Kas yra akumuliatoriaus talpa ir nuo ko priklauso

Pažvelgus į bet kurios šiuolaikinės baterijos žymėjimą, ar ličio jonų mobiliojo telefono baterija arba švino-rūgšties akumuliatorių iš nepertraukiamo maitinimo šaltinio - visada galime rasti informacijos ne tik apie nurodyto maitinimo šaltinio vardinę įtampą, bet ir apie jo elektrinę galią.

Paprastai tai yra skaičiai, tokie kaip: 2200 mAh (skaitoma kaip 2200 milijamprų valandos), 4Ah (4 amperų valandos) ir tt Kaip matote, nesisteminis matavimo vienetas - Ah (amperų valanda) - „amper- valanda “, bet ne„ farad “ kaip ir kondensatoriams. Ir laikrodis čia pasirodo ne dėl priežasties, o dėl tos priežasties, kad įprasta baterija, skirtingai nuo įprasto kondensatoriaus, gali tiekti krūvį pažodžiui kelias valandas.

Jei bandysite paaiškinti gana paprastai, tada akumuliatoriaus talpa per stiprias valandas Ar skaitinė išraiška parodo, kiek laiko tam tikra baterija gali tiekti apkrovą, kai sunaudojama konkreti srovė.

Pvz., Jei akumuliatorius, kurio vardinė įtampa yra 12 voltų, yra visiškai įkrautas, o jo galia yra 4 Ah, tai reiškia, kad apkrova, kurios sunaudojimo srovė yra 0,4 amperų, ​​o nominali įtampa yra 12 voltų, ši baterija galės tiekti 10 valandų, kol susidaro būklė, kai tolesnis jos išleidimas tampa pavojingas eksploatacijai. O per apkrovą, kurios vartojimo srovė yra 1 amperas, ta pati baterija bus iškraunama 4 valandas (teoriškai, žinoma).

Žinoma, kiekvienai baterijai yra nustatyta maksimali leistina iškrovos srovė, ir kuo didesnė iškrovos srovė, tuo mažesnis bus iškrovos charakteristikos tiesiškumas ir tuo greičiau akumuliatorius išsikrauna, palyginti su numatomu laiku.

Taip pat yra reguliuojama ir visuomet nurodoma konkrečios akumuliatoriaus dokumentacijoje minimali leistina įtampa, iki kurios akumuliatorius gali išsikrauti, taip pat didžiausia saugi įtampa, virš kurios labai nepageidautina įkrauti akumuliatorių.

Pavyzdžiui, būdingi 3,7 voltų ličio jonų akumuliatoriams, maksimali leistina mažiausia iškrovos įtampa yra 2,75 volto, o didžiausia - 4,25 volto. Jei išsikrausite ličio akumuliatorių mažiau nei 2,75 volto, akumuliatorius pradės prarasti savo galią, o jei įkrausite jį išmatuoti, jis gali sprogti.

12 voltų švino rūgšties akumuliatoriui ypač saugus minimumas yra 9,6 volto, o maksimalus, kurį galite įkrauti - 13 voltų ir kt.

Kaip matote, talpos informacijoje (ampervalandėmis) voltai išvis neminimi. Tuo tarpu, jei valandas išverčiate į sekundes, o talpos vertę padauginate iš akumuliatoriaus įtampos, gauname šios baterijos įkrovimo energijos vertę džauliais:

Vienaip ar kitaip, veikiančio akumuliatoriaus talpa praktiškai nepriklauso nuo įtampos jo gnybtuose dabartiniu momentu. Bet kai sakome „akumuliatoriaus įkrova“, turime omenyje ne talpą, o tik įtampą, kuria dabar įkraunama baterija. Jei akumuliatorius įkraunamas iki vardinės įtampos, tuomet galite tikėtis akumuliatoriaus talpos tuo momentu. Jei akumuliatorius išsikrovęs, jo talpa neturi reikšmės.

Šiuo atveju faktinė akumuliatoriaus talpa, kaip matyti iš iškrovos charakteristikų grupės, labai priklauso nuo iškrovos srovės vertės. 10 ir 10 minučių iškrova, pavyzdžiui, švino rūgšties akumuliatoriui (žr. Paveikslą aukščiau) parodys maždaug pusės tūrio skirtumą!

Galima rasti dar daugiau ar mažiau tikslų matematinį ryšį tarp iškrovos srovės ir iškrovos laiko. vienas ar kitas akumuliatoriaus pavyzdys. Šią priklausomybę atskleidė vokiečių mokslininkas Peikertas ir įvedė vadinamąjį „Peckerto koeficientą“ p, kuris, pavyzdžiui, hermetiškoms švino-rūgštinėms baterijoms yra 1,25. Kuo didesnė iškrovos srovė, tuo trumpesnis iškrovos laikas. Ir konstanta dešinėje lygties pusėje - tai tiesiogiai priklauso nuo nominalios akumuliatoriaus talpos.

Jei pageidaujama, tikrąją akumuliatoriaus talpą galima nustatyti labai paprastai: visiškai įkraukite akumuliatorių (iki didžiausios leidžiamos įtampos, nurodytos dokumentuose), tada išleiskite ją nuolatinė srovė (beveik 10 valandų iškrovos charakteristika, nurodyta dokumentuose) iki galutinės iškrovos įtampos (kuri taip pat nurodyta dokumentacija). Padauginkite iškrovos srovę ir iškrovimo laiką valandomis - gausite tikrąją akumuliatoriaus įkrovos galią amperais arba miliampere valandomis.