Что такое емкость аккумулятора батарейки

6. От чего зависит емкость аккумулятора?

Ток разряда

О бычно производитель назначает номинальной емкость свинцового аккумулятора при длительных (10, 20 или 100 часов) разрядах. Емкость аккумулятора при таких разрядах обозначается как С₁₀, С₂₀ или С₁₀₀. Мы можем рассчитать ток, протекающий через нагрузку при 20-часовом (например) разряде — I₂₀:

З начит ли это, что при 15-минутном (1/4 часа) разряде ток будет равен Е₂₀ х 4 ? Нет, это не так. При 15-минутном разряде емкость свинцового аккумулятора обычно составляет чуть менее половины номинальной емкости. Поэтому и ток I_0.25 не превышает Е₂₀ х 2. Т.е. ток разряда и время разряда свинцового аккумулятора не пропорциональны друг другу.

З ависимость времени разряда от тока разряда близка к степенной. Распространена, в частности, формула (закон) Пейкерта (Пекерта) — по имени немецкого ученого Peukert. Пейкерт установил, что:

Здесь p — число Пейкерта — показатель степени, постоянный для данного аккумулятора или типа аккумуляторов. Формула Пейкерта действует и для современных герметичных свинцовых кислотных аккумуляторов.

Д ля свинцовых аккумуляторов число Пейкерта обычно изменяется от 1.15 до 1.35. Величину константы в правой части уравнения можно определить по номинальной емкости аккумулятора. Тогда, после нескольких преобразований, получим формулу для емкости аккумулятора E при произвольном токе разряда I:

Здесь E_н — номинальная емкость аккумулятора, а I_н — ток разряда, при котором задана номинальная емкость (обычно ток 20-часового или 10-часового разряда).

Конечное напряжение разряда

П о мере разряда напряжение на аккумуляторе падает. При достижении конечного напряжения разряда аккумулятор отключают. Чем меньше конечное напряжение разряда, тем больше емкость аккумулятора. Производитель аккумулятора устанавливает минимальное допустимое конечное напряжение разряда (оно зависит от тока разряда). Если напряжение аккумулятора становится меньше этой величины (глубокий разряд), аккумулятор может выйти из строя.

Температура

П ри повышении температуры от 20 до 40 градусов Цельсия емкость свинцового аккумулятора возрастает примерно на 5%. При уменьшении температуры от 20 до 0 градусов Цельсия емкость аккумулятора уменьшается примерно на 15%. При уменьшении температуры еще на 20 градусов, емкость аккумулятора падает еще на 25%.

Износ аккумулятора

Е мкость свинцового аккумулятора в состоянии поставки может быть чуть больше или чуть меньше номинальной емкости. После нескольких циклов разряд-заряд или нескольких недель пребывания под «плавающим» зарядом (в буфере) емкость аккумулятора увеличивается. При дальнейшей эксплуатации или хранении аккумулятора емкость аккумулятора падает — аккумулятор изнашивается, стареет и в конце концов должен быть заменен новым аккумулятором. Чтобы заменить аккумулятор вовремя, за износом аккумулятора лучше следить с помощью современного тестера емкости аккумулятора — индикатора емкости свинцовых аккумуляторов «Кулон»

7. Как проверить емкость свинцового аккумулятора?

К лассическим методом проверки аккумулятора является контрольный разряд. Аккумулятор заряжают, а затем разряжают постоянным током, регистрируя время до конечного напряжения разряда. Дальше определяют остаточную емкость аккумулятора по формуле:

Е [А*час]= I [А] * T [час]

Т ок разряда обычно выбирают таким, чтобы время разряда примерно соответствовало 10 или 20 часам (в зависимости от того, для какого времени разряда указана номинальная емкость аккумулятора). Теперь можно сравнить остаточную емкость аккумулятора с номинальной емкостью. Если остаточная емкость составляет менее 70-80% номинальной емкости, аккумулятор выводят из эксплуатации, потому что при таком износе, дальнейшее старение аккумулятора будет происходить очень быстро.

Н едостатки традиционного метода контроля емкости аккумулятора очевидны:

• сложность и трудоемкость;
• выведение аккумулятора из эксплуатации на длительный срок.

Для быстрого теста аккумуляторов сейчас существуют специальные приборы, которые позволяют проверить емкость аккумулятора за несколько секунд.

Источник

Все о емкости батареи

Что такое емкость?

Первичные источники – батарейки, как и вторичные — аккумуляторы, характеризуются несколькими основными параметрами, которые определяют длительность и качество их работы в технических устройствах. Одним из определяющих параметров является емкость. Это величина количественная, которая показывает сколько электрической энергии можно получить от работы элемента под током разряда в течении некоторого времени.

В чем измеряется емкость батареи?

В Международной системе единиц (СИ) единица измерения принята в кулонах. 1 Кл = 1А*с – количество электрической энергии при токе 1 А за 1 с.

Практически используют внесистемную единицу 1А*ч = 3600Кл, т. е мы имеем не емкость, а электрический заряд или количество электричества.

Как обозначается емкость батареи?

При расчетах принято буквенное обозначение – C _б, мА*ч. Физически это означает электрический заряд при токе 1 А в течение часа.

Как рассчитать емкость батареи?

(Определить, узнать)

Для расчета используем простую формулу:

• C _б – емкость батареи, мА*ч;
• I _н – ток нагрузки, мА;
• t – время работы, ч.

На вторичных источниках эта величина указана на корпусе или упаковке в виде числового значения. Например: 900 мА*ч или 550 мА*ч. Чем больше величина этого значения, тем дольше будет работать прибор с данным источником питания от зарядки до зарядки.

Для первичных источников питания, которые не подлежат повторной зарядке, это значение считается принятым:

Из таблицы наглядно видно, какая емкость у обычных батареек, это значение не указывается на корпусе или упаковке, как у аккумуляторов. Но показатель очень важен с точки зрения длительности работы элемента в техническом приборе или устройстве.

Как измерить емкость?

Для примера можно взять любую аккумуляторную батарею либо прибор, хорошо подойдет сотовый телефон. При помощи тестера проведем замер тока нагрузки. Далее нужно полностью разрядить аккумулятор и поставить на зарядку. Замерить время до его полной зарядки, посчитать по формуле:

Если ток потребления 1,15 А или 1150 мА, время зарядки составило 3 часа, то в итоге получаем:

C _б = 1150*3 = 3450 мА*ч.

Как измерить емкость батарейки мультиметром?

Величину C _б в числовом выражении измерить мультиметром фактически не получится. Однако можно измерить один показатель, в данном случае, ток нагрузки I _н и подставляя в формулу – I _{н *} t, после проведения зарядки батареи за определенный промежуток времени — t, произвести расчеты значения C _б.

Как увеличить емкость батареи?

Для того, чтобы увеличить это значение, нужно знать от чего зависит емкость батареи:

• Типа элемента — солевой, щелочной или литиевый.
• Температурного режима эксплуатации — одни батарейки (солевые) не рассчитаны на отрицательные температуры, другие (литиевые) при морозе работают лучше. Перегрев также негативно влияет на работу источников питания.
• Целостности корпуса элемента — деформация отрицательно влияет на химическую реакцию внутри устройства, разгерметизация и протечка электролита делает ее полностью не пригодной.

Существует способ, как повысить емкость батареи, например аккумуляторной. Для этого ее нужно «раскачать», т. е разрядить полностью и снова зарядить. Так проделать несколько раз.

Можно воспользоваться «народным» методом, однако не имеющим подтверждений с научной точки зрения. Требуется положить батарейку в морозильную камеру холодильника на ночное время. Показатель C _б немного вырастет, но существенного увеличения, к сожалению, не получится.

Если в приборе (планшете, телефоне) есть возможность включения экономичного режима или экономии энергопотребления, то его можно включить, тем самым мы снижаем нагрузку, увеличиваем время работы, и как бы увеличиваем емкость источника питания.

Как соединить батарейки чтобы увеличить суммарную емкость?

Для достижения поставленной цели по увеличению технических характеристик источника питания при работе прибора либо устройства есть варианты различного соединения элементов электрической цепи.

Существует два метода или схемы подключения:

1. Последовательное соединение.
2. Параллельное соединение.

Емкость батареи при последовательном и параллельном соединении будет разная. Первый способ даст увеличение только суммарного напряжения, а второй — увеличит суммарную C _б во столько раз, сколько будет взято элементов в схеме:

Прежде чем приступить к эксперименту, нужно взять два аккумуляторных источника питания с одинаковой степенью износа и зарядки, два диода. Для параллельного соединения минусы батарей нужно соединить вместе, а плюс одной к аноду одного диода, плюс другой к аноду другого. Катоды диодов также надо соединить между собой. Включить нагрузку минусом в точку соединения отрицательных клемм элементов, плюсом в месте соединения диодных катодов. Такая схема соединения увеличит C _б в два раза. Собирать такую цепь без диодов нельзя, т. к. элементы питания разрядятся один через другого.

Источник

Как определить емкость АКБ

Время на чтение:

Сегодня большинство устройств работает в автономном режиме при помощи аккумуляторов или батарей. Проводные постепенно уходят в прошлое. Аккумуляторные батареи используются в телефонах, ноутбуках, авто, фонарях и многих других приборах. Важнейшая техническая характеристика аккумулятора — емкость, определяющая промежуток времени, за который устройство может питать другие приборы с фиксированной амперной нагрузкой. В сегодняшнем материале рассмотрено, как определить емкость АКБ, и в чем она измеряется.

Что такое емкость аккумулятора

Емкостная характеристика АКБ показывает время, в течение которого оно может служить источником питания для какой-либо подключенной нагрузки. Иными словами, это значение определяют следующим образом: максимальное количество электрической энергии, которое может быть накоплено аккумулятором в течение одного полного цикла зарядки.

Пальчиковые батарейки

К сведению! Если исходить из определения, то электрическая энергия аккумулятора, который используется в качестве источника бесперебойной подачи питания, равна номинальной характеристике емкости, умноженной на номинальное напряжение на клеймах. Измеряется она в ваттах.

Если несколько батарей последовательно соединить друг с другом, то в результате выйдет агрегат, емкость которого будет равна сумме емкостей входящих в него батарей. Электрическая энергия при этом высчитывается как энергия одного источника питания, умноженная на их количество.

Процесс проверки конденсаторов

Характеристики электрического аккумулятора

Аккумуляторные батареи электрического типа обладают следующими характеристиками:

• емкость. Главный параметр, характеризующий АКБ. Обычно это электричество, по количеству равное 1 Кл при силе тока в 1 А за 1 сек. Но это принято, а не измерено. Часто думают, что емкость измеряется в ампер-часах, что не правда, ведь 1 А × ч = 3600 Кл — количество электричества;
• плотность энергии. Это такое количество электроэнергии, которое приходится на единицу объема или веса аккумуляторной батареи;
• самозаряд. Характеризует потерю АКБ своего заряда после полного цикла зарядки при его неиспользовании. Такой параметр различен для всех типов и марок батарей, но объединяет их то, что саморазряд силен в первые часы после подзарядки, а далее становится слабее;
• температурные диапазон. У разных АКБ различный режим рабочих температур, но все их нужно беречь от прямых солнечных лучей, открытого огня, холода, воды и влаги. Не рекомендуется использовать батареи по назначению при температуре от −25 °С до 50 °С. Если зима слишком сурова, то аккумулятор снимают и хранят в теплом доме. Если нарушить температурный режим, то можно столкнуться с тем, что срок службы элемента значительно уменьшится, а сам он может рано выйти из строя;
• тип элемента. Важная характеристика — тип используемых веществ. Наиболее популярными являются графен-полимерные, литий-ионные, литий-полимерные, литий-железно-сульфидные, литий-хлорные, свинцово-кислотные АКБ. Помимо них, есть также цинк-бромные, цинк-воздушные, ванадиевые, никель-металлогидридные и другие типы;
• формы. Различаются элементы и по своим типоразмерам, а также способу применения.

В чем измеряется емкость аккумулятора

Определяется характеристика емкости в амперах для больших элементов и в миллиамперах для небольших батарей. Единица измерения четко дает понять, что емкость — сила постоянного электротока или заряд, умноженный на время (T), в течение которого АКБ может производить питание.

Есть неправильное мнение, что емкостные характеристики являются характеристиками энергетическими. Это в корне неверно, так как чем выше напряженность на клеммах АКБ, тем больше значение энергии, которое копится в нем. Емкость остается прежней.

Обратите внимание! Из физики: электрическая энергия считается в джоулях и получается из произведения напряжения на силу тока и на время.

Как правильно и чем измерять

Измерение емкости и других важных параметров может осуществляться различными приборами:

• ручной замер до полного разряда и подсчет;
• мультиметр (амперметр);
• специализированные приборы.

Как с помощью мультиметров, так и с помощью спецсредств емкостные характеристики измеряются благодаря контрольному заряду АКБ. Для этого устройство полностью заряжается, что проверяется замером напряжения и плотностью электролитов. После этого подключается нагрузка, мощность которой известна, и отмечается точное время начала разряда. Когда напряжение падает до 50 % от изначального максимального, то нагрузка отключается и высчитывается емкость.

Важно! Разряжать аккумулятор полностью опасно.

Обычным лабораторным способом измерения является метод длительного и подконтрольного разрядов. Делается это следующим образом:

1. Аккумулятор заряжают на 100 %.
2. Разряжают подконтрольным малым током.
3. Ведут учет времени, в течение которого АКБ полностью разрядится и перестанет питать конструкцию.

Считается характеристика стандартно: сила тока умножается на время, затраченное на его полный разряд. Сложность такого способа заключается в поддержании одного и того же значения тока на протяжении эксперимента.

В домашних условиях определить емкостные параметры можно методом полной разрядки аккумулятора при помощи постоянной нагрузки. Для этого используют автомобильные лампы или другие приборы, использующие практически одну и ту же величину тока все время.

Обратите внимание! Домашние методы неточны, поскольку в течение разряда снижается напряжение, что влечет за собой уменьшение тока нагрузки. Более того, полный разряд может полностью вывести из строя даже новое устройство.

Формула емкости

Как стало понятно, емкость — важнейшая характеристика аккумуляторов. Формула ее достаточно проста: Е (А × час) = I (А) × Т (час), где E — емкость, I — сила тока в амперах, а T — время в часах.

Таким образом, было рассказано, как определить емкость аккумуляторной батареи и что вообще это такое — емкостная характеристика элементов питания нагрузки. Как понятно из статьи, подсчитать ее легко и просто в домашних условиях, но только следует придерживаться определенных правил.

Источник