Ett uppladdningsbart batteri är en strömkälla som kan återanvändas och som fungerar genom reversibla interna kemiska processer. Batterier används för att ge autonom ström till en mängd olika typer av utrustning. När du väljer ett batteri till din bil, andra apparater eller elektronik är batterikapaciteten det första du ska titta på, en viktig parameter för enheten. Det är viktigt att inte förväxla det med laddning eller kapacitet.
Vad är batterikapacitet och hur den mäts
Uttryckt i amperetimmar (Ah) avser batterikapaciteten den tid som ett batteri kan ge autonom ström till ansluten utrustning på en enda laddning. För små batterier som driver elektronik används en annan enhet för att ange kapaciteten - mAh (milliamperetimme). Med andra ord är batteriets kapacitet den maximala mängd energi som kan lagras under en full laddningscykel.
Ett batteris kapacitet är det som mäts i dess potential, men inte dess laddning. Man kan jämföra med en vattenflaska - oavsett om den är fylld med vätska eller inte ändras inte volymen. I det här fallet är det korrekt att jämföra kapaciteten med volymen: den förändras inte oavsett om batteriet är helt laddat eller urladdat. I de flesta fall finns denna siffra tryckt på batteriet, t.ex. på bilbatteriets klistermärke, bredvid startströmmen.
Till exempel: ett bilbatteri med 60 Ah anger att det kan köras i en timme med en belastning på 60 ampere och en nominell spänning på 12,7 volt (den klassiska spänningen för de flesta bilbatterier).
Om du behöver en autonom strömkälla för viss utrustning, hur beräknar du själv den exakta batterikapacitet som passar för uppgiften? För att göra det måste du känna till några variabler:
- den kritiska belastningen, mätt i watt (betecknas P);
- den tid som batteriet ska leverera ström till den elektriska utrustningen (t);
- spänningen för varje batteri (V, mätt i volt)
- Användningsfaktor för batterikapacitet: 1 för 100 % användning, 0,5 för 50 % osv. (betecknas med k).
Bokstaven Q anger den erforderliga kapacitansen. För att beräkna den använder du formeln:
Q = (P-t) / V-k
Exempel: Med ett standard 12 V-batteri, en erforderlig kapacitet på 5 timmar, en kritisk belastning på 500 W och en maximal urladdning av batteriet på 80 %.
Q= (500-5) / (12-0,8) = 260,4 Ah
Detta är den minsta batterikapaciteten för den aktuella uppgiften och även den totala kapaciteten för 12-voltsbatterier. Men det är i alla fall bättre att köpa en kraftkälla med en liten kapacitetsreserv, t.ex. 20 % mer. Då är det mindre troligt att batteriet laddas ner till noll och batteriet "lever" längre.
Vi har tagit reda på vad batterikapacitet är och hur man beräknar den, men ibland kan märkningen på batteriet ljuga eller saknas. Eller så måste du jämföra databladet med den verkliga bilden. Hur mäter man batteriets kapacitet i ett sådant fall? Helst bör du utföra ett testutmatningsförfarande. Tanken är enkel: ladda batteriet till 100 % med en laddare med lämpliga specifikationer, ladda sedan ur det helt med konstant ström och mät tiden för urladdningen. Därefter används formeln:
Q = I-T
där I är den konstanta urladdningsströmmen, mätt i ampere, och T är urladdningstiden i timmar. Om man till exempel mäter kapaciteten hos ett fulladdat batteri som har körts i 22,5 timmar med en konstant ström på 3,6 A får man 81 Ah. Men det betyder inte att samma batteri kommer att hålla i mer än 2 timmar med 36 A: mer ström leder till kortare urladdningstider. Den påverkas också av andra faktorer, t.ex. elektrolytens temperatur.
Det är viktigt att notera att i slutet av urladdningscykeln får den lägsta spänningen vid terminalerna inte sjunka under den slutliga urladdningsspänningen (ofta 10,8 volt). Detta är det lägsta tillåtna värdet som fastställts av tillverkaren - när detta värde har uppnåtts måste batteriet kopplas bort. Om batteriet ofta laddas under detta värde kan det skadas.
Med tiden sjunker batteriets kapacitet ändå på grund av förestående nedbrytning. Om det efter mätning visar sig att kapaciteten är 70-80 % mindre än den nominella kapaciteten är det dags att byta ut batteriet.
Relaterade artiklar:
