Hva er batterikapasitet og hva er det avhengig av

Ser på merkingene til ethvert moderne batteri, om litium-ion-batteri eller et blysyrebatteri fra en avbruddsfri strømforsyning - vi kan alltid finne informasjon om ikke bare nominell spenning til en gitt strømkilde, men også om dens elektriske kapasitet.

Vanligvis er dette tall som: 2200 mAh (lest som 2200 milliampere-timer), 4Ah (4 ampere-timer), osv. Som du kan se, måleenheten utenfor systemet - Ah (Ampere hour) - “ampere- time ", men ikke" farad " som for kondensatorer. Og klokken her vises ikke av en grunn, men av den grunn at et vanlig batteri, i motsetning til en vanlig kondensator, er i stand til å drive lasten bokstavelig talt i flere timer.

Hvis du prøver å forklare ganske enkelt, så batterikapasiteten i amp-timer Er et numerisk uttrykk for hvor lenge et gitt batteri kan drive en last med et spesifikt strømforbruk.

For eksempel, hvis et batteri med en nominell spenning på 12 volt er fulladet, mens det har en kapasitet på 4 Ah, betyr dette at en belastning med en forbruksstrøm på 0,4 ampere, med en nominell spenning på 12 volt, vil dette batteriet være i stand til å drive i 10 timer til det oppstår en tilstand der dens ytterligere utladning blir farlig for ytelse. Og gjennom en last med en forbruksstrøm på 1 ampere, vil det samme batteriet bli utladet i 4 timer (teoretisk, selvfølgelig).

For hvert batteri er det selvfølgelig en grense for den maksimalt tillatte utladningsstrømmen, og jo høyere utladningsstrøm, jo ​​lavere blir lineariteten til utladningskarakteristikken, og jo raskere vil batteriet renne i forhold til den estimerte tiden.

Den minste tillatte spenningen som batteriet kan tømmes reguleres også og er alltid indikert i dokumentasjonen for et spesifikt batteri, samt den maksimale sikre spenningen som det er veldig uønsket å lade batteriet over.

For eksempel, typisk for et 3,7-volts litium-ion-batteri, er den maksimalt tillatte minste utladningsspenningen 2,75 volt, og maksimalt 4,25 volt. Hvis du tømmer et litiumbatteri til mindre enn 2,75 volt, vil batteriet begynne å miste kapasiteten, og hvis du lader det over mål, kan det eksplodere.

For et 12-volts blysyrebatteri er det ekstremt sikre minimum 9,6 volt, og maksimalt du kan lade 13 volt osv.

Som du kan se, er det i kapasitetsinformasjon (i ampere-timer) ikke volt nevnt i det hele tatt. Og i mellomtiden, hvis du oversetter timene til sekunder, og deretter multipliserer verdien på kapasiteten med batterispenningen, så får vi verdien på ladenergien til dette batteriet i joules:

På en eller annen måte er kapasiteten til et fungerende batteri praktisk talt uavhengig av spenningen på terminalene i det aktuelle øyeblikket. Men når vi sier “batterilading”, mener vi ikke kapasiteten, men bare spenningen som batteriet nå er ladet til. Hvis batteriet lades til nominell spenning, kan du stole på kapasiteten som batteriet har i det øyeblikket. Hvis batteriet er utladet, har ikke kapasiteten noen rolle.

I dette tilfellet avhenger den faktiske batterikapasiteten, som det fremgår av familien av utladningsegenskaper, sterkt av verdien på utladningsstrømmen. En 10-timers utladning og en 10-minutters utladning, for eksempel for et blysyrebatteri (se figuren over), vil vise en forskjell i kapasiteten på omtrent halvparten!

Et enda mer eller mindre eksakt matematisk forhold mellom utladningsstrømmen og utladningstiden kan bli funnet. en eller en annen forekomst av batteriet. Denne avhengigheten ble avslørt av den tyske forskeren Peikert, og introduserte den såkalte "Peckert-koeffisienten" p, som for eksempel for forseglede blysyrebatterier ligger i området 1,25. Jo høyere utladningsstrøm, jo ​​kortere utløpstid. Og konstanten på høyre side av ligningen - det avhenger direkte av batteriets nominelle kapasitet.

Hvis ønskelig, kan den faktiske batterikapasiteten bestemmes veldig enkelt: lad batteriet helt (til maksimal tillatt spenning, som er angitt i dokumentasjonen), og lad det deretter ut med likestrøm (nær 10-timers utladningskarakteristikk fra dokumentasjonen) til den endelige utladningsspenningen (som også er gitt i dokumentasjon). Multipliser utladningsstrømmen og utladningstiden i timer - du får den reelle batterikapasiteten i ampere eller milliampere-timer.

Comments

[#1 Jurassic]

Kapasiteten måles i farader. Lading i anheng = nåværende (Ampere) x tid (sekund). Konklusjon - artikkelen er feil.

[#2 jury]

Normal artikkel. Det er skrevet for vanlige mennesker, ikke for akademikere.