اختبار بطارية الليثيوم باستخدام مقياس متعدد: دليل آمن للمشترين

قد تبدو البطارية التي تعرض جهداً أقل من المتوقع معطلة، حتى عندما تكون فارغة الشحن فحسب، أو يفصلها نظام إدارة البطارية (BMS)، أو يجري قياسها أثناء وجود حمل. للحصول على قياس مفيد لبطارية الليثيوم باستخدام مقياس متعدد، حدّد أولاً كيمياء البطارية وجهدها الاسمي، ثم قِس عند الأطراف الصحيحة وفسّر الجهد في ضوء ظروف التشغيل. لا يكفي فحص الجهد وحده لتأكيد السعة أو العمر المتبقي بالدورات.

## 1. جهّز البطارية والمقياس

اقرأ ملصق البطارية أو ورقة بياناتها قبل إجراء الاختبار. تحقّق من الكيمياء والجهد الاسمي وجهد الشحن الأقصى وقطبية الأطراف. تختلف نطاقات الجهد بين LiFePO4 وكيميائيات أيونات الليثيوم الأخرى؛ فلا تستخدم جدول جهد عاماً ينطبق عليها جميعاً. في حزمة البطاريات، اعتمد حدود الشركة المصنّعة بدلاً من استنتاج عدد الخلايا من الجهد الاسمي وحده.

اضبط المقياس الرقمي على قياس جهد التيار المستمر، واختر نطاقاً أعلى من أقصى جهد محتمل للبطارية إذا لم يكن المقياس يختار النطاق تلقائياً. صِل السلك الأسود بمنفذ COM والأحمر بمدخل الجهد. افحص الأسلاك والمقياس، واحرص على ألا يلامس مجسا الاختبار أحدهما الآخر، ولا تفتح حزمة محكمة الإغلاق أو تفحص توصيلات الخلايا الداخلية ما لم تكن مؤهلاً ومصرحاً لك بذلك.

لا تضبط المقياس أبداً على قياس التيار أو المقاومة ثم توصله بين طرفي البطارية. فقد يؤدي ذلك إلى قصر كهربائي وإتلاف المقياس والتسبب بحروق أو حريق. تجنّب اختبار بطارية منتفخة أو متسربة أو ساخنة أو متضررة مادياً؛ اعزلها واتبع إجراء المناولة الخاص بالمورّد. استخدم مجسات اختبار معزولة وانزع الحلي المعدنية قرب الأطراف المكشوفة.

## 2. قِس الجهد عند الأطراف

افصل البطارية عن الشاحن والحمل عندما تسمح تعليمات المنتج بذلك. اترك القراءة تستقر، ثم المس الطرف الموجب بالمجس الأحمر والسالب بالمجس الأسود. تشير علامة السالب إلى عكس موضع المجسين، ولا تعني بالضرورة أن البطارية معطلة. سجّل الجهد ووقت القياس ودرجة حرارة البطارية وما إذا كانت الحزمة قد شُحنت أو فرغت مؤخراً.

قارن النتيجة بحدود الجهد التي تحددها الشركة المصنّعة للبطارية وبمرجع حالة الشحن (SOC). على سبيل المثال، قد يُظهر طقم LiFePO4 بجهد اسمي 12.8 V تغيراً طفيفاً نسبياً في الجهد عبر جزء وسطي واسع من نطاق الشحن، لذا لا تُعد القراءة في تلك المنطقة قياساً دقيقاً لحالة الشحن. وتعتمد القيم الدقيقة على تصميم الخلايا وتكوين الحزمة ودرجة الحرارة ومدة الراحة.

إذا أظهر المقياس صفراً أو قيمة منخفضة على نحو غير متوقع، فتحقّق من تلامس المجسين وقطبيتهما، ثم قِس عند أطراف الخرج المحددة. قد يكون نظام إدارة البطارية (BMS) قد فصل الخرج بسبب تيار زائد أو حماية من انخفاض الجهد أو درجة الحرارة أو عطل آخر. لا تتجاوز نظام BMS؛ راجع دليل الحزمة أو استشر المورّد لمعرفة إجراء الاستعادة المعتمد.

## 3. فسّر القراءات وافحص النظام

أعِد القياس بعد ترك البطارية لتستريح، وقارن النتيجة بحدود ورقة البيانات عند درجة الحرارة ذات الصلة. قد تختلف القراءة المأخوذة مباشرة بعد الشحن أو أثناء وجود حمل عن قراءة البطارية بعد الراحة. قد يساعد الجهد في تحديد حزمة مفرغة بشدة أو غير طبيعية، لكنه لا يكشف السعة القابلة للاستخدام أو المقاومة الداخلية، ولا يؤكد حالة الشحن أو حالة الصحة (SOC/SOH).

لإجراء فحص أساسي للتوصيلات، قِس عند أطراف البطارية ثم عند أطراف الإدخال في جهة الحمل أثناء تشغيل النظام بشكل طبيعي. قد يشير اختلاف كبير إلى وصلة مرتخية أو كابل متضرر أو مشكلة في المصهر أو هبوط مفرط في الجهد. لا تفصل التوصيلات الحية ذات التيار العالي ما لم يسمح إجراء النظام بذلك صراحةً.

استخدم هذه الفحوصات كخطوة فحص أولية، لا كاختبار للسعة:

- تحقّق من الكيمياء وجهد الحزمة والقطبية وحدود الشركة المصنّعة.

- سجّل جهد الدارة المفتوحة بعد الراحة، مع درجة الحرارة وسجل الشحن أو الحمل الأخير.

- افحص الموصلات والمصهر وحالة BMS باستخدام أدوات التشخيص المعتمدة للمنتج.

- عند وجود مخاوف بشأن السعة أو العمر بالدورات، استخدم اختبار شحن وتفريغ مضبوطاً بتيار ودرجة حرارة وحدود فصل محددة.

يمكن للمقياس المتعدد قياس الجهد، وقياس التيار عند اتباع الإجراء الصحيح، لكن قراءة جهد واحدة لا تثبت السعة. يتطلب اختبار السعة محلل بطاريات مناسباً أو حملاً مضبوطاً، وظروف تفريغ معروفة، ومقارنة بالقدرة الاسمية بوحدة أمبير-ساعة. ومعدل C مهم: فقد ينتج عن الاختبار بمعدل تفريغ مختلف قياس مختلف للسعة. تجنّب استخدام مدخل التيار في المقياس لاختبار الحزمة ما لم يكن التيار المتوقع ضمن الحد الاسمي للمقياس وكانت الدارة مصممة لهذا القياس.

## 4. قارن نتائج المقياس بمتطلبات الحزمة

لنفترض أن مشترياً يقيّم حزمتين من نوع LiFePO4 بجهد اسمي 12.8 V. في مقارنة افتراضية لورقتي البيانات، تحدد الحزمة A جهداً أقصى للشحن قدره 14.6 V، وحداً مستمراً لنظام BMS قدره 100 A، و2,000 دورة عند عمق تفريغ (DoD) يبلغ 80%؛ بينما تحدد الحزمة B الجهد الاسمي نفسه، وحد شحن قدره 14.4 V، وحداً لنظام BMS قدره 100 A، و4,000 دورة عند عمق تفريغ يبلغ 80%. هذه مواصفات توضيحية وليست قيماً عامة تنطبق على جميع بطاريات LiFePO4. يمكن للمقياس المتعدد فحص جهد الأطراف ومقارنته بحدود كل حزمة، لكنه لا يستطيع التحقق من ادعاء العمر بالدورات أو تأكيد تطابق الخلايا الداخلية.

لأغراض الشراء، اطلب شروط الاختبار التي تستند إليها أرقام العمر بالدورات، بما يشمل عمق التفريغ (DoD) ومعدل C ودرجة الحرارة وحد السعة عند نهاية العمر. تحقّق من أن نظام BMS يدعم تيار الشحن والتفريغ المطلوب، وراجع وثائق النقل والمنتج المعمول بها مثل UN38.3 أو IEC 62619 أو UL 1973، وفقاً للتطبيق والسوق. تأكد من أن الشهادات وتقارير الاختبار تنطبق على تكوين الحزمة الفعلي.

عند شراء حزمة بطاريات مخصصة، اتفق أيضاً على نطاق الجهد والموصل وبروتوكول الاتصال والهيكل ودرجة حرارة التشغيل والحد الأدنى لكمية الطلب (MOQ) ومدة التسليم قبل اعتماد العينات. يمكن لـ Newbeebattery العمل كشريك OEM/ODM لمواءمة تصميم الحزمة ومتطلبات اختبارها مع التطبيق.

يُعد المقياس المتعدد مفيداً لإجراء فحوصات جهد سريعة وآمنة عند معرفة كيمياء البطارية وحدودها. تعامل مع القراءة بوصفها مؤشراً تشخيصياً واحداً، لا حكماً على السعة أو الحالة؛ واستخدم الإجراءات المعتمدة من الشركة المصنّعة ومعدات اختبار مناسبة يشغّلها مختصون عندما تعتمد قرارات الأداء أو السلامة على النتيجة.