V čem se měří kapacita baterie: vzorec pro měření kapacity

Většina zařízení dnes funguje autonomně s využitím baterií nebo akumulátorů. Drátové se postupně stávají minulostí. Akumulátorové baterie se používají v telefonech, noteboocích, autech, baterkách a mnoha dalších zařízeních. Nejdůležitější technickou charakteristikou baterie je její kapacita, která určuje dobu, po kterou může zařízení napájet jiná zařízení s pevnou zátěží v ampérech. Dnešní materiál pojednává o tom, jak určit kapacitu baterie a v čem se měří.

Jaká je kapacita baterie

Kapacitní charakteristika baterie ukazuje dobu, po kterou může sloužit jako zdroj energie pro jakoukoli připojenou zátěž. Jinými slovy, tato hodnota se určuje takto: maximální množství elektrické energie, které může baterie akumulovat během jednoho plného nabíjecího cyklu.

Pro vaše informace! Na základě definice se elektrická energie baterie používané jako nepřerušitelný zdroj napájení rovná jmenovité kapacitní charakteristikě vynásobené jmenovitým napětím na svorkách. Měří se ve wattech.

Pokud je několik baterií zapojeno sériově, výsledkem bude jednotka, jejíž kapacita bude rovna součtu kapacit baterií, které jsou v ní obsaženy. Elektrická energie se vypočítá jako energie jednoho zdroje energie vynásobená jejich počtem.

Charakteristiky elektrické baterie

Elektrické baterie mají následující vlastnosti:

• Kapacita. Hlavní parametr charakterizující baterii. Obvykle se jedná o elektřinu, jejíž množství se rovná 1 C s proudem 1 A po dobu 1 sekundy. To se však přijímá, nikoli měří. Často se předpokládá, že kapacita se měří v ampérhodinách, což není pravda, protože 1 A × h = 3600 C je množství elektřiny;
• hustota energie. Jedná se o množství elektrické energie, které připadá na jednotku objemu nebo hmotnosti baterie;
• samovybíjení. Charakterizuje ztrátu nabití baterie po plném nabíjecím cyklu, když se nepoužívá. Tento parametr se liší pro všechny typy a značky baterií, ale mají společné to, že samovybíjení je silné v prvních hodinách po nabití a poté slábne;
• teplotní rozsah. Různé baterie mají různé provozní teplotní rozsahy, ale všechny je třeba chránit před přímým slunečním zářením, otevřeným ohněm, chladem, vodou a vlhkostí. Nedoporučuje se používat baterie k určenému účelu při teplotách od -25 °C do 50 °C. Pokud je zima příliš krutá, baterie se vyjme a skladuje v teplém domě. Pokud je teplotní režim porušen, může se stát, že se životnost článku výrazně zkrátí a samotný článek může předčasně selhat;
• typ prvku. Důležitou charakteristikou je typ použitých látek. Nejoblíbenější jsou grafen-polymerové, lithium-iontové, lithium-polymerové, lithium-železo-sulfidové, lithium-chlorové a olověné baterie. Kromě nich existují také zinek-bromové, zinek-vzduchové, vanadové, nikl-metalhydridové a další typy;
• formy. Prvky se také liší svými standardními velikostmi a způsoby použití.

Bude vás zajímat Kolik lumenů má 100wattová žárovka?

V čem se měří kapacita baterie?

Charakteristika kapacity je definována v ampérech pro velké články a v miliampérech pro malé baterie. Jednotka měření jasně ukazuje, že kapacita je síla konstantního elektrického proudu nebo náboje vynásobená časem (T), během kterého je baterie schopna produkovat energii.

Existuje mylná představa, že kapacitní charakteristiky jsou energetické charakteristiky. To je zásadně mylné, protože čím vyšší je napětí na svorkách baterie, tím větší je energetická hodnota, která se v ní akumuluje. Kapacita zůstává stejná.

Dávejte pozor! Z fyziky: elektrická energie se měří v joulech a získává se ze součinu napětí, proudu a času.

Jak správně měřit a s čím

Měření kapacity a dalších důležitých parametrů lze provádět pomocí různých zařízení:

• ruční měření až do úplného vybití a počítání;
• multimetr (ampérmetr);
• specializovaných zařízení.

Jak pomocí multimetrů, tak pomocí speciálního zařízení se měří kapacitní charakteristiky díky kontrolnímu nabití baterie. Za tímto účelem se zařízení plně nabije, což se kontroluje měřením napětí a hustoty elektrolytů. Poté se připojí zátěž, jejíž výkon je známý, a zaznamená se přesný čas začátku vybíjení. Když napětí klesne na 50 % počátečního maxima, zátěž se odpojí a vypočítá se kapacita.

Důležité! Úplné vybití baterie je nebezpečné.

Obvyklou laboratorní metodou měření je metoda dlouhých a kontrolovaných výbojů. Provádí se následovně:

1. Baterie je nabitá na 100 %.
2. Vybíjejí se kontrolovaným nízkým proudem.
3. Sledují dobu, během které je baterie zcela vybitá a přestane napájet konstrukci.

Charakteristika se vypočítá standardním způsobem: síla proudu se vynásobí časem potřebným k jeho úplnému vybití. Obtížnost této metody spočívá v udržení stejné hodnoty proudu po celou dobu experimentu.

Doma můžete kapacitní parametry určit úplným vybitím baterie pomocí konstantní zátěže. K tomu použijte autolampy nebo jiná zařízení, která používají téměř stejnou hodnotu proudu po celou dobu.

Dávejte pozor! Domácí metody jsou nepřesné, protože během vybíjení klesá napětí, což vede ke snížení zatěžovacího proudu. Navíc úplné vybití může zcela vyřadit z provozu i nové zařízení.

Mohlo by vás zajímat Aplikace tranzistorů s efektem pole

Kapacitní vzorec

Jak se ukázalo, kapacita je nejdůležitější charakteristikou baterií. Její vzorec je poměrně jednoduchý: E (A × hodina) = I (A) × T (hodina), kde E je kapacita, I je proud v ampérech a T je čas v hodinách.

Bylo tedy řečeno, jak určit kapacitu baterie a co to obecně je – kapacitní charakteristika napájecích prvků zátěže. Jak je z článku patrné, je snadné a jednoduché ji vypočítat doma, ale stačí dodržovat určitá pravidla.

Pomohl článek? Hodnotit