Kapacita baterie | Neexistuje nic takového jako příliš malá kapacita!

Vědecky se elektrický náboj měří pomocí elektroskopu jako síla interakce mezi nabitými deskami. Jednotkou náboje je coulomb (C). Ale není možné měřit sílu interakce mezi katodou a anodou uvnitř baterie, takže v praxi se neměří samotný náboj, ale elektrický proud, který může plně nabitá baterie vytvořit. Pokud se vybíjení provádí konstantním proudem, pak bude kapacita baterie tím větší, čím déle bude baterie fungovat. Pokud například baterie nepřetržitě dodává 1A po dobu 2 hodin, pak její kapacita bude 1A * 2 hodiny = 2 Ah. Elektrická kapacita baterie je míra nebo schopnost ukládat elektrický náboj. Jednotka kapacity baterie Ah byla zvolena pro pohodlí a jedná se o nesystémovou jednotku. Jednotka měření Ah (ampérhodina) se používá k označení kapacity autobaterií a mAh (1Ah = 1000mAh) k označení baterií mobilních zařízení. Hodnota 1 ampérhodina znamená, že lze zajistit proud 1 A po dobu jedné hodiny. Pokud se zeptáme na převod této jednotky měření na hlavní (SI), budeme mít:

1A*h = 1 C/s * 3600 s = 3600 °C

Technicky tester kapacity Baterie ukazuje dobu, po kterou bude baterie napájet připojenou zátěž.

Výpočet kapacity na základě hmotnosti a velikosti baterie

Obecně platí, že kapacita baterie závisí na typu elektrochemického obvodu a hustotě energie. To znamená, že kapacita bude přímo úměrná hmotnosti:

C = W*Ki / V

Kde:
C – kapacita (mAh)
W – hmotnost prvku (kg)
K₁ – hustota energie (Wh/kg)
V – jmenovité napětí

Například vypočtená kapacita prvku 523450 bude rovna: 0,02 kg * 200 Wh / 3,7 * 0,12 mAh / m3 = 1081 mAh (katalogová hodnota 1050 mAh).

Kapacitu můžete určit také tím, že znáte velikost baterie:

C = H*L*S* K2

Kde:
C – kapacita (mAh)
H – tloušťka prvku (mm)
L – délka prvku (mm)
S – šířka prvku (mm)
K₂ – hustota energie (mAh/m 3 )

Například vypočtená kapacita prvku 523450 bude rovna: 5,2 mm * 34 mm * 50 mm * 0,12 mAh/m3 = 1060 mAh (katalogová hodnota 1050 mAh).

Kapacita baterie je velmi závislá na teplotě a proudu. Stejná baterie bude vykazovat nižší kapacitu při nízkých teplotách a vysokých proudech.

Kapacita měření

K měření kapacity se používá zátěžové zařízení, které baterii nejprve plně nabije a poté zcela vybije. Pro vybíjení se používá proměnná zátěž, která umožňuje fixaci vybíjecího proudu. Typicky je vybíjecí proud nastaven na stejnou kapacitu (1C). U vysokokapacitních baterií se navíc používá vybíjecí proud 0,5C a 0,2C.

Obecně platí, že hodnoty kapacity se liší při různých teplotách a úrovních proudu.

Degradace kapacity

Při skladování a používání baterií se kapacita postupně snižuje. To je způsobeno přítomností materiálových nečistot, kationtovým proudem a také různými vedlejšími chemickými reakcemi, které probíhají uvnitř baterie paralelně s hlavní redoxní reakcí. Například lithium (Li) může reagovat s elektrolytem, ​​pouzdrem nebo materiály elektrody. Nebo oxid kobaltnatý (CoO₂) se může pohybovat z katody na anodu. Množství „pracovní látky“ tak postupně klesá. Degradace nádoby během provozu se nazývá opotřebení a během skladování – stárnutí.

Obecně platí, že baterie rychleji degraduje, když je skladována v plně nabitém stavu (vysoké napětí), stejně jako při provozu při zvýšených teplotách a vysokých nabíjecích a vybíjecích proudech.

Pozor:

Kapacitu lithiových baterií nelze obnovit.

Často kladené otázky:

• Jmenovitá kapacita by měla být uvedena na štítku baterie v mAh a Wh.
• Reálnou kapacitu zjistíte metodou zkušebního vybíjení.
• Po úplném nabití se provede stejnosměrný proud. Měří se a zaznamenává čas do konečného vybíjecího napětí.
• Pomocí vzorce C = I * H (kde I je proud v ampérech, H je čas v hodinách) se vypočítá skutečná kapacita baterie.

• Baterie telefonu by se měla nabíjet podle potřeby, aniž by se nechala vybít na 0 %.
• Je lepší zabránit přehřívání zařízení a nenabíjet telefon v noci.
• Telefon můžete dobíjet ve vhodnou dobu během dne.
• Doba nabíjení bude záviset na kapacitě baterie, rychlosti nabíječky a režimu, ve kterém je samotný telefon.
• U moderních zařízení doba od 0 % do plného nabití nepřesáhne 3 hodiny.

• Jmenovitá kapacita univerzální baterie je celková kapacita prvků, ze kterých se skládá, udávaná v mAh.
• Jmenovitá kapacita univerzální baterie se také udává ve Wh, kterou získáme vynásobením jmenovité kapacity v mAh jmenovitým napětím.

• Napětí univerzálních bateriových článků je 3.6V a výstupní proud potřebný pro nabíjení je 5V. Toho je dosaženo instalací posilovacího obvodu.
• S rostoucím napětím se odpovídajícím způsobem snižuje nabíjecí proud. Proto je náboj z univerzální baterie přenášen s velkou slevou.
• Koeficient užitečné kapacity (UCF) je v nejlepším případě 0,7. Při provozu pod zátěží, při vysokých teplotách nebo ve velmi vybitém stavu bude koeficient výrazně nižší.
• Pokud vezmete v úvahu stárnutí a opotřebení, může být koeficient 0,5 – tedy k nabití baterie telefonu bude využita pouze polovina kapacity univerzální baterie.

• Užitečná kapacita se vypočítá vynásobením jmenovité kapacity univerzální baterie číslem 0,7.
• V procesu opotřebení a stárnutí se technické parametry zhoršují, takže časem se užitná kapacita sníží. Proto lze užitečnou kapacitu v budoucnu vypočítat jednoduše vydělením jmenovité kapacity dvěma.

Každá baterie má své vlastní elektrické parametry: studený startovací proud, elektromotorickou sílu, polaritu, velikost a tak dále. Kapacita autobaterie je ale jedním z hlavních parametrů.

Tento indikátor ovlivňuje provozní dobu napájecího zdroje. A čím větší hodnota, tím větší počet cyklů vybití a nabití baterie vydrží. Jednoduše řečeno, kapacita určuje množství energie, kterou baterie pojme.

Zkusme se na tento elektrický parametr podívat blíže.

Jaká je kapacita autobaterie?

Kapacita baterie se měří v ampérhodinách nebo Ah. Určuje sílu proudu, se kterou se baterie rovnoměrně vybije na konečné napětí 10,8 V.

U napájecích zdrojů je parametr uveden na pouzdru vedle hodnoty proudu studené kliky.

Existují také koncepty jmenovité a rezervní kapacity. Co znamenají a jak se měří?

Označuje množství elektrické energie, které je plně nabitá baterie schopna dodat za určitou dobu. Čím vyšší je hodnocení, tím déle bude baterie napájet palubní síť vozidla na jedno nabití. Například 65 Ah baterie dodává proud jeden ampér po dobu 65 hodin. Pro tři ampéry se čas zkrátí na 21,7 hodiny.

Tento indikátor ukazuje, jak dlouho baterie vydrží, pokud generátor přestane fungovat. To znamená, že berou v úvahu provoz osvětlení a kamen. Pro rezervní kapacitu je použit indikátor konstantního vybíjecího proudu – 25 ampér. Rezerva je 2/3 nominální hodnoty. Měřeno v minutách. Pokud je jmenovitá hodnota 65 A∙h, bude rezervní výkon asi 110 minut.

Jak zkontrolovat kapacitu autobaterie?

Začněme tím, proč může být taková kontrola potřebná:

• Chcete-li porovnat shodu mezi skutečnou hodnotou a hodnotou uvedenou na pouzdru baterie.
• K určení úrovně ztráty kapacity, životního cyklu baterie a potřeby nabíjení.

Existují také znaky, které naznačují potřebu kontroly:

• Při pokusu o nastartování motoru cvakne startér. Nebo nenastartoval motor napoprvé.
• Vnější i vnitřní osvětlení se ztlumilo.
• Rozsvítila se kontrolka signalizující nízkou úroveň nabití baterie.
• Palubní napájení je přerušované.
• Sulfatace olověných desek, která neumožňuje úplné obnovení kapacity.
• Odlupování desek v důsledku poklesu hladiny elektrolytu.
• Zkrat, porucha plechovek.

Proč autobaterie ztrácí kapacitu?

Pokud zanedbáte včasnou diagnostiku, jednoho dne auto prostě nenastartujete. Kontrola kapacity zabrání problémům. Jak to udělat? V garážových podmínkách můžete použít několik metod:

• Speciální tester

Zařízení lze zakoupit v autobazaru. Tester měří nejen kapacitu, ale také napětí a dokonce i únik proudu. Metoda je považována za jednoduchou, pohodlnou a nezabere mnoho času. Zvládne to i začátečník.

• Kontrolní číslice

Metoda zabere hodně času. Baterie se nabije na 100 % a poté se při určité zátěži vybije.

Poradenství. Pokud nemůžete provést měření sami, kontaktujte servisní stanici nebo servisní středisko. Autoelektrikáři provedou rychle a přesně diagnostika baterie, zjistit stav baterie, identifikovat poruchy v provozu elektroniky stroje.

Výběr kapacity baterie

Při výběru této možnosti se řiďte doporučeními výrobce vozidla. Návod k obsluze uvádí přípustné hodnoty elektrických charakteristik pro konkrétní model stroje. Zaměřte se také na výkon předchozí baterie.

Obecná kritéria výběru zahrnují:

• objem motoru;
• druh paliva: benzín, nafta.

Tabulka ukazuje poměr objemu a objemu motoru pro různé kategorie vozů.