Čo je kapacita batérie a od čoho závisí

Ak sa pozriete na modernú batériu, takmer vždy tu nájdete informácie o tom, na aké napätie je prvok určený a aká je jeho kapacita.

S napätím je aj tak všetko jasné, ale pochopenie toho, ako dlho vydrží kapacita tej či onej batérie, nie je vždy jasné. V tomto článku vám poviem, čo je kapacita a od čoho závisí.

Aká je kapacita batérie

Zoberme do úvahy konvenčnú nabíjateľnú batériu a pozrime sa, čo hovorí:

Ako vidíte, tento prvok je navrhnutý na 1 200 mAh. Ak si vezmete autobatériu, potom je jej kapacita neporovnateľne väčšia a rovnaká, napríklad:

Ako vidíte, v oboch prípadoch sa ako jednotka merania používa „Ampér * hodina“ a predpona „hodina“ sa vo všetkých prípadoch používa z nejakého dôvodu.

Ak použijeme jednoduché vysvetlenie, kapacita batérie, meraná v „Ampere * hodinách“, ukazuje, ako dlho je daná batéria schopná napájať záťaž určitým prúdom.

Zoberme si príklad s takzvanou ideálnou batériou. Máte 12voltovú batériu úplne nabitú s kapacitou 6 ampérov * hodinu. Takže ak je k nej pripojená záťaž, ktorá spotrebuje 0,6 A * h, potom bude batéria schopná poskytnúť energiu po dobu 10 hodín.

Kým nepríde taký stav batérie, v ktorom bude pre ňu (pre jej prevádzkové parametre) následné nabitie jednoducho nebezpečné. A ak je záťaž 1 Ampér, potom dôjde k vybitiu po 6 hodinách prevádzky (samozrejme teoreticky).

Indikátory skutočnej batérie majú značné rozdiely od ideálu a každý z nich má limit na hornú hranicu vybíjacieho prúdu.

Čím väčší je prúd, ktorý preteká počas vybíjania, tým menšia je linearita charakteristiky vybíjania, preto sa batéria bude vybíjať oveľa rýchlejšie, ako ukázal odhadovaný čas.

Okrem toho je regulované aj napätie, na ktoré je možné batériu vybiť alebo nabiť, a musí byť uvedené v technickej dokumentácii k výrobku.

Takže ak si vezmete najbežnejšiu lítium-iónovú batériu s napätím 3,7 V,

potom je jeho maximálne vybíjacie napätie 2,75 V. A napätie, ktorým môžete batériu nabiť, je 4,25 V.

Ak dôjde k porušeniu týchto hraníc, potom pri silnom vybití pod 2,75 V batéria stratí časť svojej pôvodnej kapacity a pri nadmernom nabití nad 4,25 V môže batéria explodovať.

Ak vezmeme do úvahy olovenú batériu s napätím 12 V, dolná hranica napätia je 9,6 V a horná hranica 13 V.

Ako ste si už určite všimli, keď hovoríme o kapacite, v žiadnom prípade nespomíname napätie. Ak sa ale hodiny prepočítajú na sekundy a potom sa vykoná jednoduchý matematický výpočet, dostaneme nasledujúce výrazy:

Ukazuje sa, že kapacita batérie nezávisí od napätia na svorkách. Len čo sa však batéria nabije, prvá vec, ktorú urobíme, je zamerať sa na napätie, ktoré sa zobrazuje na svorkách.

Ak je navyše batéria nabitá na menovité napätie, počítame s celou kapacitou v nej uloženou. Ak meranie ukázalo, že je batéria vybitá, na kapacite už nezáleží.

Skutočná kapacita batérie tiež priamo závisí od vybíjacieho prúdu.

Ako je zrejmé z tabuľky vyššie, 10-hodinové a 10-minútové vybitie sa prejaví približne dvojnásobným rozdielom v kapacite.

Matematickú závislosť od vybíjacieho prúdu a doby vybíjania odhalil vedec Peikret, ktorý neskôr zaviedol „Peikertov koeficient“.

Napríklad tento koeficient pre olovené batérie je 1,25 a je pravdivé tvrdenie: čím vyšší je vybíjací prúd, tým kratšia je doba vybíjania.

Je celkom ľahké vypočítať skutočnú kapacitu batérie: batériu nabíjame na maximálne povolené napätie (podľa pasu) údaje) a potom ho vybijeme konštantným prúdom blízkym 10 hodinovej charakteristike pre nižšie napätie (tiež špecifikované v cestovný pas).

Potom jednoducho vynásobíme vybíjací prúd a čas (v hodinách), počas ktorého bola batéria úplne vybitá. Takto zistíte skutočnú kapacitu batérie.

Páčil sa mi článok, ktorý sa mi páči, potom palec hore. Ďakujem za tvoju pozornosť!