De ce este capacitatea bateriei și de ce depinde

Analizând marcajele oricărei baterii moderne, indiferent dacă baterie cu litiu cu ioni de litiu sau o baterie cu plumb de la o sursă de alimentare neîntreruptibilă - putem găsi întotdeauna informații nu numai despre tensiunea nominală a unei surse de energie date, ci și despre capacitatea sa electrică.

De obicei, acestea sunt numere precum: 2200 mAh (citit ca 2200 miliampere-ore), 4Ah (4 ampere-ore), etc. După cum puteți vedea, o unitate de măsură non-sistem - Ah (ora Ampere) - „ampere- ora ", dar nu" farad " în ceea ce privește condensatoarele. Iar ceasul de aici nu apare dintr-un motiv, ci din cauza faptului că o baterie obișnuită, spre deosebire de un condensator convențional, este capabilă să alimenteze încărcarea literalmente ore întregi.

Dacă încercați să explicați destul de simplu, atunci capacitatea bateriei în ore de amperi Este o expresie numerică de cât timp o baterie dată poate alimenta o încărcare cu un consum de curent specific.

De exemplu, dacă o baterie cu o tensiune nominală de 12 volți este complet încărcată, în timp ce are o capacitate de 4 Ah, atunci aceasta înseamnă că o sarcină cu un curent de consum de 0,4 amperi, cu o tensiune nominală de 12 volți, această baterie va putea furniza timp de 10 ore până când apare o afecțiune în care descărcarea ulterioară a acesteia devine periculoasă pentru performanță. Și printr-o sarcină cu un curent de consum de 1 amperi, aceeași baterie va fi descărcată timp de 4 ore (teoretic, desigur).

Desigur, pentru fiecare baterie există o limită a curentului maxim admis de descărcare, iar cu cât este mai mare curentul de descărcare, cu atât va fi mai mică liniaritatea caracteristicii de descărcare și cu atât bateria va descărca mai repede în comparație cu timpul estimat.

Tensiunea minimă admisibilă la care poate fi descărcată bateria este, de asemenea, reglată și indicată întotdeauna în documentație pentru o anumită baterie, precum și tensiunea maximă sigură, peste care este foarte nedorit să încărcați bateria.

De exemplu, tipic pentru o baterie litiu-ion de 3,7 volți, tensiunea maximă admisă de descărcare este de 2,75 volți, iar cea maximă este de 4,25 volți. Dacă descărcați o baterie cu litiu mai mică de 2,75 volți, bateria va începe să piardă capacitate, iar dacă o reîncărcați peste măsură, aceasta poate exploda.

Pentru o baterie cu 12 plumb-acid, minimul extrem de sigur este de 9,6 volți, iar maximul la care puteți încărca este de 13 volți etc.

După cum puteți vedea, în informațiile despre capacitate (în amperi-ore) voltele nu sunt menționate deloc. Și între timp, dacă traduceți orele în secunde și apoi înmulțiți valoarea capacității cu tensiunea bateriei, obținem energia de încărcare a acestei baterii în joule:

Într-un fel sau altul, capacitatea unei baterii de lucru este practic independentă de tensiunea de la bornele sale în momentul curent. Dar când spunem „încărcare a bateriei”, nu înseamnă capacitate, ci doar tensiunea la care este încărcată acum bateria. Dacă bateria este încărcată la tensiunea nominală, atunci puteți conta pe capacitatea pe care o are bateria în acel moment. Dacă bateria este descărcată, atunci capacitatea ei nu contează.

În acest caz, capacitatea reală a bateriei, așa cum se poate observa din familia caracteristicilor de descărcare, depinde puternic de valoarea curentului de descărcare. O descărcare de 10 ore și o descărcare de 10 minute, de exemplu pentru o baterie cu plumb-acid (vezi figura de mai sus), vor arăta o diferență de capacitate de aproximativ jumătate!

Poate fi găsită chiar și o relație matematică mai mult sau mai puțin precisă între curentul de descărcare și timpul de descărcare. una sau alta instanta a bateriei. Această dependență a fost dezvăluită de savantul german Peikert și a introdus așa-numitul „coeficient Peckert” p, care, de exemplu, pentru bateriile sigilate cu plumb se află în regiunea de 1,25. Cu cât este mai mare curentul de descărcare, cu atât timpul de descărcare este mai scurt. Și constanta din partea dreaptă a ecuației - depinde direct de capacitatea nominală a bateriei.

Dacă doriți, capacitatea reală a bateriei poate fi determinată foarte simplu: încărcați complet bateria (până la tensiunea maximă permisă, care este indicată în documentație), apoi descărcați-o cu curent continuu (aproape de descărcarea de 10 ore caracteristică din documentație) până la tensiunea finală de descărcare (care este, de asemenea, indicată în documentație). Înmulțiți curentul de descărcare și timpul de descărcare în ore - veți obține capacitatea reală a bateriei în amperi sau miliampere-ore.