird jedoch von vielen Faktoren beeinflusst und ist kein konstanter Wert. Je kleiner der Widerstand, desto besser. LiTime-Lithiumbatterien haben im Superprozess einen Widerstand von weniger als 0,3 mΩ erreicht.

Wann ist eine LiFePO4 tiefentladen?

Eine LiFePO4-Batterie gilt als tiefentladen, wenn die Spannung einer einzelnen Zelle auf etwa 2,5 V fällt. Für eine 12V LiFePO4-Batterie, die aus 4 Zellen besteht, entspricht dies einer Gesamtspannung von etwa 10 V. Wird diese Spannung erreicht, sollte die Batterie möglichst nicht weiter entladen werden, da eine Tiefentladung die Lebensdauer der Zellen erheblich verkürzen und zu irreversiblen Schäden führen kann.

Woher weiß ich, ob meine LifePO4-Batterie vollständig aufgeladen ist?

Sie können den aktuellen Ladezustand indirekt durch Messung der Spannung ermitteln, aber das Verfahren ist sehr umständlich. Die Empfehlung ist, eine Lithium-Batterie mit Bluetooth-Überwachungsfunktion zu kaufen, wie z.B. LiTime LifePO4 Batterie 12V 100Ah mit Bluetooth. Die Bluetooth 5.0-Verbindung ermöglicht die Echtzeitüberwachung von SOC, Spannung und Strom über die LiTime-App. Die Verbindung erfolgt einfach per Barcode, und die App unterstützt

Fazit

Jetzt haben Sie gelernt, wie man die Kapazität, die Spannung, den Innenwiderstand und den SOC von LiFePO4-Batterien prüft, und wissen, welche Werte einer qualitativ hochwertigen Batterie entsprechen sollten.
Wenn Sie Batterien kaufen möchten oder mehr über LiFePO4 wissen wollen, können Sie sich gerne an LiTime wenden.