Qual è la capacità della batteria e da cosa dipende

Se guardi una batteria moderna, troverai quasi sempre informazioni sul voltaggio per cui è progettato l'elemento e sulla sua capacità.

Con il voltaggio è comunque tutto chiaro, ma capire quanto durerà la capacità di questa o quella batteria non è sempre chiaro. In questo articolo ti dirò cos'è la capacità e da cosa dipende.

Qual è la capacità della batteria

Prendiamo in considerazione una batteria ricaricabile convenzionale e vediamo cosa dice:

Come puoi vedere, questo elemento è progettato per 1200 mAh. Se prendi una batteria per auto, la capacità è incomparabilmente maggiore e uguale, ad esempio:

Come puoi vedere, in entrambi i casi, "Ampere * ora" viene utilizzato come unità di misura e il prefisso "ora" viene utilizzato in tutti i casi per un motivo.

Se usiamo una semplice spiegazione, la capacità della batteria, misurata in "Ampere * ore", mostra per quanto tempo una data batteria è in grado di fornire il carico ad una certa corrente.

Facciamo un esempio con una cosiddetta batteria ideale. Hai una batteria da 12 volt completamente carica con una capacità di 6 ampere * ora. Quindi, se ad esso è collegato un carico che consuma 0,6 A * h, la batteria sarà in grado di fornire energia per 10 ore.

Fino a quando non arriva un tale stato della batteria, in cui la carica successiva sarà semplicemente pericolosa per essa (per i suoi parametri operativi). E se il carico è di 1 Ampere, la scarica avverrà dopo 6 ore di funzionamento (in teoria, ovviamente).

Gli indicatori di una batteria reale hanno differenze significative dall'ideale e ognuno di essi ha un limite sul limite superiore della corrente di scarica.

Dopotutto, maggiore è la corrente che scorre durante la scarica, minore è la linearità della caratteristica di scarica, quindi la batteria si scaricherà molto più velocemente del tempo stimato mostrato.

Inoltre, anche la tensione alla quale la batteria può essere scaricata o caricata è regolata e deve essere visualizzata nella documentazione tecnica del prodotto.

Quindi, se prendi la batteria agli ioni di litio più comune, da 3,7 V,

quindi la sua tensione di scarica massima è 2,75 V. E la tensione fino alla quale la batteria può essere caricata è 4,25 V.

Se questi limiti vengono violati, con una forte scarica inferiore a 2,75 V, la batteria perderà parte della sua capacità originale e, se sovraccaricata sopra 4,25 V, la batteria potrebbe esplodere.

Considerando una batteria al piombo da 12 V, il limite di tensione inferiore è 9,6 V e il limite superiore è 13 V.

Come probabilmente avrai già notato, quando parliamo di capacità, non parliamo in alcun modo della tensione. Ma se le ore vengono convertite in secondi e quindi viene effettuato un semplice calcolo matematico, si ottengono le seguenti espressioni:

Si scopre che la capacità della batteria non dipende dalla tensione ai terminali. Ma non appena mettiamo la batteria in carica, la prima cosa che facciamo è concentrarci sulla tensione che viene mostrata ai terminali.

Inoltre, se la batteria viene caricata alla tensione nominale, contiamo sull'intera capacità in essa immagazzinata. Se la misurazione ha mostrato che la batteria è scarica, la capacità non ha più importanza.

Inoltre, la capacità reale della batteria dipende direttamente dalla corrente di scarica.

Come si può vedere dalla tabella sopra, una scarica di 10 ore e una scarica di 10 minuti mostrerà una differenza di capacità circa doppia.

La dipendenza matematica dalla corrente di scarica e dal tempo di scarica fu rivelata dallo scienziato Peikret, che in seguito introdusse il "coefficiente di Peikert".

Quindi, ad esempio, questo coefficiente per le batterie al piombo è 1,25 e l'affermazione è vera: maggiore è la corrente di scarica, minore è il tempo di scarica.

È abbastanza facile calcolare la capacità reale della batteria: carichiamo la batteria alla tensione massima consentita (secondo il passaporto data), dopodiché lo scarichiamo con una corrente costante prossima a 10 ore caratteristica alla tensione inferiore (specificata anche in passaporto).

Dopodiché, moltiplichiamo semplicemente la corrente di scarica e il tempo (in ore) durante il quale la batteria è stata completamente scarica. In questo modo troverai la reale capacità della batteria.

Mi è piaciuto l'articolo, poi mi piace. Grazie per l'attenzione!