Hvad er batterikapacitet, og hvad afhænger det af

Ser man på markeringerne af ethvert moderne batteri, uanset om lithium-ion-mobiltelefonbatteri eller et bly-syrebatteri fra en uafbrudt strømforsyning - vi kan altid finde der information ikke kun om den nominelle spænding for en given strømkilde, men også om dens elektriske kapacitet.

Dette er typisk tal som: 2200 mAh (læst som 2200 milliampere-timer), 4Ah (4 ampere-timer) osv. Som du kan se, er en ikke-system måleenhed - Ah (Ampere hour) - “ampere- time ", men ikke" farad " som for kondensatorer. Og uret her vises ikke af en grund, men af ​​den grund, at et almindeligt batteri, i modsætning til en traditionel kondensator, er i stand til at tænde belastningen bogstaveligt i timer.

Hvis du forsøger at forklare ganske enkelt, så er batterikapaciteten i amp timer Er et numerisk udtryk for, hvor længe et givet batteri kan føre en belastning med et specifikt strømforbrug.

For eksempel, hvis et batteri med en nominel spænding på 12 volt er fuldt opladet, mens det har en kapacitet på 4 Ah, betyder det, at en belastning med en forbrugsstrøm på 0,4 ampere, med en nominel spænding på 12 volt, vil dette batteri kunne levere til 10 timer, indtil der opstår en tilstand, hvor dens yderligere udladning bliver farlig for ydeevne. Og gennem en belastning med en forbrugsstrøm på 1 ampere, tømmes det samme batteri i 4 timer (teoretisk, selvfølgelig).

For hvert batteri er der naturligvis en grænse for den maksimalt tilladte afladningsstrøm, og jo højere udladningsstrømmen, jo lavere er lineariteten for udladningskarakteristikken, og jo hurtigere vil batteriet løbe ned sammenlignet med den estimerede tid.

Den mindste tilladte spænding, som batteriet kan aflades, reguleres også og angives altid i dokumentationen for et specifikt batteri, samt den maksimale sikre spænding, over hvilket det er meget uønsket at oplade batteriet.

For eksempel, typisk for et 3,7-volt lithium-ion-batteri, er den maksimalt tilladte minimale udladningsspænding 2,75 volt, og det maksimale er 4,25 volt. Hvis du aflader et lithiumbatteri til mindre end 2,75 volt, vil batteriet begynde at miste kapacitet, og hvis du genoplader det over mål, kan det eksplodere.

For et 12 volt bly-syrebatteri er det ekstremt sikre minimum 9,6 volt, og det maksimale, som du kan oplade, er 13 volt osv.

Som du kan se, er der i kapacitetsinformation (i ampere-timer) volt ikke nævnt overhovedet. Og i mellemtiden, hvis du oversætter timerne i sekunder og derefter multiplicerer værdien af ​​kapaciteten med batterispændingen, får vi værdien af ​​dette batteris opladningsenergi i joules:

En eller anden måde er kapaciteten til et arbejdsbatteri praktisk taget uafhængigt af spændingen i dets terminaler i det aktuelle øjeblik. Men når vi siger "batteriopladning", mener vi ikke kapaciteten, men bare den spænding, som batteriet nu er opladet til. Hvis batteriet oplades til den nominelle spænding, kan du stole på den kapacitet, batteriet har på det tidspunkt. Hvis batteriet er afladet, betyder det ikke noget af dets kapacitet.

I dette tilfælde afhænger den faktiske batterikapacitet, som det fremgår af familien af ​​udladningsegenskaber, stærkt af værdien af ​​udladningsstrømmen. En 10-timers afladning og en 10-minutters afladning, for eksempel for et bly-syrebatteri (se figuren ovenfor), vil vise en forskel i kapacitet på cirka halvdelen!

Et endnu mere eller mindre nøjagtigt matematisk forhold mellem udledningsstrømmen og afladningstiden kan findes. en eller en anden forekomst af batteriet. Denne afhængighed blev afsløret af den tyske videnskabsmand Peikert og introducerede den såkaldte "Peckert-koefficient" p, som for eksempel for forseglede bly-syrebatterier ligger i området 1,25. Jo højere udledningsstrøm, jo ​​kortere udløbstid. Og konstanten på højre side af ligningen - det afhænger direkte af den nominelle batterikapacitet.

Hvis det ønskes, kan den faktiske batterikapacitet bestemmes meget enkelt: Oplad batteriet helt (til den maksimalt tilladte spænding, som er angivet i dokumentationen), og aflad det derefter med jævn strøm (tæt på 10-timers afladningskarakteristik fra dokumentationen) til den endelige udladningsspænding (som også er angivet i dokumentation). Multiplicer udledningsstrømmen og afladningstiden i timer - du får den faktiske batterikapacitet i ampere eller milliampere-timer.

Comments

[#1 Jurassic]

Kapacitet måles i farader. Opladning i vedhæng = nuværende (Ampere) x tid (sekund). Konklusion - artiklen er forkert.

[#2 Jury]

Normal artikel. Det er skrevet til almindelige mennesker, ikke for akademikere.