Jaká je kapacita baterie? Jak změřit kapacitu baterie.

Kapacita baterie – množství elektrické energie, které může plně nabitá baterie dodat při určitém vybíjecím režimu a teplotě od počátečního po konečné napětí. Jednotkou SI pro elektrický náboj je coulomb (1C), ale v praxi se kapacita obvykle vyjadřuje v ampérhodinách (Ah).
Kapacita se měří v ampérhodinách a určuje se podle vzorce:
C=IP _* tp, kde C je kapacita, Ah;
Ip – síla vybíjecího proudu, A;
Tp – doba vybíjení, H.
Jmenovitá kapacita – kapacita, kterou by měla dát nová plně nabitá baterie za normálních podmínek vybíjení specifikovaných v normě pro tuto baterii. V tomto případě by napětí nemělo klesnout pod určitou hodnotu.
Protože kapacita závisí na vybíjecím proudu a konečném vybíjecím napětí, symbol baterie udává kapacitu odpovídající určitému režimu vybíjení. U startovacích baterií se jmenovitá kapacita bere při 20hodinovém vybíjení, stacionární při 10hodinovém, trakce při 5hodinových režimech vybíjení.
Příklad posouzení kapacity baterie pomocí 20hodinového vybíjecího režimu, proud 0.05 C20 (proud rovný 5 % jmenovité kapacity).
Pokud je kapacita baterie 55Ah, pak při jejím vybíjení proudem 2.75A se zcela vybije za 20 hodin. Podobně u baterií s kapacitou 60Ah dojde k úplnému 20hodinovému vybití při mírně vyšším vybíjecím proudu – 3A.
Návrat kapacity – poměr množství elektřiny přijaté z baterie při vybíjení k množství elektřiny potřebné k nabití baterie do původního stavu za určitých podmínek.
Záleží na úplnosti nabití. Část náboje se ztrácí tvorbou plynu, což snižuje koeficient zpětného rázu.
Zbytková kapacita – hodnota odpovídající množství elektřiny, které může částečně vybitá baterie vydat, když je režim vybíjení nastaven na konečné napětí.
Rezervní kapacita baterie — doba, po kterou může baterie zajistit provoz spotřebičů v nouzovém režimu. Hodnotu rezervní kapacity, vyjádřenou v minutách, v poslední době stále častěji uvádějí výrobci startovacích baterií po hodnotě proudu studeného startu.
Kapacita nabíjení – množství elektřiny dodávané do baterie během nabíjení. Nabíjecí kapacita baterie je vždy větší než vybíjecí kapacita v důsledku energetických ztrát v důsledku vedlejších reakcí a procesů.
Při konstantním nabíjecím proudu l je nabíjecí kapacita C = I _* t, kde t je doba nabíjení.
Kapacita se měří, dokud napětí alespoň jednoho článku baterie neklesne na hodnotu regulovanou pro konkrétní režim vybíjení.
V průběhu své životnosti se kapacita baterie mění. Na začátku životnosti se zvyšuje s rozvojem aktivní hmoty desek. Během provozu zůstává kapacita po určitou dobu stabilní a poté začne postupně klesat v důsledku stárnutí aktivní hmoty desek.
Kapacita baterie závisí na množství aktivního materiálu a provedení elektrod, množství a koncentraci elektrolytu, velikosti vybíjecího proudu, teplotě elektrolytu, stupni opotřebení baterie, přítomnosti nečistot v elektrolytu a dalších faktorů.
S rostoucím vybíjecím proudem klesá kapacita baterie. Baterie v režimech nuceného vybíjení poskytují menší kapacitu než při vybíjení v delších režimech (nízký proud). Baterie proto mohou mít symboly pro 3,5,6,10,20, 100, 3, 100, XNUMX a XNUMX hodin vybíjení. V tomto případě budou kapacity stejné baterie zcela odlišné. Nejmenší bude s XNUMXhodinovým vybíjením, největší se XNUMXhodinovým vybíjením.
S rostoucí teplotou elektrolytu se kapacita zvyšuje, ale při příliš vysokých teplotách se jejich životnost snižuje. Děje se tak proto, že se stoupající teplotou elektrolyt snadněji proniká do pórů aktivní hmoty, protože klesá jeho viskozita a zvyšuje se vnitřní odpor. Vybíjecí reakce se tedy účastní aktivnější hmota než při nabíjení prováděném při nižší teplotě.
Při nízkých teplotách rychle klesá kapacita a užitečný účinek baterie.
Pokud zvýšíte koncentraci ( hustota elektrolytu ), pak se kapacita také zvýší, ale baterie rychle selže v důsledku uvolnění aktivní hmoty baterie.

Související články

Kontrola baterie pomocí nakládací vidlice.

KONTROLA TRAKČNÍ BATERIE ZATĚŽOVACÍ VIDLEM NVA a NTA. Zátěžové zástrčky typu HVA se používají k určení elektrického napětí (při zatížení) na svorkách baterie.

Sulfatace baterií.

„Sulfation“ je v současnosti jednou z hlavních poruch olověných baterií. Pojem „sulfatace“ elektrod (desek) v olověných bateriích znamená toto.

Co je to baterie?

Baterie (článek) – sestává z kladných a záporných elektrod (olověných desek) a separátorů oddělujících tyto desky, instalovaných v pouzdře a ponořených do elektrolytu (roztok síry.

Provozní závady baterií

Při provozu na baterie mohou nastat problémy. Příčiny provozních závad: Nízký stupeň nabití (méně než 75 %): – může být důsledkem slabého napnutí řemene.

Problémy s bateriemi jsou v dnešní době poměrně aktuální a s příchodem chladného počasí každý druhý běhá, kam se jeho oči podívají, někdo na trh, někdo nosit baterie domů. Důvodem, proč baterie nemůže nastartovat motor, je to, že baterie je vybitá a ztratila kapacitu. Nebudeme diskutovat o tom, proč baterie ztratila kapacitu a nemůže poskytnout požadovaný startovací proud, ale zkusíme změřit skutečnou kapacitu baterie v A*h, protože kapacita baterie a startovací proud jsou vzájemně propojeny. Čím větší je kapacita, tím větší startovací proud může baterie dodat.

Známé metody pro stanovení kapacity chemických proudových zdrojů (CCS)
1. Metoda „Měření doby vybíjení zásobníku chemické energie při jmenovitém konstantním zatížení“
2. Metoda “Měření napětí při zátěži”
3. Metoda “Reakce na testovací signál”
4. Metoda “Impuls”.
5. Metoda “Impedance”.
6. Metoda “Neznámá”

Z právního hlediska je veškeré uvažování založeno na ZÁKONU, což je metoda 1 –
“Měření doby vybíjení zásobníku chemické energie při jmenovitém konstantním zatížení.” Metoda je nepřímá a je realizována měřením dalších dvou fyzikálních veličin (proud a čas) a následným výpočtem odpovídající hodnoty kapacity chemického zdroje proudu. Metoda je definována GOST (specifická pro každý typ HIT, např. GOST959-02 – “OLOVANÉ STARTOVACÍ AKUMULÁTORY PRO AUTOMOBILOVÁ A TRAKTOROVÁ ZAŘÍZENÍ”) a je v současnosti vzorovou metodou pro měření této fyzikální veličiny.

Co je podstatou metody Baterie se nabíjí a následně vybíjí určitým proudem s přihlédnutím k proudu A a hodinám.

7.3.3 Při testování kapacity pomocí 20hodinového vybíjecího režimu (5.3.1.4) se baterie umístí do vodní lázně o teplotě (25±2) °C. Horní část baterie by neměla vyčnívat méně než 15 a ne více než 25 mm nad hladinu vody. Pokud je ve stejné vodní lázni několik radiátorů, musí být vzdálenost mezi nimi, stejně jako vzdálenost od stěn, alespoň 25 mm.

Baterie se vybíjí proudem 0,05C. Všeobecné specifikace A s tolerancí ±2% jmenovité hodnoty až do napětí na svorkách (10,5±0,05)V.
Vybití by mělo být provedeno nejdříve 1 hodinu a nejpozději 5 hodin po dokončení nabíjení.

Co získáme
vybíjecí proud by měl být 0.05C nebo při kapacitě baterie 60*h * 0.05 = 3A
GOST určuje, že baterie musí být vybita na napětí 10,5 V, ale tento parametr je určen pro antimonové baterie. Převážnou část moderních baterií tvoří baterie vápníkové, které mají jednu obrovskou nevýhodu. Bojí se hlubokého vybití.

Je přísně zakázáno vybíjet vápníkovou baterii na napětí nižší než 12.0 V.

Baterii byste také neměli vkládat do vody; chyba měření je minimální. Baterii stačí přinést domů o teplotě 20-25 °C a nechat ji zahřát.

Výsledkem je, že získáme algoritmus pro měření kapacity baterie.

1. Nabijte baterii
2. Vybíjejte proudem 3 A
3. Minimální napětí baterie 12.0 V
4. Zaznamenejte dobu vybíjení v hodinách.

Čím nabíjet baterii, to je osobní otázka každého, od nejjednodušších transformátorů až po nabíječky s procesorem.
V ideálním případě by se baterie měla vybíjet stabilizovaným proudem 3 A. K tomu můžete připájet jednoduchý stabilizátor proudu na KR142EN12A a tranzistor.

Pro běžného automobilového nadšence ale můžete použít běžnou 55W halogenovou žárovku. Lampa spotřebuje 12.0 A při napětí 3.9 V a při napětí 13.2 V je proud 4.1 A. Bereme průměrnou hodnotu 4 A a nestaráme se o to.

Nyní přistoupíme k procesu měření kapacity baterie.
Naše testovací baterie je Akom stará 11 let s deklarovanou kapacitou 55 A*h. Byl v provozu rok a půl a pak doma stojí jako baterie pro případ výpadku proudu.

Žárovku připojíme k baterii a zaznamenáme dobu do vybití baterie na napětí 12.0 V, což odpovídá kapacitě 50% nabití.

V důsledku toho získáme graf vybití baterie s proudem 3 A.

Do napětí 12.06 v baterii vydržela při zátěžovém proudu 5 A přesně 3 hodin. což se rovná 5 hodinám vynásobeným 3 A a 2, protože napětí je 12.06, což je 50 % kapacity baterie. Celkem 30 A*h
No, pak se podíváme do kapes a počasí. Pokud je zima za dveřmi a vaše baterie dává 25 % své kapacity, tak naléhavě sáhneme do kapsy a běžíme pro novou baterii, abychom neumrzli v závěji uprostřed dálnice No, pokud je vaše kapsa prázdná, tak budeme doufat v zázrak, třeba nás to přejde )))
Na baterii starou 6 let je to docela dobrý výsledek.
Metoda není 100% přesná, ale pro každodenní život je více než dostačující a přesná.