Jaka jest pojemność baterii i od czego zależy

Jeśli spojrzysz na nowoczesną baterię, prawie zawsze znajdziesz informacje o tym, do jakiego napięcia jest przeznaczony element i jaka jest jego pojemność.

Z napięciem wszystko i tak jest jasne, ale zrozumienie, ile pojemności tej lub innej baterii będzie wystarczające, nie zawsze jest jasne. W tym artykule powiem Ci, czym jest pojemność i od czego zależy.

Jaka jest pojemność baterii

Weźmy pod uwagę konwencjonalny akumulator i zobaczmy, co mówi:

Jak widać, element ten przeznaczony jest na 1200 mAh. Jeśli weźmiesz akumulator samochodowy, to pojemność jest nieporównywalnie większa i równa, na przykład:

Jak widać, w obu przypadkach „Amper * godzina” jest używana jako jednostka miary, a przedrostek „godzina” jest używany we wszystkich przypadkach nie bez powodu.

Jeśli użyjemy prostego wyjaśnienia, pojemność baterii mierzona w „amperach * godzinach” pokazuje, jak długo dana bateria jest w stanie zasilać obciążenie przy określonym prądzie.

Weźmy przykład z tak zwaną idealną baterią. Masz w pełni naładowany akumulator 12 V o pojemności 6 amperów * godziny. Jeśli więc zostanie do niego podłączone obciążenie, które zużywa 0,6 A * h, akumulator będzie w stanie zapewnić energię przez 10 godzin.

Aż do takiego stanu baterii, w którym kolejne ładowanie będzie dla niej po prostu niebezpieczne (ze względu na parametry pracy). A jeśli obciążenie wynosi 1 Amper, rozładowanie nastąpi po 6 godzinach pracy (oczywiście w teorii).

Wskaźniki prawdziwej baterii znacznie różnią się od ideału, a każdy z nich ma ograniczenie górnej granicy prądu rozładowania.

Wszakże im większy prąd płynący podczas rozładowania, tym mniejsza liniowość charakterystyki rozładowania, dlatego akumulator rozładowuje się znacznie szybciej niż pokazał szacowany czas.

Ponadto napięcie, do jakiego można rozładować lub naładować akumulator, jest również regulowane i bezbłędnie wyświetlane w dokumentacji technicznej produktu.

Jeśli więc weźmiesz najpopularniejszy akumulator litowo-jonowy o napięciu 3,7 V,

wtedy jego maksymalne napięcie rozładowania wynosi 2,75 V. A napięcie do jakiego można naładować akumulator to 4,25 V.

Jeśli te granice zostaną naruszone, to przy silnym rozładowaniu poniżej 2,75 V bateria straci część swojej pierwotnej pojemności, a jeśli zostanie przeładowana powyżej 4,25 V, może eksplodować.

Biorąc pod uwagę akumulator kwasowo-ołowiowy 12 V, dolna granica napięcia wynosi 9,6 V, a górna 13 V.

Jak już zapewne zauważyłeś, kiedy mówimy o pojemności, w żaden sposób nie wspominamy o napięciu. Ale jeśli godziny zostaną zamienione na sekundy, a następnie wykonane zostaną proste obliczenia matematyczne, otrzymamy następujące wyrażenia:

Okazuje się, że pojemność akumulatora nie zależy od napięcia na zaciskach. Ale gdy tylko naładujemy naszą baterię, pierwszą rzeczą, którą robimy, jest skupienie się na napięciu, które jest wyświetlane na zaciskach.

Ponadto, jeśli akumulator jest ładowany do napięcia znamionowego, to liczymy na całą zgromadzoną w nim pojemność. Jeśli pomiar wykazał, że bateria jest rozładowana, to pojemność nie ma już znaczenia.

Rzeczywista pojemność akumulatora jest również bezpośrednio zależna od prądu rozładowania.

Jak widać z powyższej tabeli, 10 godzin rozładowania i 10 minut rozładowania pokażą w przybliżeniu dwukrotną różnicę w wydajności.

Matematyczną zależność od prądu i czasu wyładowania ujawnił naukowiec Peikret, wprowadzając później „współczynnik Peikerta”.

Na przykład ten współczynnik dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych wynosi 1,25, a stwierdzenie jest prawdziwe: im wyższy prąd rozładowania, tym krótszy czas rozładowania.

Obliczenie rzeczywistej pojemności akumulatora jest dość łatwe: ładujemy akumulator do maksymalnego dopuszczalnego napięcia (zgodnie z paszportem dane), a następnie rozładowujemy go stałym prądem bliskim 10 godzinnej charakterystyce do niższego napięcia (również określonego w paszport).

Następnie po prostu mnożymy prąd rozładowania i czas (w godzinach), w którym akumulator był całkowicie rozładowany. W ten sposób znajdziesz rzeczywistą pojemność baterii.

Podobał mi się artykuł, a potem kciuki w górę. Dziękuję za uwagę!