Ємність аккумулятору

1. Ємність акумулятора – найважливіша технічна характеристика акумулятора

Ємність акумулятора показує, скільки часу акумулятор зможе живити підключену до нього навантаження. Зазвичай ємність акумулятора вимірюється в ампер-годинах, а для невеликих акумуляторів – в міліампер-годинах.

Сама одиниця виміру показує, що ємність акумулятора є твором постійного струму розряду акумулятора (в амперах, іноді в міліампер) на час розряду (в годинах):

Е [А * год] = I [А] х T [час]

2. Ємність акумулятора і енергія

Всупереч розхожій думці, ємність акумулятора не характеризує повністю енергію акумулятора, тобто енергію, яка може бути накопичена в повністю зарядженому акумуляторі. Адже чим більше напруга акумулятора, тим більше накопичена в ньому енергія. Справді, електрична енергія дорівнює добутку напруги на струм і на час протікання струму:

[Дж] = I [А] х U [В] х T [з]

Отже, енергія акумулятора для ДБЖ дорівнює добутку його ємності на номінальну напругу:

W [Вт * год] = E [А * год] х U [В]

3. Ємність і енергія акумуляторної батареї

Якщо кілька акумуляторів однієї ємності з’єднані послідовно, то ємність вийшла акумуляторної батареї дорівнює ємності входять в батарею акумуляторів. А енергія акумуляторної батареї, яка є твором енергії одного акумулятора на число акумуляторів.

4. Ємність акумулятора і заряд (зарядженість)

Іноді плутають ємність акумулятора і заряд (зарядженість) акумулятора. Ємність показує потенціал акумулятора, то, скільки часу він зможе живити навантаження, якщо буде повністю заряджений.

Можна провести аналогію зі склянкою води. Ємність (обсяг) склянки не змінюється в залежності від того, повний він чи порожній. Так і з акумулятором – в зарядженому і розрядженому стані акумулятор має одну і ту ж ємність.

5. Які ще бувають характеристики ємності свинцевого акумулятора?

Енергетична ємність [Вт / елемент]

Характеристика акумулятора, що показує здатність акумулятора розряджатися в режимі постійної потужності протягом певного невеликого часу (зазвичай 15 хвилин). Ця характеристика поширена в США, але поступово поширюється і серед виробників AGM акумуляторів із інших країн. Наближено оцінити ємність акумулятора в ампер-годинах по його енергії в Вт / ел (15 хв) можна за формулою:

Е [А * год] = W [Вт / ел] / 4

резервна ємність

Характеристика автомобільного акумулятора, що показує його здатність живити електросистему автомобілем під час руху, якщо генератор автомобіля не працює. Вимірюється в хвилинах розряду акумулятора струмом 25 А. Поширена в США (reserve capacity). Наближено оцінити ємність акумулятора в ампер-годинах по його резервної ємності в хвилинах можна за формулою:

Е [А * год] = T [хв] / 2

6. Від чого залежить ємність акумулятора?

струм розряду

Зазвичай виробник призначає номінальної ємність свинцевого акумулятора для UPS при тривалих (10, 20 або 100 годин) розрядах. Ємність акумулятора при таких розрядах позначається як С10, С20 або С100. Ми можемо розрахувати струм, що протікає через навантаження при 20-годинному (наприклад) розряді – I20:

I20 [А] = Е20 [А * год] / 20 [час]

Чи означає це, що при 15-хвилинному (1/4 години) розряді струм буде дорівнює Е20 х 1/4? Ні це не так. При 15-хвилинному розряді ємність свинцевого акумулятора зазвичай складає трохи менше половини номінальної ємності. Тому і ток I0.25 не перевищує Е20 х 2. Тобто струм розряду і час розряду свинцевого акумулятора не пропорційні один одному.

Залежність часу розряду від струму розряду близька до статечної. Поширена, зокрема, формула (закон) Пейкерта (Пекерта) – по імені німецького вченого Peukert. Пейкерт встановив, що:

I p * T = const

Тут p – число Пейкерта – показник ступеня, постійний для даного акумулятора або типу акумуляторів. Формула Пейкерта діє і для сучасних герметичних свинцевих кислотних акумуляторів.

Для свинцевих акумуляторів число Пейкерта зазвичай змінюється від 1.15 до 1.35. Величину константи в правій частині рівняння можна визначити за номінальною ємності акумулятора. Тоді, після декількох перетворень, отримаємо формулу для ємності акумулятора E при довільному струмі розряду I:

Е = Eн * (Iн / I) p-1

Тут Eн – номінальна ємність акумулятора, а Iн – струм розряду, при якому задана номінальна ємність (зазвичай ток 20-годинного або 10-годинного розряду).

Кінцева напруга розряду

У міру розряду напруга на акумуляторі падає. При досягненні кінцевої напруги розряду акумулятор відключають. Чим менше кінцева напруга розряду, тим більше ємність акумулятора. Виробник акумулятора встановлює мінімальний допустимий кінцева напруга розряду (воно залежить від струму розряду). Якщо напруга акумулятора стає менше цієї величини (глибокий розряд), акумулятор може вийти з ладу.

температура

При підвищенні температури від 20 ° до 40 ° С ємність свинцевого акумулятора зростає приблизно на 5%. При зменшенні температури від 20 ° до 0 ° С ємність гелевого акумулятора зменшується приблизно на 15%. При зменшенні температури ще на 20 °, ємність акумулятора падає ще на 25%.

знос акумулятора

Ємність свинцевого акумулятора в стані поставки може бути трохи більше або трохи менше номінальної ємності. Після декількох циклів розряд-заряд або декількох тижнів перебування під “плаваючим” зарядом (в буфері) ємність акумулятора збільшується. При подальшій експлуатації або зберіганні акумулятора ємність акумулятора падає – акумулятор зношується, старіє і врешті-решт повинен бути замінений новим акумулятором.

7. Як перевірити ємність свинцевого акумулятора?

Класичним методом перевірки акумулятора є контрольний розряд. Акумулятор заряджають, а потім розряджають постійним струмом, реєструючи час до кінцевого напруги розряду. Далі визначають залишкову ємність акумулятора за формулою:

Е [А * год] = I [А] * T [час]

Струм розряду зазвичай вибирають таким, щоб час розряду приблизно відповідало 10 або 20 години (в залежності від того, для якого часу розряду вказана номінальна ємність акумулятора). Тепер можна порівняти залишкову ємність акумулятора з номінальною ємністю. Якщо залишкова ємність батареї становить менше 70-80% номінальної ємності, акумулятор виводять з експлуатації, тому що при такому зносі, подальше старіння акумулятора буде відбуватися дуже швидко.

Для швидкого тесту акумуляторів зараз існують спеціальні прилади, які дозволяють перевірити ємність акумулятора за кілька секунд.

Пульсар Лімітед – Енергія для Кращою Життя!

Ємність акумулятора: у чому вона вимірюється, як її виміряти своїми руками

Найважливішим параметром кожної АКБ є його ємність акумулятора. Вона визначає кількість енергії, яка віддається їм за кожен відрізок часу. Це стосується всіх батарей від автомобільних до телефонних. Знати про них і розуміти пристрій важливо, оскільки при використанні батареї не тієї ємності можуть виникнути серйозні проблеми при запуску цих пристроїв.

• Що таке ємність батареї або акумулятора
• Як швидко перевірити ємність будь-якого акумулятора
• Який прилад для точного вимірювання ємності будь-якого акумулятора
• Як зробити прилад власними руками
• Як у домашніх умовах дізнатися ємність телефонного акумулятора
• Відмінності навантаження
• Залежність від корпусу
• Зменшення ємності
• Від чого залежить поточна ємність АКБ?

Одиниці вимірювання цієї величини – Ампери або Міліампери/година. За цим параметром здійснюють вибір АКБ для техніки, керуючись рекомендованими значеннями. При порушенні рекомендацій, наприклад, автомобіль може не запуститися взимку.

Що таке ємність батареї або акумулятора

Всі акумулятори зазвичай прикрашають написи на кшталт 55, 70 Ah або 1800mAh. Таке позначення говорить про те, що ємність цього акумулятора – відповідно 55 Ампер або часткою Ампер на годину, тільки в перекладі англійською – A/hour. Його потрібно відрізняти від іншого параметра – напруги, яка пишеться у Вольтах.

Показник Ah показує, скільки батарея пропрацює протягом години на навантаження 60 Ампер і напругу 12,7В. Іншими словами, ємність – це запас енергії, який в собі здатний утримувати акумулятор.

І якщо буде менше, ніж 60А навантаження, то батарея протримається довше 60 хвилин.

Як швидко перевірити ємність будь-якого акумулятора

Найчастіше місткість акумулятора вимірюється за допомогою тестера. Це прилад для швидких вимірювань. Він працює автоматично, для його застосування не потрібні ніякі додаткові пізнання. Тимчасові витрати становлять не більше 15 секунд. Все, що потрібно – підключити тестер до джерела живлення і натиснути на єдину кнопку, після чого він починає визначати ємності підключених акумуляторів.

Його використовують при виборі батареї, порівнюючи залишкову і номінальну місткість, яка офіційно вказана на пристрої. Якщо різниця скласти більше 50%, то АКБ не можна експлуатувати.

Який прилад для точного вимірювання ємності будь-якого акумулятора

Показник ємності визначає щільність електролітів, вона визначається за допомогою особливого приладу – ареометра. На нових батареях завжди вказано основні параметри. Однак ця величина визначається і самостійно.

Найбільш простим способом є звичайні тестери на зразок «Кулона». За допомогою цього приладу вимірюють місткість і напругу АКБ в автомобілі. Це вимагає мінімальних витрат сил і часу при досягненні достовірних результатів.

Щоб скористатися «Кулоном», потрібно під’єднати його до клемів акумулятора, після чого він почне визначати силу напруги і величину місткості.

Використовується багато інших способів обчислення даних параметрів. Класичним є вимірювання за допомогою мультиметра акумулятора авто. Для того щоб це здійснити, в ньому повинен бути повний заряд і з’єднання зі споживачем (досить звичайної лампочки в 60Вт). Однак навіть це не гарантує абсолютної точності свідчень.

Першим кроком після збору ланцюга з самої батареї, мультиметра, лампочки стане подача напруги. У разі якщо протягом 2 хвилин лампочка не гасне (якщо це не так, батарею не відновити), брати показання «Кулона». Як тільки показання будуть падати нижче стандартів напруги акумулятора, він починає розряджатися. Заміряючи час, який потрібен для остаточного витрачання енергії і струм навантаження споживача, потрібно ці свідчення один на одного помножити один на одного. Отримане число і є місткість батареї.

У разі відмінності результату від офіційного значення акумулятор потрібно замінювати. Мультиметр дозволяє порахувати ємність будь-якої батареї. Незручність такого способу у великих часових витратах.

У другому способі вимірювання забезпечують розрядку АКБ за допомогою резистора за спеціальною схемою. За допомогою секундоміру визначається час розряду. Однак важливо не розрядити АКБ повністю, оберігаючись від цього за допомогою реле.

Як зробити прилад власними руками

Якщо під рукою необхідної техніки немає, реалізувати пристрій можна самому. Підійдуть навантажувальні вилки. Їх завжди багато в продажу, але їх збирають і самостійно. Нижче розглянуто такий варіант.

У даної вилки розширена шкала, що дозволяє досягти найвищої точності показання. У будовано опір навантаженню. Діапазони шкали діляться навпіл, завдяки чому знижується похибка показань. Прилад оснащений 3-х вольтовою шкалою. Це дає можливості перевірити окремі банки батареї. Шкали в 15В досягають за допомогою зниження на діодах і стабілітронах напруги.

Показання струму приладу зросте, як тільки значення напруги стануть більше рівня відкриття стабілітрона. Під час подачі напруги не тієї полярності діоди надають захист. На картинці: SB1 – тумблер, R1 є передавачем необхідного струму, R2 і R3 – резисторами, призначеними для M3240, R4 – визначниками ширини вузьких діапазонів шкал, R5 – навантажувальним опором.

Як у домашніх умовах дізнатися ємність телефонного акумулятора

При використанні стільникового телефону його акумулятор піддається постійній деградації. Цього процесу не уникнути, він природний. Це відбувається незалежно від моделі, цін, функцій телефону. Щоб точно розуміти, скільки ще прослужить акумулятор в пристрої, потрібно вимірювати поточну його ємність. Це дозволить вчасно замінити батарею до того, як вона почне відключатися в найбільш невідповідний час.

Насамперед потрібно оглянути батарею. Небезпечні проблеми в літієвій батареї видно відразу: корпус може здуватися, бути повним слідів корозій, плям зеленуватих і білих відтінків.

При виявленні ознак здуття далі використовувати таку батарею небезпечно. Це може спровокувати замикання електросхем у телефоні. Можливо початок здуття з маленької випуклості аж до серйозних деформацій. До насторожуючим фактором відноситься і швидке падіння заряду в телефоні.

На сьогоднішній день існує безліч додатків для вимірювання поточної місткості телефону.

Щоб точно визначити місткість батареї, використовують метод просунутого зарядного пристрою. Акумулятор повністю розряджають, потім підключають до цього пристрою. Воно, в свою чергу, вираховує місткість акумулятора з урахуванням часу і значення струму.

Відмінності навантаження

Параметри кожного автомобіля різні. Розрізняються їх обсяги двигунів, місткості акумулятора. У легковому авто зазвичай АКБ місткістю 40-45А, а у великій машині близько 60-75А.

Причини цього криються в пусковому струмі – чим менше батарея, тим менше в ній електролітів, свинцю і т. п. Чим він більший, тим більша кількість енергії, яку може віддавати в один момент. Виходячи з цього, на малолітражці здатні успішно працювати великі АКБ, а маленькі неприпустимо вставляти у великий автомобіль.

Залежність від корпусу

Місткість прямим чином пов’язана з числом електролітів і свинцю АКБ. Через це батареї маленької місткості буде набагато менше в обсязі і вазі, ніж більш місткі батареї. З цих причин на малолітражку ніколи не ставлять великі акумулятори, так як це не має сенсу – в цих машинах мало простору під капотом. А маленька батарея чудово справляється з функцією запуску мотора.

Зменшення ємності

Будь-яка батарея піддається впливу амортизації, її місткість стає менше з часом. Звичайні акумулятори служать близько 3-5 років. Найбільш якісні екземпляри зберігаються в хорошому стані до 7 років.

Коли місткість падає, батарея втрачає здатність давати досить пускового струму. Тоді її приходить пора замінювати. До основних причин падіння місткості відносяться:

• Скупчення сірчаної кислоти на плюсовій пластині. Вона може повністю перекрити всі поверхні, погіршується контакт з електролітами, місткості падає.
• Пластина обсипається через перезаряди, тоді відбувається нестача електролітів. Це веде до миттєвого зниження ємності батарей.
• При замиканні банки і з’єднанні мінусової і плюсової пластин один з одним відбувається зниження ємності батареї. Тим не менш, її відновлюють.

Від чого залежить поточна ємність АКБ?

Протягом усього терміну служби акумуляторної батареї її ємність змінюється. На початок своєї роботи вони мають найбільшу ємність, оскільки пластини активно розробляються. Потім настає період стабільної роботи, і місткість тримається на одному і тому ж рівні. Далі починається спад місткості через зношування пластин.

Місткість акумулятора змінюється залежно від наявності активних матеріалів і конструкції електродів, електролітів, їх температур і концентрації, величин розрядного струму, амортизації батареї, концентрації додаткових нальотів в електролітах і від багатьох інших факторів.

З підвищенням розрядного струму місткість АКБ знижується. При швидкій, спровокованій спеціально розрядці АКБ втрачають менше місткості, ніж при більш плавних режимах з малими величинами струму. Виходячи з цього на корпусі фіксуються показники для 4, 15, 100 годин розряду. Місткості одних і тих же АКБ при цьому змінюються вкрай сильно. Найменше місткість при 4 годинах розрядки, а найбільше іншого – при великих відрізках часу.

Також показники ємності змінюються при підвищенні температури електролітів, однак при підвищенні гранично допустимих норм відбувається зниження термінів служби. Причини цього криються в тому, що при підвищеній температурі електроліти проникають в активну масу, адже їх в’язкість зменшується, а опір навпаки зростає. Через це в реакціях розрядки активної маси більше, ніж під час заряду зі зниженою температурою.

При особливо маленькій температурі місткість АКБ знижується так само, як і її корисна дія.

Зі збільшенням концентрації електролітів підвищується і ємність акумулятора. Однак АКБ швидше псується, так як розрихується активна маса акумулятора.

Таким чином, перевірка ємності акумулятора необхідна на всіх етапах його життя.

Що таке енергоємність акумулятора

Аккумуляторы к ноутбукам и телефонам

Що таке ємність акумулятора і як її вимірюють?

У світі сучасних технологій, акумулятори відіграють важливу роль. Вони живлять наші смартфони, ноутбуки, планшети та інші пристрої. Якщо ви коли-небудь цікавилися акумуляторами, ви, можливо, чули про термін «ємність». Ця характеристика є однією з ключових для акумуляторів і впливає на те, наскільки довго ваш пристрій може працювати без заряджання. У цій статті ми розглянемо, що таке ємність акумулятора, як вона вимірюється, і як вона впливає на тривалість роботи вашого пристрою.

Що таке ємність акумулятора?

Ємність акумулятора — це міра того, скільки електроенергії може зберігати акумулятор та подавати на підключене обладнання. Вимірюється ємність в ампер-годинах (Аг), і це вказує на кількість заряду, яку може забезпечити акумулятор протягом однієї години. Чим вище значення ємності, тим більше часу пристрій буде працювати без необхідності підзарядки.

Як вимірюють ємність акумулятора?

Ємність акумулятора вимірюється шляхом розрядки акумулятора при певному струмі до досягнення мінімальної напруги. Зазвичай цей процес відбувається при струмі, який дорівнює одній десятій (1/10) ємкості акумулятора. Наприклад, якщо у вас є акумулятор ємністю 3000 мАг (3 Аг), то його ємність вимірюватимуть при розрядці зі струмом 300 мА (0.3 А).

Під час вимірювання ємкості також важливо враховувати температурні умови, оскільки висока або низька температура може вплинути на роботу акумулятора та його ємність.

Вплив ємності на тривалість роботи пристрою

Ємність акумулятора напряму впливає на тривалість роботи пристрою. Чим вища ємність, тим довше пристрій може працювати без необхідності підзарядки. З іншого боку, низька ємність означає менший час автономної роботи.

Існують також інші фактори, які можуть впливати на тривалість роботи, такі як ефективність зарядки, тип використовуваного процесора та програмне забезпечення, але ємність залишається однією з важливих характеристик.

Завершуючи

Ємність акумулятора є важливою характеристикою для будь-якого портативного пристрою. Вона визначає, наскільки довго ваш смартфон чи ноутбук може працювати без заряджання. Вибір пристрою з великою ємністю або використання додаткових зарядних пристроїв може значно полегшити вам життя, особливо в дорозі або в ситуаціях, коли доступ до розетки обмежений.

Якщо ви шукаєте акумулятори високої ємкості для свого пристрою, відвідайте наш магазин. Ми пропонуємо широкий вибір акумуляторів та зарядних пристроїв, які відповідають вашим потребам.

Збільште час роботи своїх пристроїв завдяки правильному вибору акумулятора та дотриманню рекомендацій з ефективного використання.