Какъв е капацитетът на батерията и от какво зависи

Поглеждайки маркировките на всяка модерна батерия, независимо дали литиево-йонна батерия за мобилен телефон или оловно-кисела батерия от непрекъсваемо захранване - винаги можем да намерим там информация не само за номиналното напрежение на даден източник на енергия, но и за неговия електрически капацитет.

Обикновено това са числа като: 2200 mAh (чете се като 2200 милиамперчаса), 4Ah (4 ампера часа) и т.н. Както можете да видите, несистемна единица за измерване - Ах (час на Ампер) - „ампер- час ", но не и" farad " що се отнася до кондензаторите, И часовникът тук не се появява по причина, а по причина, че обикновена батерия, за разлика от конвенционалния кондензатор, е в състояние да захранва товара буквално с часове.

Ако се опитате да обясните доста просто, тогава капацитетът на батерията в усилвателни часове Числов израз е колко дълго дадена батерия може да захранва товар с конкретна консумация на ток.

Например, ако батерия с номинално напрежение 12 волта е напълно заредена, докато има капацитет 4 Ah, тогава това означава, че натоварване с консумационен ток от 0,4 ампера, с номинално напрежение 12 волта, тази батерия ще може да се захранва за 10 часа, докато възникне състояние, при което по-нататъшното му изхвърляне става опасно за изпълнение. И чрез натоварване с консумационен ток от 1 ампер, същата батерия ще се разрежда за 4 часа (теоретично, разбира се).

Разбира се, за всяка батерия има ограничение на максимално допустимия ток на разреждане и колкото по-голям е токът на разреждане, толкова по-ниска ще бъде линейността на характеристиката на разреждане и толкова по-бърза батерията ще изтича в сравнение с очакваното време.

Минималното допустимо напрежение, до което може да се разреди батерията, също се регулира и винаги е посочено в документацията за конкретна батерия, както и максималното безопасно напрежение, над което е много нежелателно да зареждате батерията.

Например, типичен за 3,7-волтова литиево-йонна батерия, максималното допустимо минимално напрежение на разряд е 2,75 волта, а максималното е 4,25 волта. Ако разредите литиева батерия до по-малко от 2,75 волта, батерията ще започне да губи капацитет и ако я презаредите извън рамките на мерките, може да избухне.

За 12-волтова оловно-акумулаторна батерия изключително безопасният минимум е 9,6 волта, а максималният, до който можете да зареждате, е 13 волта и т.н.

Както можете да видите, в информацията за капацитета (в амперчасове) волтите не се споменават изобщо. Междувременно, ако преведете часовете в секунди и след това умножите стойността на капацитета с напрежението на батерията, получаваме количеството енергия на заряд на тази батерия в джоули:

По един или друг начин, капацитетът на работеща батерия е практически независим от напрежението на нейните клеми в текущия момент. Но когато казваме „заряд на батерията“, имаме предвид не капацитета, а просто напрежението, до което батерията е заредена. Ако батерията е заредена до номиналното напрежение, тогава можете да разчитате на капацитета, който батерията има в този момент. Ако батерията е разредена, капацитетът й няма значение.

В този случай действителният капацитет на батерията, както се вижда от семейството характеристики на разреждане, силно зависи от стойността на тока на разреждане. 10-часово разреждане и 10-минутно разреждане, например за оловно-кисела батерия (вижте фигурата по-горе), ще покажат разлика в капацитета от около половината!

Дори повече или по-малко точна математическа връзка между разрядния ток и времето на разреждане. един или друг екземпляр от батерията, Тази зависимост бе разкрита от германския учен Пейкерт и въведе така наречения "коефициент на Пекерт" p, който например за запечатани оловно-киселинни батерии е в района на 1,25. Колкото по-голям е токът на разреждане, толкова по-кратко е времето за разреждане. И константата от дясната страна на уравнението - тя директно зависи от номиналния капацитет на батерията.

Ако желаете, действителният капацитет на батерията може да се определи много просто: заредете напълно батерията (до максимално разрешено напрежение, което е посочено в документацията), след което я разредете с постоянен ток (близо до характеристиката на 10-часовия разряд от документацията) до крайното напрежение на разреждане (което също е посочено в документация). Умножете разрядния ток и времето на разреждане в часове - получавате действителния капацитет на батерията в ампери или милиампери.