SANYO UR18650A lityum iyon pillerin kapasite ölçümü

Sercan

--
Katılım
17 Mart 2019
Mesajlar
5,406
Burada ya da burada bahsettiğim gibi takip edebilenler hatırlar, bir süredir her fırsatta bit pazarı ya da hurdalıktan biriktirdiğim 18650 formunda lityum iyon pillerin kapasitelerini tespit etmek için Skyrc MC3000 almak istiyordum. Skyrc MC3000 şarj ve deşarj özellikli harika bir pil kapasitesi ölçmeye yarayan pahalı bir cihaz. Ben bu cihazı fiyatından dolayı alamadım, tabii bir yandan da bu süreçte elimde epey bir pil ve şarj cihazı filan birikti.

MC3000'i doğru düzgün ayarlı güç kaynağım ve elektronik yüküm olmadığı için istiyordum. Ekonomik alternatifler olsa da benim için kaynaklarımının güvenilir olması çok önemli.

IMG_20210313_171948.jpg

IMG_20210313_171954.jpg


Bütün bunları hurda olmaktan çıkartıp anlamlı bir hale getirmem gerekiyor. Bu pilleri genellikle eski dizüstü bilgisayarların bataryalarından ediniyorum. Çok ucuza ya da bazen tamamen ücretsiz temin edebildiğim 18650 formundaki lityum iyon pilleri TP4056 korumalı şarj devresi ile birlikte bir çok yerde kullanıyorum.

IMG_20210313_215657.jpg


Buradaki çok önemli bir durum var. TP4056 şarj devresi alırken kesinlikle deşarj ve kısadevre koruması olananını almalısınız. Bu hem pili korurken hem de kısa devre gibi durumlarda çok tehlikeli olan lityum iyon pillerin patlama çatlama ihtimalini azaltıyor.

1615663187313.png


Bu dönüşüme örnek olarak başka bir çok örnek olsa da yakınımdaki BİM'den acil durumlar için aldığım Hometech marka el fenerini verebilirim. Ben bu fenerini belirli frekansta şarj ediyordum fakat evdeki elektirk kesintilerinde fark ettim ki içindeki pil ömrünü çabucak tamamlamış. Şarj tamamen dolu olmasına rağmen, henüz 5 defa bile kullanmadığım el feneri 10 dk. bile dayanamadan pili tamamen boşalıyordu.

IMG_20210313_215623.jpg


El fenerini lityum iyon pile dönüştürmek çok işime yaradı. Bu sayede daha uzun ömürlü daha güvenilir oldu. Fakat halen bir sorunum var. İçine koyduğum pilin gerçek kapasitesini bilmiyorum.

IMG_20210313_194412.jpg


Nihayet Rigol'ün DL3021 modelinden elime bir tane geçti. Nasılda atölyemde 100 yıldır aynı yerde duruyormuş gibi kendine yer buldu. :D Tabii ben de bayram sabahı uyandığında en çok istediği oyuncağı karşısında görmüş çocuk gibi bir heyecanla kurcalamak için fırsat kolluyorum. Kurcalamak için de en hızlı senaryo lityum pilleri teste tabi tutmak. İlk fotoğrafta gördüğünüz tüm pilleri test edeceğim. Artık bu süreç bir hafta sürer.

Pillerin büyük çoğunluğu Sanyo UR18650A dizüstü bilgisayarların bataryalarından çıkma piller. Test koşullarını belirlemek için datasheet'i indirdim. Aşağıda göreceğiniz gibi bende fabrikada kapasitesini test ettikleri değerleri kullanacağım.

Önce bütün pilleri 4.2 V gerilim ve 1 A akım ile şarj edip numaralandıracağım.
Tam dolu olan pilleri 1 A akım ile boşaltırken 2.75 V gerilime düştüğünde durdurcak şekilde Rigol'ül pil test özelliğini kullanacağım.

Şarj için RD 6012 ayarlı güç kaynağını, deşarj için Rigol DL3021 elektronik yükünü kullanacağım. Cihazlar ya da koşullar ile ilgili sormak istediğiniz her şeyi sorabilirsiniz. Hep birlikte öğrenirken ben de test etme fırsatı bulmuş olurum.

1615662915698.png
 

Ekler

  • UR18650A-Sanyo.pdf
    270.3 KB · Görüntüleme: 217
Arkadaşlar tabii ki pil test etmek için elektronik yük alınmaz. O paraya bir amatöre 10 yıl yetecek sıfır pil alınır. :D

Aslında bu işlem için ayrıca bir cihaza da çok ihtiyaç yok. Ölçü aleti ve uygun değerde taş direnci olan herkes pilin kapasitesini ölçebilir. Buradaki olay, elektronik yükün avantajlarını görmek. 3 dolarlık cihaz karşınıza bir değer getiriyor da ne kadar doğru? Elinizde bir ölçü aleti ve uygun değerde taş direnç varsa o cihaza harcadığınızda 3 dolar da çok para. :D
 
Şimdiye kadar iki adet pil test ettim. Pillerin şarj akım ve süreleri filan normal fakat kapasiteleri akıl almaz derecede kötü. Biri 350 mAh diğeri ise 190 mAh çıktı. Şarj durumlarına göre bakınca bu kadar düşük çıkmalarına çok şaşırdım.

Acaba ölçüm yaparken bir şey mi atlıyorum?

1 A sabit akım ile gerilim 2.75 V'a düşünce akım çekmeyi bitirecek şekilde test ediyorum. Test sonlandığında, pilin gerilimi 3.8 V'a çıkıyor ama tekrar akım çekmek istediğimde 20-40 mAh sonra test bitiyor. Yani gerilim var ama kofti...
 
@Sercan su testleri yapabilirsen hepimiz icin faydali olacagini dusunuyorum.

1. 350mah kapasite olcmussun. Ayni pil icin 350ma akim cekerek test edersen pilin 1 saat dayanmasi gerekir. Bunu dogruluyabilir misin?

2. Ayni pil icin 700mah ceker isen mantiken 30dk dayanmasi beklenirken pratikte bu sure daha az olmali...

3. Ayni pil icin 350ma akim ile 1sn on/off seklinde akim ceker isek pilin hizmet süresi 2 saat mi olur?

Madem deney yapacam diyorsun al sana bombe :D
 
Son düzenleme:
Madem deney yapacam diyorsun al sana bombe :D
Muhteşem! Aranan sorular bunlar. :D

Şu an 0.016 A akım verebilen bir pil 12 saattir yükte tutuyorum. Pilden bir umudum yok ama bu zayıf akımda ne kadar dayanabiliyor merak ediyorum. Cihazın log kaydı tutma özelliği de var. Bu işlemi tamamladığımda sorularının cevabını log kayıtarı ile paylaşacağım.
 
Pillerin hepsi mi böyle filan derken @Endorfin35+'in soruyu ötelemek durumunda kaldım. Bu iş çok zaman alıyormuş. Pilleri güzelce ayrıştırıp bir özet çıkarttıktan sonra o merakı da gidereceğim.

Şimdi süreç ile ilgili ufak notlar paylaşacağım.

Vaktiyle bir cihazı tamir ederken içerisindeki 18650 lityum iyon pillerin 0 V gerilimde beklediği için kurtalımayacağını düşünüyordum. Adresini hatırlamadığım bir internet sitesinde ingilice bir makalede bu pillerin aslında kurtarılabileceğini ve cihazın tekrar çalışacağından bahsediyordu. Eski bir bilgi olduğu için kaynak veremiyorum.

Olay şu 0 V olan pili 10 mA akım sınırlaması ile 2.5 V gerilime ulaştırıyoruz. Daha sonra normal şarj süreçlerini işletiyoruz. Yani önce sabit akım ile genelde 1 A daha sonra ise 4.2 V sabit voltaj ile yaklaşık 3 saat civarında şarj ediyoruz. Bu voltaj ve akım bilgilerini datasheeten doğrulamanız çok önemli!

Bendeki pillerin içindeki 0 V olan beklemiş piller var. Bu pilleri şarj cihazı ya da TP4056 gibi modüller hatalı kabul ettiği için şarj etmiyor. Bu sebeple önce yukarıdaki gibi pili hazırlamanız gerekiyor. Bunun için pil şarj devresi değil, ayarlı bir güç kaynağı kullanmalıyız. 0 V pili güç kaynağına bağladığımda hızlıca toparlanıyor. Bu iki fotoğraf 5-10 saniye ara ile çekildi. Fakat 2.5 V gerilime ulaşmak daha çok zaman alıyor.

IMG_20210315_201440.jpg


IMG_20210315_120610.jpg


Bu süreci aşağıdaki 2600 mAh kapasiteli olduğunu iddea ettikleri pil için işlettim. Bu pil en az 2 senedir (muhtemelen çok daha uzun) 0 V olarak kenarde bekliyordu.

IMG_20210315_120606.jpg


İşlem tamamlandığında pilin kapasitesini 1693 mAh olarak ölçtüm. Belki bu kapasite üzerinde yazan değere göre çok düşük bulunabilir ama bunun sıfırının da gerçekten 2600 mAh vereceğinden emin değilim. Çok pahalı ya da kaliteli iddesı ile satılmıyor, S-Link power bank içinden çıkma bir pil. Bu işlemi daha önce okuduğum makaleye göre "kör şartlarda" yapmıştım ve işe yaramıştı. Bugün de doğru şekilde ölçüp değerlendirme imkanım varken tekrarladım ve çalıştığını gördüm. Soru şu ne kadar süre dayanacak? Onu şu an bende bilmiyorum. Zamanla göreceğiz...
 
Bu arada elimdeki pillerin durumlarını gösteren fotoğrafı da ekleyeyim. Bu pillerin sıfırları oda sıcaklığında minimum 2150 mAh kapasite vaad ediyor. Bu arada bir durum daha var, ben 1 A yüke bağlayıp kapasite ölçüyorum. Bazı başka versiyon datasheetlerde 400 küsür mA ile deşarj kapasitesi olduğunu söylemiş. Haliyle düşük akımda verebileceği kapasitede bir miktar daha iyileşme gözlenebilir.


IMG_20210317_173134.jpg


IMG_20210317_173140.jpg


IMG_20210317_173146.jpg
 
Bu da işlemi hızlandırmak için yaptığım kendin yap şarjlar. Bununla ilgili elimde her türlü imkan olduğu için güzel bir proje başlatacağım. 5 V 10 A bir güç kaynağından aynı aynda 4-5 şarjı yaparken, TP4056 modülünü ısı kontrolü yapacak şekilde modifiye edeceğim. Bu modüllerde ısı kontrolü yapılmıyor fakat entegrenin böyle bir opsiyonu var.

IMG_20210317_173153.jpg
 
Şimdi şunu merak ediyorum, normal değeri 2100 mAh olması gereken fakat 1000 mAh değerin altında çok pil var. Sizce bu pilleri çok güç tüketmeyen projelerde kullanmalımıyım? Konu pilin çok uzun süre gitmesi filan değil, kapasite az da olsa o değere güvenebilir miyim?

Örneğin 500 mAh değer ölçtüğüm lityum iyon pili (örnek güç tüketimi açısından doğru olmayabilir) evdeki elektrik kesintilerini kaç kez ve ne kadar süre ile tekrarladığını takip edecek bir işlemcide kullanabilir miyim? Bu konuda tecrübesi/fikri olan beni aydınlatırsa sevinirim.
 
Bence 500mah olctugun pilden en fazla 500ma cekmelisin. Pil kendi kendine desarj olacaktir. Sarj kontrol yapan bir sistem var ise bence kullanırsın.
 
Esas soru şu;

1000mah pil den 500mah kapasite olculdu. Artik bu pil 500mah anma kapasitesi olan bir pil gibi mi davranıyor yoksa hala 1000ma30dk seklindemi davranıyor. Yani 1000mah kapasiteye sahip oldugu zamanlardaki C degerini muhafaza ediyor mu?
 
Ölçerken hiç dikkat etmedim. Gerçi neyle karşı karşıya olduğumu bilmediğimden aklıma bile gelmedi. Hepsine uyguladığım süreç bittikten sonra C oranını da test edeyim.

C oranı, bir pilin maksimum kapasitesine göre deşarj olma hızının bir ölçüsüdür. 1C oranı, deşarj akımının tüm pili 1 saat içinde deşarj edeceği anlamına gelir diye de tanımını hatırlatmış olalım.

Bir de E değeri var. Benzer şekilde, E oranı deşarj gücünü ifade eder. 1E oranı, tüm pili 1 saat içinde deşarj etmek için kullanılan deşarj gücüdür diye ekleyelim.
 
Aklımdaydı yazarken eklemeyi unuttum, biraz önce 1935 mAh ölçütüğüm bir pilini deşarj süresi 2 saat sürdü. Ben zaten 1 A ile test ediyorum. Bu pil için süre normal gibi.
 
Biraz önce bir tane test daha bitti. 40 dk civarında süren testte 686 mAh ölçtüm.

1000mah pil den 500mah kapasite olculdu. Artik bu pil 500mah anma kapasitesi olan bir pil gibi mi davranıyor yoksa hala 1000ma30dk seklindemi davranıyor. Yani 1000mah kapasiteye sahip oldugu zamanlardaki C degerini muhafaza ediyor mu?

Buradan bir tahmin yürütürsek 500 mAh için 1000/30 dk civarında sürüyor.
 
Testler devam ederken bir fotoğraf daha ekleyeyim. Fotoğrafta da görüldüğü üzere 30 dakikada yaklaşık 500 mAh oldu. Bendeki tüm piller benzer şekilde C oranlarını koruyor...

IMG_20210318_203139.jpg
 
Pillerin kapasite ölçümünü nihayet tamamladım. Şimdi bütün pilleri sınıflandıracağım. Bu sayede hiç bir pili çöpe* atmadan, ihtiyaca göre değerlendireceğim. Tabi kapasitesi %10'un altına düşenler hariç. Bunun için minik bir tablo hazırladım ve enerji sınıflarında olduğu gibi renklendirdim.

1616110340530.png


* Piller çöpe atılmamalı. Eczane, postane, BİM gibi bir çok yerde pil toplama kutuları var. Oralara bırakın!
 
Son düzenleme:

Çevrimiçi personel

Forum istatistikleri

Konular
6,952
Mesajlar
118,763
Üyeler
2,824
Son üye
selocan32

Son kaynaklar

Son profil mesajları

hakan8470 wrote on Dede's profile.
1717172721760.png
Dedecim bu gul mu karanfil mi? Gerci ne farkeder onu da anlamam. Gerci bunun anlamini da bilmem :gulus2:
Lyewor_ wrote on hakan8470's profile.
Takip edilmeye başlanmışım :D ❤️
Merhaba elektronik tutsakları...
Lyewor_ wrote on taydin's profile.
Merhabalar. Elektrik laboratuvarınız varsa bunun hakkında bir konunuz var mı acaba? Sizin laboratuvarınızı merak ettim de :)
Lyewor_ wrote on taydin's profile.
Merhabalar forumda yeniyim! Bir sorum olacaktı lcr meterler hakkında. Hem bobini ölçen hemde bobin direnci ölçen bir lcr meter var mı acaba?
Back
Top