В чем измеряется емкость аккумулятора
Перейти к содержимому

В чем измеряется емкость аккумулятора

  • автор:

Емкость аккумулятора.

Емкость аккумулятора — это техническая характеристика, показывающая тот период времени, в течении которого аккумулятор будет производить питание подключенной к нему нагрузки. Единицей измерения емкости аккумулятора является ампер-час, если же аккумулятор небольшой, то миллиампер-час. Определяется емкость аккумулятора по формуле, которая представляет собой произведение постоянного тока разряда аккумулятора (в амперах или миллиамперах) на время его заряда (в часах):

Е [А * час] = I [А] х T [час]

Какая емкость аккумулятора.

Какая емкость аккумулятора — это понятие, которое дает понять сколько времени аккумулятор сможет питать подключенную к нему нагрузку. Энергию аккумулятора (которая может накапливаться в заряженном полностью аккумуляторе) полностью не характеризует емкость аккумулятора. Поэтому, чем напряжение аккумулятора больше, тем и энергия накопленная в нем будет больше. Электрическая энергия равна произведению напряжения на ток и время протекания тока:

[Дж]= I [А] х U [В] х T [с]

А энергия аккумулятора для ИБП равняется произведению емкости аккумулятора на его номинальное напряжение:

W [Вт*час]= E [А*час] х U [В]

Емкость аккумулятора автомобиля.

Емкость аккумулятора автомобиля — этот показатель говорит о возможностях данного аккумулятора. Часто емкость аккумулятора путают с его зарядом (заряженностью). Емкость показывает только потенциал аккумулятора, то есть время которое он способен выполнять питание нагрузки при его полном заряде.

Емкость аккумулятора автомобиля

В качестве наглядного примера можно взять стакан воды. В зависимости от того полный стакан либо пустой, его емкость (объем) не изменяется. Аналогичная ситуация и с аккумулятором — емкость одна и та же как в заряженном, так и в разряженном состоянии аккумулятора.

Энергетическая емкость аккумулятора [Вт/элемент] — это характеристика аккумулятора показывающая его способность разряжаться в режиме постоянной мощности за определенный небольшой период времени (обычно 15 минут). Для измерения емкости аккумулятора в ампер-часах по его энергии в Вт/эл (15 мин) существует формула:

Резервная емкость аккумулятора является характеристикой автомобильного аккумулятора, которая показывает его способность производить питание электросистемы движущегося автомобиля при не работающем генераторе автомобиля. Единица измерения — минуты заряда аккумулятора током 25 А. Емкость аккумулятора (ампер-час) по его резервной емкости (минуты) можно приближенно оценить по формуле:

Величины, от которых зависит емкость аккумулятора:

Производители обычно назначают номинальной емкость свинцового аккумулятора для UPS при длительных разрядах (10,20, 100 часов). При таких разрядах емкость аккумулятора обозначается: С10, С20 и С100. Протекающий через нагрузку ток, например, при 20-часовом заряде — I20 можно рассчитать по формуле:

I20 [А] = Е20 [А*час] / 20[час]

2. Износ аккумулятора

В состоянии поставки емкость свинцового аккумулятора может быть немного меньше или больше его номинальной емкости. При выполнении несколько раз циклов разряд-заряд или после нескольких недель пребывания в буфере (под "плавающим" зарядом) емкость аккумулятора будет увеличиваться. Однако дальнейшая эксплуатация или хранение аккумулятора приводят к падению емкости аккумулятора, а сам аккумулятор стареет, изнашивается и значит потребуется замена аккумулятора на новый.

Измерение емкости аккумулятора.

Измерение емкости аккумулятора — этот процесс чаще всего выполняется методом контрольного разряда. Сначала производят его заряд, а потом постоянным током разряжают, при этом регистрируют время до конечного напряжения разряда. Затем по формуле определяется остаточная емкость аккумулятора:

Как измерить емкость аккумулятора

Ёмкость аккумуляторной батареи определяет количество времени, в течение которого АКБ сможет давать энергию на полезную нагрузку. Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах. Сама физическая единица показывает, что ёмкость аккумуляторной батареи — это произведением тока разряда аккумулятора (в амперах) на время разряда АКБ (в часах).
Ёмкость аккумуляторной батареи — это физическая величина, которая вместе с напряжением батареи определяет количество энергии, которую способна дать полностью заряженная аккумуляторная батарея. Не следует путать понятия ёмкости аккумуляторной батареи и заряда (заряженность) аккумулятора. Ёмкость определяет потенциал аккумуляторной батареи, то есть количество времени, в течение которого АКБ сможет обеспечить питание нагрузки, если аккумуляторная батарея полностью заряжена.

Реальная ёмкость аккумулятора определяется несколькими факторами: величиной приложенной нагрузки, температурой батареи. Чем больше приложена нагрузка, тем быстрее происходит разряд батареи. Чем ниже температура, тем меньше ёмкости имеет батарея. Ёмкость аккумулятора — величина, зависящая от способа и условий измерения, поэтому её необходимо рассматривать в соответствии с технической документацией к батареи. Обычно производитель определяет длительным способ разряда батареи (в течение 20 часов) при комнатной температуре (20 градусов).

Определение ёмкости аккумулятора методом длительного разряда

Стандартным лабораторным методом определения ёмкости аккумулятора является метод длительного контрольного разряда. В начале аккумуляторную батарею полностью заряжают, а потом разряжают постоянным малым током. Одновременно ведут учёт времени разряда батареи. Ёмкость аккумулятора вычисляют как произведение силы тока на время. Сложность метода состоит в необходимости поддерживать постоянное значение силы тока разряда, для этого используют специальное оборудование.

Бытовым способом измерения ёмкости аккумулятора является метод разряда АКБ с помощью постоянной нагрузки. При этом используют в качестве нагрузки одну или несколько автомобильных ламп, выбирая нагрузку из расчета 1/20 величины номинальной ёмкости. Время засекается по обычным часам. Такой метод имеет неточность, так как напряжение АКБ в течение тестирования снижается, и, следовательно, меняется ток нагрузки. Следует так же опасаться полного (глубокого) разряда АКБ, это может привести к поломке батареи.

измерить емкость аккумулятора, определить емкость АКБ, бытовой метод

Еще один способ измерения ёмкости аккумулятора также основан на использовании метода длительного разряда. В этом случае используется специальная электронная схема и электронные часы, подключенные в схему. Такую схему можно найти на страницах журналов радиолюбителей.

схема измерения, измерить емкость аккумулятора, определить емкость АКБ

Собрать её сможет опытный радиолюбитель или профессиональный электронщик, для каждого аккумулятора придется подобрать расчетным путём необходимые значения сопротивления нагрузки. Измерение проводится так же в течение 20 часов.

Определение ёмкости аккумулятора с помощью специального электронного тестера

Для быстрого определения ёмкости аккумулятора можно использовать специальные тестеры ёмкости аккумуляторов. Работа таких устройств основана на проведении серии специальных измерений. Для определения ёмкости тестер отправляет несколько зондирующих импульсов в подключенную аккумуляторную батарею. Получив обратный сигнал, тестер проводит их распознание и с помощью микропроцессора делает необходимые вычисления ёмкости аккумулятора. Полученный результат выводится на электронный дисплей устройства.

Одним из таких приборов является тестер ёмкости аккумуляторных батарей SKAT-T-AUTO.

Тестер ёмкости аккумулятора SKAT-T-AUTO является полностью автоматический прибором, не требует специальных знаний для проведения измерений. Тестер предназначен для быстрой оценки технического состояния герметичных и негерметичных свинцово-кислотных АКБ с номинальным напряжением 12 В и номинальной ёмкостью от 1,0 до 120 Ач.

Тестер емкости аккумулятора позволяет определить ёмкость аккумулятора с необходимой для эксплуатации АКБ точностью всего за 15 секунд. Работа с прибором очень проста. Нужно отсоединить батарею от прибора, в котором она установлена, подсоединить к тестеру с помощью специальных зажимов и нажать всего одну кнопку.

измерить емкость аккумулятора с помощью тестера емкости АКБ

После определения остаточной ёмкости батареи, её сравнивают с номинальной ёмкостью новой батареи, указанной в паспорте изделия. Если остаточная ёмкость батареи менее 50 %, то её необходимо вывести из эксплуатации и провести восстановление или замену батареи.

Емкость аккумуляторной батареи: как измерить, на что влияет

Аккумуляторы

Понятие емкости

Емкость аккумуляторной батареи — это количество энергии, которую батарея способна хранить и поставлять в течение ее рабочего цикла. Единицей измерения емкости является ампер-час (Ah) или миллиампер-час (mAh). Чем выше емкость батареи, тем дольше она может обеспечивать питание устройства без подзарядки.

Как измеряется емкость аккумуляторной батареи

Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах (Ah) или миллиампер-часах (mAh), которые показывают, сколько миллиампер-часов (или ампер-часов) батарея может выдать в течение одного часа.

Например, если батарея имеет емкость 2000 мАч, это означает, что она может выдавать ток в 2000 миллиампер в течение одного часа, либо 1000 миллиампер в течение двух часов, или 500 миллиампер в течение четырех часов, и т.д.

Емкость батареи может быть измерена с помощью специальных устройств, таких как батарейные тестеры или мультиметры. Емкость также может быть указана на упаковке батареи или в спецификациях устройства, для которого предназначена батарея.

Емкость аккумуляторной батареи

Единицы измерения

Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах (Ah) или миллиампер-часах (mAh).

Ампер-час (Ah) — это количество энергии, которую батарея способна поставлять в течение одного часа при токе в 1 ампер. Например, батарея емкостью 1 Ач может поставлять ток в 1 ампер в течение одного часа.

Миллиампер-час (mAh) — это тысячная доля ампер-часа. Она используется для измерения емкости батарей меньшего размера, таких как батареи для мобильных телефонов, планшетов и других портативных устройств. Например, батарея емкостью 1000 мАч может поставлять ток в 1 миллиампер в течение 1000 часов, или ток в 500 миллиампер в течение 2 часов.

Чем выше емкость батареи, тем дольше она может обеспечивать питание устройства без подзарядки. Но также следует учитывать, что более емкие батареи обычно имеют больший размер и вес, поэтому выбор батареи должен основываться на потребностях конкретного устройства и ситуации использования.

В прошлом батареи были гораздо менее емкими, чем современные. Например, первая литий-ионная батарея была создана в 1991 году и имела емкость всего 0,78 ампер-часов, тогда как современные литий-ионные батареи могут иметь емкость более 4000 ампер-часов.

Различия в емкости по типами батарей

Различия в емкости между разными типами батарей зависят от их химического состава, конструкции и применения.

Например, батареи на основе щелочных элементов, такие как AA или AAA, обычно имеют емкость от 1000 до 3000 миллиампер-час (mAh). Эти батареи обычно используются в различных бытовых приборах, таких как игрушки, фонарики и пульты дистанционного управления.

Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) и литий-полимерные аккумуляторы (Li-Po), которые используются в мобильных устройствах, ноутбуках и электронных сигаретах, обычно имеют емкость от 1000 до 5000 миллиампер-час (mAh) в зависимости от их размера и производителя.

Литий-ионные батареи, которые широко используются в современных устройствах, обладают значительно большей емкостью по сравнению с никель-кадмиевыми и никель-металлогидридными батареями.

Более крупные аккумуляторы, такие как автомобильные и морские батареи, могут иметь емкость от нескольких десятков до нескольких сотен ампер-час (Ah). Эти батареи имеют более сложную конструкцию и могут поставлять большие токи на протяжении длительного времени.

Таким образом, выбор батареи должен основываться на конкретных потребностях устройства и требуемой емкости.

Электрохимические системы современных батарей основных типов

Факторы, влияющие на емкость батареи

Емкость аккумуляторной батареи может зависеть от многих факторов, включая:

  • Температура: высокие и низкие температуры могут снижать емкость батареи. Например, при низких температурах химические реакции внутри батареи замедляются, что может снизить ее емкость.
  • Частота зарядки и разрядки: частое зарядка и разрядка батареи может снижать ее емкость со временем. Это происходит из-за химических изменений внутри батареи, которые могут привести к уменьшению ее емкости.
  • Интенсивность использования: батареи, которые используются для питания мощных устройств, например, для ноутбуков и смартфонов, могут быстрее разряжаться и иметь меньшую емкость.
  • Качество батареи: более дешевые батареи обычно имеют меньшую емкость и могут быстрее выйти из строя, чем более дорогие батареи.
  • Возраст батареи: со временем емкость батареи может уменьшаться. По мере старения батареи химические процессы, которые обеспечивают ее емкость, могут уменьшаться.
  • Уровень заряда батареи: батареи могут иметь разную емкость в зависимости от уровня заряда. Некоторые батареи могут быстрее разряжаться, когда они почти полностью разряжены.

Учитывая эти факторы, можно продлить срок службы батареи и сохранить ее емкость на максимально возможном уровне.

Температура

Температура может существенно влиять на емкость батареи. Оптимальная температура для большинства типов аккумуляторных батарей составляет примерно 20-25 градусов Цельсия. При этой температуре химические реакции внутри батареи протекают наиболее эффективно, что позволяет достичь максимальной емкости батареи.

Однако, высокие температуры могут существенно снизить емкость батареи. Это связано с тем, что при повышении температуры происходят более интенсивные химические реакции внутри батареи, что может привести к повышенной коррозии материалов и уменьшению ее емкости. Высокие температуры также могут повредить компоненты батареи и ускорить ее старение.

При высоких температурах емкость батареи может значительно снижаться, что может приводить к снижению производительности устройства.

высокие и низкие температуры могут снижать емкость батареи

Низкие температуры также могут снизить емкость батареи. Это связано с тем, что при низких температурах химические реакции внутри батареи замедляются, что приводит к снижению ее емкости. Более того, при очень низких температурах батарея может перестать работать вовсе.

Поэтому, для поддержания максимальной емкости батареи, необходимо избегать крайних температур и использовать ее при оптимальных условиях. Если батарея нагревается или перегревается во время использования, необходимо остановить ее использование и дать ей остыть перед продолжением работы.

Возраст батарейки

Возраст батареи является одним из факторов, влияющих на ее емкость. С течением времени батарея теряет свою емкость, что приводит к уменьшению времени ее работы между зарядками.

Причиной потери емкости является старение аккумулятора, которое происходит в процессе зарядки и разрядки. При каждом цикле зарядки и разрядки материалы, из которых состоит батарея, подвергаются химическим реакциям, которые с течением времени приводят к уменьшению ее емкости. Кроме того, с течением времени активный материал внутри батареи может разрушаться, что приводит к дополнительной потере емкости.

Возраст АКБ

Однако, скорость потери емкости может зависеть от типа батареи. Например, литий-ионные батареи, которые широко используются в современных портативных устройствах, имеют более стабильную емкость в течение срока службы, чем некоторые другие типы батарей, такие как никель-кадмиевые батареи.

Чтобы продлить жизнь батареи и сохранить ее емкость, рекомендуется следовать инструкциям по эксплуатации устройства, использующего батарею, и заряжать ее только при необходимости, а не постоянно. Также следует избегать перегрева и перезарядки батареи, так как это может ускорить ее старение и снизить ее емкость.

Количество циклов зарядки/разрядки

Количество циклов зарядки/разрядки является еще одним фактором, влияющим на емкость батареи. Цикл зарядки/разрядки представляет собой полный процесс зарядки батареи от пустого до полного уровня, а затем разрядки обратно до пустого уровня.

Каждый цикл зарядки/разрядки приводит к химическим изменениям в аккумуляторе, которые могут привести к уменьшению его емкости. При каждом цикле зарядки/разрядки материалы внутри батареи меняют свою структуру и состав, что может привести к потере емкости.

Количество циклов зарядки-разрядки

Однако, скорость потери емкости может зависеть от типа батареи. Например, литий-ионные батареи имеют большее количество циклов зарядки/разрядки, чем другие типы батарей, прежде чем они начнут терять свою емкость.

Чтобы продлить жизнь батареи и сохранить ее емкость, рекомендуется не полностью разряжать батарею до нулевого уровня и не перезаряжать ее до 100% емкости, так как это может ускорить потерю емкости. Рекомендуется также заряжать батарею, когда она достигнет 20-30% оставшейся емкости, чтобы минимизировать количество полных циклов зарядки/разрядки.

Нагрузка на батарею

Нагрузка, то есть количество энергии, которое используется из батареи, также может влиять на ее емкость. Если большое количество энергии используется быстро, то это может привести к более быстрому истощению батареи.

Например, если смартфон используется для игр или других интенсивных приложений, то это может привести к быстрому истощению батареи, поскольку такие приложения потребляют большое количество энергии. С другой стороны, если смартфон используется только для чтения электронных книг или просмотра видео, то это потребует меньшего количества энергии, что приведет к более долгой работе батареи.

Кроме того, если батарея используется при высокой температуре или на холоде, то это также может повлиять на ее емкость. Поэтому для максимальной продолжительности работы батареи рекомендуется использовать ее при комнатной температуре и избегать использования интенсивных приложений в течение продолжительного времени.

Емкость аккумулятора по типам автомобиля

Уровень заряда

Уровень заряда батареи также может влиять на ее емкость. В общем случае, чем ниже уровень заряда батареи, тем меньше ее емкость и тем меньше времени она сможет работать до полной разрядки.

Это связано с тем, что большинство типов аккумуляторных батарей имеют нелинейную зависимость емкости от уровня заряда. Это означает, что батарея может иметь более низкую емкость при низком уровне заряда, чем при высоком уровне заряда.

Емкость батареи может быть ограничена не только физическими параметрами, но и программным обеспечением. Некоторые производители ограничивают максимальный заряд батареи для увеличения ее срока службы.

Кроме того, некоторые типы батарей, такие как литий-ионные, могут иметь более короткий срок службы, если их часто разряжать до низкого уровня. Поэтому, чтобы продлить срок службы батареи и максимизировать ее емкость, рекомендуется заряжать ее при первой возможности, а не доводить до критического уровня заряда.

Емкость аккумуляторной батареи: как измерить, на что влияет

Как продлить срок службы батареи

Существует несколько способов продлить срок службы батареи и максимизировать ее емкость:

  1. Избегайте перегрева и переохлаждения батареи. Батареи лучше всего работают при комнатной температуре, поэтому избегайте использования устройств в экстремальных температурных условиях.
  2. Избегайте частого разряда до критического уровня заряда. Литий-ионные батареи лучше всего работают при уровне заряда от 20% до 80%, поэтому старайтесь заряжать их до уровня в этом диапазоне.
  3. Избегайте длительного хранения батареи при полной разрядке или зарядке. Если вы не собираетесь использовать устройство в течение длительного времени, оставьте его с зарядом около 50%.
  4. Используйте оригинальное зарядное устройство, которое поставляется вместе с устройством. Неисправное или несовместимое зарядное устройство может повредить батарею.
  5. Избегайте длительного хранения батареи при высокой температуре. Если вы не собираетесь использовать устройство в течение длительного времени, храните его в прохладном месте.
  6. Используйте функции управления энергопотреблением, такие как режим энергосбережения и автоматическая блокировка экрана, чтобы уменьшить потребление энергии устройства.
  7. Не используйте устройство для интенсивных задач, если это не требуется. Избегайте использования устройства для игр, видеопроигрывания и других задач, которые требуют большого количества энергии, если это необходимо.
  8. Не заряжайте батарею до 100%, если это не требуется. Если устройство подключено к зарядному устройству, отключите его, когда батарея зарядится до 100%.
  9. Обновляйте программное обеспечение устройства. Некоторые обновления программного обеспечения могут улучшить эффективность управления энергопотреблением и продлить срок службы батареи.

Оптимальные условия для зарядки и хранения

Для того, чтобы продлить срок службы аккумуляторной батареи и сохранить ее максимальную емкость, рекомендуется следовать определенным правилам зарядки и хранения:

  1. Зарядка: используйте только зарядные устройства, рекомендованные производителем батареи. Не допускайте перезарядки батареи, поскольку это может повредить ее. Избегайте полного разряда батареи, так как это может негативно сказаться на ее емкости.
  2. Температура: батарея должна заряжаться и храниться при оптимальной температуре, указанной производителем. Обычно это диапазон от 0 до 45 градусов Цельсия. Высокие температуры могут сократить срок службы батареи, а низкие температуры могут снизить ее емкость.
  3. Хранение: если батарея не используется в течение длительного времени, ее следует полностью зарядить и хранить в прохладном и сухом месте. Рекомендуется проверять заряд батареи примерно раз в месяц, чтобы избежать глубокого разряда.
  4. Нагрузка: избегайте слишком высокой нагрузки на батарею. Если вы используете устройство, которое потребляет много энергии, то это может снизить ее емкость и сократить срок службы.

Емкость батареи не является постоянной величиной и может изменяться в зависимости от условий использования и хранения. Поэтому важно следить за состоянием батареи и регулярно проводить ее обслуживание.

Следуя этим рекомендациям, можно продлить срок службы аккумуляторной батареи и сохранить ее максимальную емкость.

Условия для зарядки и хранения

Потребностей и характеристик устройства

Для выбора батареи с нужной емкостью необходимо учитывать потребности и требования устройства, для которого эта батарея предназначена. Чем выше емкость батареи, тем дольше она сможет работать без подзарядки, но при этом она может быть тяжелее и занимать больше места в устройстве.

Важно также учитывать мощность устройства и нагрузку, которую оно потребляет, поскольку от этого зависит, сколько времени батарея сможет работать на одном заряде. Например, для смартфона с большим экраном и высоким разрешением требуется батарея большей емкости, чем для устройства с меньшим экраном и меньшей мощностью.

Емкость батареи можно увеличить, добавив к ней дополнительные ячейки. Это, например, используется в электромобилях, где для увеличения емкости батареи объединяются несколько модулей.

Также важно учитывать тип батареи, поскольку различные типы имеют разную емкость и разный вес. Например, литий-ионные батареи имеют более высокую емкость, чем никель-кадмиевые батареи, но при этом они также более дорогие.

Наконец, следует обратить внимание на рейтинги и обзоры батарей, чтобы убедиться в их качестве и надежности. Рекомендуется выбирать батареи от известных производителей с положительными отзывами от пользователей и экспертов.

Рекомендации по выбору батареи

При выборе батареи для устройства рекомендуется учитывать следующие факторы:

  1. Совместимость: Убедитесь, что выбранная батарея совместима с вашим устройством.
  2. Емкость: Выберите батарею с достаточной емкостью для обеспечения необходимого времени работы устройства на одном заряде.
  3. Тип батареи: Выберите тип батареи, который наиболее подходит для вашего устройства, учитывая емкость, вес и цену.
  4. Качество: Предпочтение отдавайте известным производителям с хорошей репутацией и положительными отзывами от пользователей и экспертов.
  5. Гарантия: Убедитесь, что батарея имеет гарантию на случай дефектов или проблем.
  6. Цена: Сравните цены на батареи разных производителей, чтобы выбрать оптимальный вариант по соотношению цены и качества.
  7. Размер: Обратите внимание на размер батареи и ее совместимость с корпусом устройства.
  8. Производительность: Выбирайте батарею с высокой производительностью и длительным сроком службы.
  9. Безопасность: Проверьте, что батарея проходит необходимые тесты безопасности и соответствует стандартам безопасности.

Главный редактор. Планирование и распределение обязанностей в команде контент-производства, работа с текстами

Емкость аккумулятора — что это такое

Сегодня много портативных электроприборов, работающих независимо от электросети. И для их питания нужен аккумулятор – многоразовый источник тока, в корпусе которого происходят обратимые внутренние химические процессы. Аккумуляторные батареи стоят в автомобилях, смартфонах, колонках и другом оборудовании. Емкость аккумулятора – ключевой параметр, на который смотрят при выборе. От значения зависит, сколько энергии сможет отдавать источник тока за отрезок времени.

Емкость аккумулятора

Емкость АКБ — это параметр, показывающий сколько энергии сможет отдавать источник тока за отрезок времени.

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость

Емкость — это общий объем накопленной энергии.

АКБ – устройство, способное многоразово накапливать и расходовать электрическую энергию. Общий объем накопленной энергии – это емкость. Зависеть параметр может от разных факторов, но немалую роль играет площадь гальванической пары.

Каждая аккумуляторная батарея в своей конструкции имеет пластины (катод и анод), посредством которых создается электрический потенциал. Пластины именуют гальванической парой, а сам аккумулятор – гальванической батареей. Энергоемкость элемента питания напрямую зависит от площади пластин.

Технологии на месте не стоят, и сейчас есть небольшие по размерам аккумуляторы, с емкостью выше, чем несколько лет назад. Удельный вес электролита тоже падает. Этого удалось добиться, в том числе, изменив толщину пластин в парах. В структуру катода и анода добавляются компоненты, повышающие прочность и устойчивость. Именно поэтому в свинцово-кислотных батареях чаще встречается кальций, а не сурьма.

Пластины тоже делают по новой технологии. Раньше были плоские, сейчас – сепараторные. Это разделители, заполняемые пастами и смазками. Составы вспомогательных средств обновляются, а вместе с ними повышается энергоемкость и срок службы АКБ.

Гальванические пары по-разному накапливают энергию. Доступно больше 30 типов аккумуляторных батарей, где у каждой свои материалы. От значения потенциала пары зависит емкость. Так, наиболее выносливые литий-полимерные и литий-ионные элементы.

Для появления потенциала между анодом и катодом должна образоваться химическая реакция. А на ее интенсивность во многом влияет температура. И тут второй момент – емкость АКБ зависит также от значения температуры. 100% энергоемкость обеспечивается при +25°. Когда температура меняется на 1°, вместе с нею на 1% и емкость. При нагреве – повышается, на морозе – падает. Именно поэтому зимой, когда ставят автомобиль на стоянку, батарея извлекается и уносится в теплое место.

Единицы измерения

Если отталкиваться от физики, электроемкость определяется в Кулонах (1 Кл = 1 Ампер в секунду). А измеряется в Фарадах, т.к. при отдаче тока напряжение на контактах батареи падает. Большая часть аккумуляторов не терпят, когда их доводят до глубокого разряда. Есть порог, ниже которого опускать напряжение не стоит, что позволяет продлить срок службы устройства.

В жизни емкость источников питания указывается в ампер-часах, чтобы потребителям было проще подобрать необходимую батарею. Так принято для автомобильных устройств. Если емкость невысокая, измеряемая миллиамперами, то обозначаться она будет как миллиампер-часы (мАч).

Впрочем, встречаются измерения в виде Ватт часы.

Как проверить емкость

От уровня емкости зависит плотность электролитов, определяемая таким прибором, как ареометр. На только что купленных элементах питания на корпусе пишутся основные параметры, но их реально вычислить и самому.

Наиболее простой способ проверить емкость аккумулятора – воспользоваться тестером типа Кулон. Это прибор, с помощью которого можно определить энергоемкость и параметр напряжения батареи. Тестер в работе не сложен, на манипуляции уходит немного времени и сил, а полученные в домашних условиях результаты близки к реальным. Кулон просто подсоединяют к клеммам АКБ.

Определение емкость тестером Кулон

Тестер Кулон для проверки емкости.

Измерить эти параметры можно и другими способами, которых достаточно. Чаще всего используют прибор – мультиметр. Способ хоть не дает 100% информации, она приближена к действительности. Перед началом проверки полностью заряжают аккумулятор, соединенный с потребителем (хватит лампы 60 Вт). Далее на цепь подают напряжение. Если в течение двух минут лампочка не гаснет, то смотрят на показания тестера. Когда показания упадут ниже стандартного напряжения АКБ, значит, она разряжается. После замеряют время, за которое полностью израсходовалась энергия, берут значение тока нагрузки потребителя, и перемножают. Число, которое получится – энергоемкость аккумулятора.

С помощью мультиметра можно узнать емкость любой АКБ, но этот способ требует свободного времени.

Резервную

На корпуса источников питания производители наносят разные обозначения: напряжение, энергоемкость, максимальный пусковой ток, выдаваемый в условиях мороза до -18° и т.д. На новых моделях встречается еще одна надпись – RC (reserve capacity). Что это может значить для потребителя – что машина может двигаться с неработающим генератором, когда полностью заряженный аккумулятор запитывает бортовую сеть. Естественно, нагрузка у каждой модели своя, но среднепринятая – 25 А (работающее зажигание, фары, дворники и прочее).

Ранее пометка RC на корпусе была больше маркетинговым трюком. Производитель понимал, что его устройство имеет меньшие пусковые токи, чем у стартерных аналогов, зато отличается тяговыми характеристиками. Впоследствии параметр резервной емкости стали указывать все компании.

Померить можно подав нагрузку в 25 А. Отрезок времени, за который АКБ будет подпитывать нагрузку до уровня в 10.5 В, засекают в минутах. Достаточно посмотреть на результат – это и будет резервная емкость.

Остаточную

Таблицы для определения остаточной емкости Таблицы для определения остаточной емкости.

Батарея в ходе эксплуатации постоянно получает и теряет заряд. Но выезжая в короткие поездки, она недополучает заряд, а в длинные – перезаряжается. Зимой, при минусовой температуре, она и вовсе может уйти в глубокий разряд. У автомобилистов редко имеются интеллектуальные зарядные устройства, которые бы отслеживали рабочие параметры элемента питания. Реальный уровень емкости, который еще называют остаточным, напрямую зависит от условий эксплуатации батареи. И чем она старше, тем ближе время замены. Принято, что если остаточная энергоемкость меньше 50% от изначального уровня – пора менять.

Замерить можно разными способами и методиками, воспользоваться формулами, таблицами, тестерами. В быту удобно сделать так – разрядить аккумулятор нагрузкой с током в 1/20 от изначальной энергоемкости, как в методе выше. Результат и будет означать остаточную емкость.

Емкость при последовательном и параллельном соединении АКБ

Есть устройства, требующие повышенных значений тока и напряжения, которые не обеспечивают стандартные элементы питания. В таких ситуациях соединяют аккумуляторы, и связки бывают разные.

Доступно три схемы:

  • последовательное соединение – суммируется напряжение аккумуляторов;
  • параллельное – суммируется емкость;
  • комбинированное – повышается энергоемкость и напряжение.

В сборке используют батареи, изготовленные по одной технологии. Например, не получится «связать» Li-Ion и Ni-Mh АКБ.

Если при последовательном соединении использовать батареи разной емкости, то у той, которая менее емкая, повысится внутреннее сопротивление. Напряжение начнет сильнее падать на других «банках», и наиболее слабый элемент быстро потеряет заряд.

При параллельном соединении требуется, чтобы элементы питания были одинаковы по напряжению. Допустим, если объединить батарею с высоким напряжением и малой энергоемкостью с батареей более емкой, но меньшим напряжением – «слабая» АКБ замкнет.

Взяв внешний элемент питания в количестве нескольких штук, причем одной фирмы, нельзя быть уверенным, что сборка окажется сбалансированной. Номинальный параметр емкости и напряжения при последовательном и параллельном соединении меняется, а значит «слабые» батареи быстрее износятся.

Энергоемкость АКБ – важная характеристика, на которую смотрят, подыскивая замену. На корпусах устройств написаны все рабочие параметры, но это номинальные значения. Измерить текущие, то есть реальные, можно и самому, для чего в большинстве случаев достаточно вооружиться мультиметром. Но если тестирования выполняются регулярно, стоит потратиться на специальный тестер, с которым на проверку будет уходить несколько секунд.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *