Номинальная емкость аккумулятора это: Обзоры. Интернет магазин качественных мобильных аксессуаров Партнер

Содержание

Что такое емкость аккумуляторной батареи. Как измерить емкость аккумулятора.

Емкость аккумуляторов- это количество электрической энергии, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при определенном режиме разряда и температуре от начального до конечного напряжения. Единицей СИ для электрического заряда является кулон (1Кл), но на практике емкость обычно выражается в ампер-часах (Ач).

Емкость измеряют в ампер-часах и определяют по формуле:

C=Ip *tp,гдеС– емкость, Ач;

Ip– сила разрядного тока, А;

tp– время разряда, Ч.

Номинальная емкость- емкость, которую должен отдать новый полностью заряженный аккумулятор в нормальных условиях разряда, указанных в стандарте на этот аккумулятор. При этом напряжение не должно упасть ниже определенной величины.

Так как емкость зависит от разрядного тока и конечного разрядного напряжения, в условном обозначении аккумуляторов указывается емкость, соответствующая определенному режиму разряда. Для стартерных аккумуляторов за номинальную принимается емкость при 20-часовом, стационарных при 10-часовом, тяговых при 5-часовом режимах разряда.

Пример оценки ёмкости батареи 20-ти часовым режимом разряда током 0.05 С20 (током, равным 5% от номинальной ёмкости). Если ёмкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей ёмкостью 60Ач полный 20-ти часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда - 3А.

Отдача по емкости - отношение количества электричества, полученного от аккумулятора при разряде, к количеству электричества, необходимого для заряда аккумулятора до первоначального состояния при определенных условиях.

Она зависит от полноты заряда. Часть же заряда теряется на газообразование, это уменьшает коэффициент отдачи.

Емкость остаточная– величина, соответствующая количеству электричества, которое может отдать частично разряженный аккумулятор при установленном режиме разряда до конечногонапряжения.

Резервная ёмкость аккумуляторной батареи- время, в течение которого батарея сможет обеспечить работу потребителей в аварийном режиме. Величина резервной ёмкости, выраженная в минутах, последнее время все чаще проставляется изготовителями стартерных аккумуляторных батарей после значения тока холодного старта.

Емкость зарядная- количество электричества, сообщаемое аккумулятору во времязаряда.Зарядная емкость акб всегда больше разрядной из-за потерь энергии на побочные реакции и процессы.

При постоянном токе заряда l зарядная емкость С= I * t, где t - время заряда.

Измерение емкости ведется до падения напряженияхотя бы одного элемента аккумуляторной батареи до величины, регламентированной для конкретного режима разряда.

В течение срока службы емкость акб изменяется. В начале срока службы она возрастает, так как происходит разработка активной массы пластин. В процессе эксплуатации емкость некоторое время держится стабильной, а затем начинает постепенно уменьшаться из-за устаревания активной массы пластин.

Емкость батареи зависит от количества активного материала и конструкции электродов, количества и концентрации электролита, величины тока разряда, температуры электролита, степени изношенности аккумулятора, наличияпосторонних примесей в электролитеи других факторов.

При увеличении тока разряда емкость батареи уменьшается. АКБ при форсированных режимах разряда отдают емкость меньше, чем при разряде более длительными режимами (небольшой величиной тока). Поэтому на аккумуляторах могут быть обозначения при 3,5,6,10,20 и 100 часах разряда. При этом емкости одной и той же батареи будут совершенно разные. Наименьшая будет при 3-х часовом разряде, наибольшая при 100 часовом.

С повышениемтемпературы электролитаемкость растет, но при излишне высоких температурах уменьшается срок их службы.Это происходит потому что, при повышении температуры электролит легче проникает в поры активной массы, так как уменьшается его вязкость и увеличивается внутреннее сопротивление. Поэтому в реакции разряда принимает участие больше активной массы, чем при заряде, производившемся при более низкой температуре.

При низкихже температурах емкость и полезное действиеАКБбыстро уменьшается.

Если увеличить концентрацию (плотность электролита), то емкость также увеличится, но аккумулятор быстро выйдет из строя из-за разрыхления активной массы батареи.

Номинальная емкость аккумулятора - это... Что такое Номинальная емкость аккумулятора?

Номинальная емкость аккумулятора

"...Номинальная емкость: количество электричества С5 (А x ч), указанное изготовителем, которое может отдать аккумулятор при разряде током 0,2 It А до конечного напряжения 1 В и температуре 20 `C после заряда, хранения и разряда в условиях, установленных в разделе 4..."

Источник:

"АККУМУЛЯТОРЫ И АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ, СОДЕРЖАЩИЕ ЩЕЛОЧНОЙ И ДРУГИЕ НЕКИСЛОТНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ. ПОРТАТИВНЫЕ ГЕРМЕТИЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ. ЧАСТЬ 1. НИКЕЛЬ-КАДМИЙ. ГОСТ Р МЭК 61951-1-2004"

(утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.03.2004 N 138-ст)

Официальная терминология. Академик.ру. 2012.

  • Номинальная грузоподъемность лифта
  • Номинальная мощность объекта сжигания отходов

Смотреть что такое "Номинальная емкость аккумулятора" в других словарях:

  • емкость аккумулятора

    — Способность накапливать и отдавать электроэнергию постоянного тока, определяет время автономной работы ИБП. Измеряется в ампер часах или ватт часах. В случае относительно быстрого разряда аккумулятора применяется более удобное понятие –… …   Справочник технического переводчика

  • номинальная емкость химического источника тока — номинальная емкость Емкость, на которую рассчитан химический источник тока, указываемая изготовителем. [ГОСТ 15596 82] номинальная емкость Соответствующее приближенное количество электричества, используемое для идентификации емкости аккумулятора… …   Справочник технического переводчика

  • номинальная емкость — 1.3.16. номинальная емкость : Количество электричества С5, А·ч (ампер часы), указанное изготовителем, которое может отдать аккумулятор при разряде током 0,2 It А до определенного конечного напряжения после заряда, хранения и разряда в заданных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р МЭК 62281-2007: Безопасность при транспортировании первичных литиевых элементов и батарей, литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей

    — Терминология ГОСТ Р МЭК 62281 2007: Безопасность при транспортировании первичных литиевых элементов и батарей, литиевых аккумуляторов и аккумуляторных батарей оригинал документа: 3.2 батарея (battery): Один или несколько первичных элементов или… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • содержание — 4.45 содержание (table of contents): Указатель заголовков издания с указанием номеров страниц в порядке их возрастания. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 15910 2002: Информационная технология. Процесс создания документации пользователя про …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • содержание эквивалента лития — 3.16 содержание эквивалента лития (lithium equivalent content): Масса эквивалента лития, содержащегося в литий ионном аккумуляторе или батарее. Примечание Содержание эквивалента лития в литий ионном аккумуляторе mе, г, рассчитывают по формуле mе …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ 15596-82: Источники тока химические. Термины и определения

    — Терминология ГОСТ 15596 82: Источники тока химические. Термины и определения оригинал документа: 8. Аккумулятор Akkumulator Гальванический элемент, предназначенный для многократного разряда за счет восстановления емкости путем заряда… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • свинцово-кислотная аккумуляторная батарея — Аккумуляторная батарея, в которой электроды изготовлены главным образом из свинца, а электролит представляет собой раствор серной кислоты. [Инструкция по эксплуатации стационарных свинцово кислотных аккумуляторных батарей в составе ЭПУ на… …   Справочник технического переводчика

  • ГОСТ Р МЭК 61960-2007: Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Аккумуляторы и аккумуляторные батареи литиевые для портативного применения — Терминология ГОСТ Р МЭК 61960 2007: Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Аккумуляторы и аккумуляторные батареи литиевые для портативного применения оригинал документа: 3.3 конечное (конечное …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • СТО 70238424.29.220.20.001-2009: Аккумуляторные установки электрических станций. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования — Терминология СТО 70238424.29.220.20.001 2009: Аккумуляторные установки электрических станций. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования: 3.1 аккумулятор (элемент) : Совокупность электродов и электролита, образующая… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Реальная и номинальная ёмкость АКБ

Ёмкость аккумулятора – один из самых важных параметров любой батареи, она определяет, какое количество энергии сможет получить ваше устройство за определённое время (как правило, за час). Она всегда указывается на самом АКБ, а также на упаковке, ведь именно по этому критерию большинство пользователей выбирают нужную модель.

Однако, не все могут разобраться в обозначениях маркировки. Обычно ёмкость указывается вместе с номинальным напряжением батареи. Ёмкость указывается в миллиамперах в час, напряжение – в вольтах. Например, так: «2000 mAh, 3.7V». Это значит, что батарея сможет на протяжении часа отдавать энергию в 2000 миллиампер при напряжении в 3.7 вольт. Разумеется, эта энергия расходуется постепенно.

Какая емкость у аккумулятора

Однако, на практике ёмкость, которой обладают аккумуляторы, может быть меньше или больше указанной на упаковке. Если разница в большую сторону, пользователь, скорее всего, не придаст этому значения или даже порадуется. Но если вдруг оказывается, что реальная ёмкость меньше, это вызывает справедливое возмущение. В чём же проблема таких аккумуляторов?

Если вы приобрели АКБ у сомнительного производителя, то удивляться нечему – скорее всего, вам продали аккумулятор маленькой ёмкости, наклеив на него маркировку от другой модели.  Реальная ёмкость нового аккумулятора может быть ниже заявленной на 10-20%, разница больше 20% свидетельствует о браке или подделке. Кроме того, неправильные условия хранения серьёзно влияют на качество аккумулятора.

Реальная емкость аккумулятора для телефона: как определить

Важны условия ввода аккумулятора в эксплуатацию. Например, никель-кадмиевые аккумуляторы, использовавшиеся в старых моделях телефонов, нуждались в «разгоне» сразу после покупки и установки. А более современные, литий-ионные, наоборот, от такого обращения могут работать хуже.

Так же очень важно заряжать аккумулятор правильно. В идеале, сила тока должна соответствовать рекомендациям производителей – это позволит устройству точно определить нужно время заряда и заполнить батарею на все сто процентов. Слишком высокая сила тока провоцирует высокое же сопротивление, и ход процесса может нарушиться.

Номинальная емкость аккумулятора для телефона

В большинстве случаев разница между номинальной и реальной ёмкостью аккумулятора не составляет больше нескольких процентов, что никак не влияет на работу смартфона. Пользователь, скорее всего, даже не заметит разницы.

По прошествии времени даже у полностью исправных аккумуляторов реальная ёмкость может снижаться – это происходит из-за старения батареи или из-за «эффекта памяти», свойственного устаревшим типам питания. Здесь, к сожалению, ничего поделать нельзя, только

заменить аккумулятор на новый.

Читайте также:

Как выбрать инфракрасный обогреватель.

Как заряжать аккумулятор 18650.

Номинальная емкость - аккумулятор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Номинальная емкость - аккумулятор

Cтраница 1


Номинальная емкость аккумуляторов ( см. табл. 118) представляет собой наименьшее значение емкости при 6-часовом режиме заряда и 8-часовом режиме разряда до конечного напряжения 1 в при температуре от 20 до 35бС и использовании водного раствора едкого натра уд.  [2]

Номинальная емкость аккумуляторов гарантируется заводом-изготовителем после проведения четвертого цикла при соблюдении следующих условий: плотность элекролита в начале разряда должна составлять ( 1 205 0 005) г / см3, средняя температура электролита 25 С.  [3]

Номинальная емкость аккумуляторов гарантируется заводом-изготовителем после проведения четвертого цикла при соблюдении следующих условий: плотность электролита в начале разряда должна составлять 1 205 0 005 г / см3, средняя температура электролита 25 С. Если средняя температура электролита во время разряда отличается от 25 С, то полученную емкость приводят к емкости при температуре 25 С по формуле С2о Сф / [ 1 0 008 ( Т - - 25) ], где Сф - фактическая емкость, А / ч; Т - средняя температура электролита при разряде, С; 0 008 - температурный коэффициент.  [4]

Номинальная емкость аккумуляторов получена при температуре электролита 25 С и удельном весе электролита в начале разряда 1 21, поэтому до этой величины должен быть доведен удельный вес электролита во всех элементах в конце формировочного заряда.  [5]

Номинальные емкости аккумулятора, указанные в табл. 5, гарантируются на четвертом тренировочном цикле заряд - разряд.  [6]

Номинальная емкость аккумуляторов - наименьшая допустимая емкость, соответствующая 10-часовому режиму разряда.  [7]

Номинальная емкость аккумулятора С-1 определяется 1X36 36 а-ч. Цифры, стоящие после букв СП и СПК, обозначают номинальную емкость этих аккумуляторов в ампер-часах. Номинальная емкость аккумулятора СН-10 определяется 10x40400 а-ч, а СН-20 - 20Х X 40800 а-ч. Аккумуляторы СК и СПК отличаются от аккумуляторов С и СП только усиленными межэлементными соединениями.  [8]

Номинальная емкость Q аккумулятора - это наименьшее допустимое значение емкости, соответствующее 10-часовому режиму разряда.  [10]

Номинальная емкость Q аккумуляторов указанных типов соответствует 5-часовому разряду аккумулятора током / 0.2 Q.  [11]

Номинальная емкость шахтных и фонарных аккумуляторов гарантируется.  [12]

Номинальной емкостью аккумуляторов считают такую, которую они отдают при восьмичасовом разряде. Номинальное напряжение НК и НЖ аккумуляторов принимают равным 1 25 В.  [13]

Номинальной емкостью аккумулятора называется его емкость, соответствующая определенному режиму разряда до установленного конечного напряжения при определенной температуре электролита. Емкость нового аккумулятора только после 1 - 3 циклэв заряда и разряда достигает номинальной величины, затем превышает ее на 15 - 30 % и в последующем постепенно снижается.  [14]

Номинальной емкостью аккумулятора считается гарантируемая заводом-изготовителем емкость, отдаваемая аккумулятором при непрерывном режиме разряда установленной силы тока до указанного предельного напряжения.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Понятие емкости аккумулятора.


Емкость аккумулятора и аккумуляторной батареи




Емкость аккумулятора определяется количеством электричества, которое отдает полностью заряженный аккумулятор при непрерывной его разрядке постоянной силой тока до конечного значения напряжения.
По ГОСТ 959-71 номинальная емкость (Сном) стартерных аккумуляторных батарей гарантируется при непрерывной их 20-часовой разрядке силой тока, равной 5 % емкости батареи до напряжения 1,75 В на отстающем аккумуляторе, при средней температуре электролита 25 ˚С и его начальной плотности 1,285 г/см3.

Наиболее энергоемким процессом (с точки зрения затрат электроэнергии) при эксплуатации автомобиля является пуск двигателя стартером. Очевидно, что для автомобилей с мощными двигателями для пуска двигателя требуется и бóльшая мощность стартера, а это, в свою очередь, требует больших затрат электроэнергии и более емкого аккумулятора (аккумуляторной батареи).

Оценка номинальной емкости аккумуляторной батареи (или аккумулятора) осуществляется по результатам его разрядки нормируемой силой тока до установленного конечного значения напряжения между выводами разной полярности. Чем дольше разряжается аккумулятор (или батарея), тем больше его емкость.

Проверка номинальной емкости аккумуляторной батареи (или отдельного аккумулятора) осуществляется при 10-часовом режиме разрядки силой тока, равной 10 % емкости батареи (аккумулятора) до конечного напряжения 1,7 В на отстающем аккумуляторе.

При эксплуатации аккумуляторных батарей разрядная емкость аккумуляторов зависит от следующих факторов: массы и пористости активной массы положительных и отрицательных пластин; силы разрядного тока; температуры электролита и его плотности; химической чистоты серной кислоты, воды и материалов, из которых изготовлены решетки и активная масса пластин; чистоты поверхности крышек аккумуляторной батареи; продолжительности работы пластин и т. д.

Увеличить емкость аккумулятора при одной и той же массе пластин можно путем увеличения числа пластин за счет уменьшения их толщины и увеличения пористости активной массы. При этом увеличивается площадь контакта пластин с электролитом (активная или рабочая поверхность пластин).

При увеличении силы разрядного тока, особенно при включении стартера, внутри пор активной массы положительных пластин образуется большое количество воды, снижается плотность электролита. Разница плотности электролита в порах положительных пластин и между пластинами негативно сказывается на состоянии аккумулятора – сернокислый свинец закупоривает поры активной массы, образуются кристаллы сернокислого свинца (процесс сульфатации пластин). Это нужно учитывать при пуске двигателя стартером, особенно в зимнее время.

Большое влияние на разрядную емкость оказывает температура электролита. Номинальная емкость гарантируется при температуре +25 ˚С.

С понижением температуры увеличивается вязкость электролита, что затрудняет его проникновение в поры активной массы пластин, а это приводит к снижению емкости аккумулятора. С повышением температуры электролита емкость батареи будет увеличиваться, однако при этом возможно коробление пластин, сползание активной массы, разрушение решеток положительных пластин.

В процессе эксплуатации аккумуляторной батареи ее емкость постоянно меняется. В начале срока службы она несколько повышается вследствие увеличения площади активной массы пластин, а затем снижается из-за выпадения активной массы или ее отслаивания от решеток пластин, процессов сульфатации, уплотнения пор и т. п.

***



Для определения емкости аккумуляторной батареи ее сначала полностью заряжают силой тока 5 % от паспортной емкости и доводят плотность электролита до 1,285 г/см3. Затем батарею разряжают силой тока 5 % емкости до тем пор, пока на одном из отстающих аккумуляторов напряжение не понизится до 1,75 В. Емкость аккумулятора определяется, как произведение разрядного тока на время разрядки.

***

Последовательное и параллельное соединение аккумуляторов

Емкость аккумуляторной батареи при последовательном соединении одинаковых по емкости аккумуляторов равна емкости одного аккумулятора, а ЭДС такой батареи равна сумме ЭДС аккумуляторов, входящих в нее.

При параллельном соединении аккумуляторов емкость батареи будет равна сумме емкостей всех аккумуляторов, а ЭДС будет равна сумме одного аккумулятора. Обычно параллельно соединяют аккумуляторные батареи с целью увеличения их емкости при пуске двигателя стартером, потребляющим ток большой силы.

***

Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи

От величины внутреннего сопротивления аккумуляторов (Rаб) зависит максимальная сила тока в цепи стартера при пуске двигателя.

Внутреннее сопротивление заряженной аккумуляторной батареи 3СТ-80 при плотности электролита 1,27 г/см3 и температуре +40 ˚С составляет 0,01 Ом, а при -20 ˚С увеличивается до 0,02 Ом.
Внутреннее сопротивление аккумулятора уменьшается с увеличением числа пластин и их размеров, уменьшением расстояния между пластинами, при увеличении пористости сепараторов, с увеличением плотности электролита, уменьшение кристаллов сернокислого свинца в активной массе пластин.

***

Циклы зарядки и разрядки аккумулятора


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

что это такое и на что влияет

Основные параметры аккумулятора автомобиля сводятся не только к массе, габаритам и расположению выводов, но и к «электрическим» показателям и характеристикам:

  • емкость аккумулятора;
  • ток холодной прокрутки,
  • электродвижущая сила и т. д.

При этом емкость АКБ является одной из важнейших характеристик. Измеряется емкость в ампер-часах (А-ч, Ач, А∙ч, Ah). Данный показатель позволяет определить величину силы тока, с которой происходит равномерный разряд батареи до конечного напряжения (10.8 вольт).

При выборе аккумуляторной батареи не все автолюбители знают, что такое емкость автомобильного аккумулятора, а также аккумулятор с какой емкостью лучше выбрать. Подробнее читайте в нашей статье.  

Содержание статьи

Что такое емкость аккумулятора

Емкость АКБ (среди автолюбителей также часто встречается обозначение «объем» аккумулятора) на разных батареях отличается. Это значит, что для различных классов авто, мотоциклов и другой техники необходимо подбирать подходящую батарею. Игнорирование данного правила позволит избежать проблем с электрооборудованием и эксплуатацией ТС.

Для аккумуляторов на автомобили емкость измеряется в ампер-часах (сокращенно А-ч). Обычно емкость указана на наклейке на корпусе автомобильного аккумулятора рядом с пусковым током.  По показателю емкости  можно определить величину силы тока, с которой происходит разряд батареи до конечного напряжения  10.8 вольта. Цикл разряда составляет 10-20 часов.

Как рассчитать емкость аккумуляторной батареи

Например, емкость 72 А-ч указывает на то, что автомобильный аккумулятор может в течение 20 часов выдавать ток 3.6 ампер. Далее, когда цикл разряда завершится,  напряжение на выводах АКБ должно быть не меньше 10.8 вольт.

Обратите внимание, что речь идет о постепенном разряде, АКБ не в состоянии выдавать ток 72 ампера в течение 60 минут.  Если увеличить ток разряда, время разряда также уменьшится (степенная зависимость).  Формула такой  зависимости: Cp = I k * t (Cp —емкость аккумулятора, k — коэффициент Пейкерта , который вывел фрмулу,  а обозначение t – время). Коэффициент Пейкерта — постоянная величина для автомобильных свинцово-кислотных АКБ, которая составляет 1. 15─1.35.

При этом константа определена по величине номинальной емкости АКБ. Чтобы выполнить расчет реальной емкости АКБ при условии того, что значение  разрядного тока  не постоянное, используется формула E =En (In /I) {p-1} (En — номинальная емкость АКБ, Е – реальная емкость, In номинальное значение разрядного тока, при котором установлена номинальная емкость). Ток в цикле 10 или 20 часов (обычно, это 9% от En).

Номинальная и резервная емкость батареи

Номинальная емкость АКБ является важнейшей характеристикой и определяет общее количество электроэнергии, которое на 100% заряженный аккумулятор способен отдавать в течение определенного времени.

Чем выше оказывается данный показатель, тем дольше батарея будет питать электросеть автомобиля на одном заряде (АКБ 60 Ач способна отдавать ток 1 ампер на протяжении 60 часов, 2 ампера в течение 30 часов и т.д.).

  • Что касается резервной емкости – это значение, указывающее на время отдачи заряда 25А при оптимальной температуре 25°С до конечного минимального значения 10.5 В. Информация о резервной мощности есть не на всех батареях, однако на современных АКБ встречается все чаще.

Измеряют резервную мощность в минутах. Зачастую, при номинальной мощности 60 Ач резервная мощность составляет 90 или 100 минут. Данный показатель позволяет понять, сколько автомобиль «продержится» на заряде от АКБ в случае поломки генератора.

Какая емкость аккумулятора лучше

При необходимости заменить аккумулятор, емкость АКБ номинальная представляет собой важный параметр, на который следует обращать особое внимание. С учетом того, сколько аккумуляторов представлено в продаже, многие автолюбители допускают ошибки.

Многие считают, чем больше в автомобиле электрооборудования, тем мощнее должна быть батарея. Обратите внимание, не для каждого автомобиля нужна батарея с большой емкостью! Более того, рекомендованную емкость лучше не превышать.

Например, если легковой автомобиль имеет двигатель объемом до 2. 0 литра, для такого мотора достаточно аккумулятора емкостью 60-72 Ач. В любом случае, аккумулятор нужно подбирать с учетом рекомендаций производителя автомобиля, а рекомендованную емкость лучше не превышать больше чем на 5 Ач.

Рекомендации

Номинальная емкость аккумулятора означает, что при температуре 25°С полностью заряженную АКБ разряжают током величиной, которая равна 0.05 от номинальной емкости в течении 20 часов до напряжения 10. 5В на выводах аккумулятора.   

Следует отметить, что разряд до такого состояния на практике приводит к выходу из строя аккумулятора.  Даже разряд до 11.5 В может привести к переполюсовке одной из банок (секций). Дело в том, что секции не разряжаются одновременно.

Это значит, что самая разряженная банка затем начнет брать заряд от соседних. Результат — плюс становится минусом, а минус плюсом. По этой причине не следует разряжать АКБ  не только до 10.5 Вольт, но и до 11.5 В.  Оптимально разряжать батарею до напряжения 12Вольт. В этом случае новый аккумулятор отдает до 85% емкости, при этом без последствий для самой батареи. 

Например, включенные габариты потребляют 35Ватт или 3А, ближний свет и габариты 90 Ватт или 7,5А. При такой нагрузке АКБ на 60Ач сядет до напряжения 12В за 12-13 часов для габаритов. Если же включить ближний свет и габариты, батарея разрядится до 12В  за 4-5 часов.

Еще добавим, что емкость аккумулятора также сильно зависит от класса качества самой батареи, возраста, степени заряда, общего износа и т.д. Как правило, если аккумулятору годи или два, имеет место сульфатация АКБ. Если такой аккумулятор дополнительно не заряжали и не обслуживали, тогда  батарея 60Ач в реальности имеет емкость не более 4-6 Ач.

По этой причине необходимо периодически обслуживать аккумулятор, контролировать уровень и плотность электролита, выполнять десульфатацию аккумулятора и производить правильную зарядку от внешних зарядных устройств.   При таком подходе можно увеличить срок службы АКБ на 20-30%, а также избежать быстрой потери реальной емкости новой батареи уже через 12-18 месяцев активной эксплуатации.

определение понятия, как ее посчитать

Практически все устройства, работающие от электрического тока, оснащены аккумуляторными батареями. К ним можно отнести автомобили, ноутбуки, телефоны. Как правило, именно от емкости аккумулятора зависит время работы электрической техники. А сам объем также подвержен влиянию других параметров. Он может со временем уменьшаться при неправильном использовании устройства.

Что обозначает параметр

Характерным параметром для любой батарейки является его объем. Этот параметр обозначает количество времени, во время которого батарея может давать энергию подключенному устройству. Емкость измеряется в амперах, а обозначает этот показатель как ампер-час. Для совсем компактных АКБ обозначение идет в миллиамперах.

Единица измерения емкости ничто иное как произведение тока, при котором разряжается АКБ, на временной промежуток потери накопленного заряда. Иными словами, батарея емкостью в 40 А/ч, способна отдавать 40 Ампер за час работы.

Связь параметра с энергией

Достаточно частое заблуждение в том, что объем АКБ считается показателем, который характеризует энергию накопленной батарейкой. Способность к накоплению заряда является зависимым напрямую от напряжения. Исходя из этого можно сделать вывод — чем большее напряжение батареи, тем больше она способна накопить количество энергозаряда. Электрическая энергия является перемножением тока при заряде, напряжении самой батареи и времени протекании тока. Выражается это все уравнением:

В приведенном примере используются такие обозначения, как:

  • W – числовой показатель накопленной энергии, Джоуль;
  • U – напряжение батареи, Ватт;
  • I – значение постоянного тока, Ампер;
  • Т — Время разряжения батареи, час.

А так как время разряда и постоянный ток дают объем аккумулятора, можно вывести другую формулу энергии:

Эта формула показывает, как связана энергия и объем АКБ. Если подключить последовательно несколько батареек с одинаковым значением объема, то числовое значение энергии представится как перемножение электроэнергии одного элемента помноженное на количество в связке.

Важно! Некоторые производители батарей не указывают емкость в амперах час, а показывают числовое значение запасаемой энергии в Ватт час.

Показатели, влияющие на емкость

Емкость аккумулятора не является одиночным показателем, который независим. На самом деле он прямо зависит от многих параметров АКБ. К ним можно отнести резервную, энергетическую емкость. Они прямо влияют на номинальное значение.

Энергетическая

Такой показатель АКБ, как энергетическая емкость измеряется в Вт/элементах. Этот параметр указывает на то, что аккумулятор способен отдавать заряд на протяжении некого периода времени с постоянной мощностью. Как правило, временной промежуток составляет 1/4 часа или менее. Такой параметр наиболее популярен за рубежом, но сейчас набирает известность и в России.

Для того, чтобы приблизительно рассчитать энергетическую емкость аккумулятора, которая измеряется в Ампер-час, обозначается как Вт/ч, нужно воспользоваться формулой:

В расчете емкости аккумулятора используются такие обозначения, как:

  • Q – энергетическая емкость АКБ, получаемая в ходе расчётов;
  • W – объем аккумулятора, Вт/ч.

По итогу получается простое разделение временного промежутка. При покупке аккумуляторов стоит смотреть на обозначения его энергетического объема.

Резервная

Также у АКБ есть еще один параметр, который характеризует его работоспособность. К ней относится резервный объем батареи. Как правило, такой параметр характерен для аккумуляторов автомобилей.

Эта характеристика говорит о том, что АКБ способно питать движущийся автомобиль, его устройства в то время, когда штатный генератор авто вышел из строя. Резервная измеряется во времени (минуты), за которое разряжается акум с током величиной 25 А.

Для вычисления номинальной емкости АКБ по известным показателям резервной используют следующую формулу:

В уравнении используются такие обозначения емкости:

  • Q – номинальная;
  • Т – резервная.

Емкость аккумулятора и его заряд (заряженность)

Довольно часто пользователи приравнивают такие показатели как объем батареи и ее заряд или заряженность. Это в корне неправильно и считается ошибочным заблуждением.

На самом деле емкость аккумулятора обозначит максимальное значение потенциала батареи. По-другому это говорит о том, что батарея способна накопить некоторое количественное значение энергии при заряжённом состоянии.

А вот заряд АКБ обозначает энергию, которая требуется для питания нагрузки. Из этого вытекает, что обозначения зарядов одной батареи бывает разным, и это подчиняется в первую очередь времени заряженности аккумулятора. А вот объем как в разряженном, так и в заряженном положении не изменяется.

Для лучшего понимания этих сравнений требуется представить бокал, наполненный жидкостью. Объем стакана есть емкость, а вот уже количество воды в нем — это заряд. Значит, что емкость АКБ никак не зависит от количества заряда в нем.

Факторы, влияющие на емкость

Также номинальная емкость может зависеть от других факторов. Например, о тока разряда, температуры эксплуатации, типичного устаревания, износа АКБ.

Ток разряда

Большинство показателей, которые указаны на корпусе батареи от производителя, вычисляются в ходе тестовых замеров. Например, ток разряда замеряют при стандартных временных промежутках как 10, 20 или 100 часов. На корпусе будет соответствующее обозначение объема Q10, 20 и 100, или тока разряда I10, 20 и 100.

И чтобы вычислить показатель тока, который протекает через нагрузку, необходимо просто разделить показатель на количество часов. Например, таким образом:

Но не стоит воспринимать это как пропорциональность тока разряда и времени. Они не являются пропорциональными величинами. Например, при разряжении батареи за 15 минут ток не будет равным произведению Q20 х 4.

Конечное напряжение разряда

При каждом цикле разряда напряжение на батареи падает, а когда числовое значение приблизится к конечной отметке, АКБ следует отключить. Как правило, аккумулятор при достижении этой границы просто перестает питать устройства.

И если аккумулятор способен продолжать питать устройство на достаточно низких показателях напряжения, то его объем, как правило, намного выше тех, которые отключаются на этой же отметке.

Важно! Если продолжать использовать батареи при конечном напряжении разряда, то произойдёт глубокий разряд батареи. Этого не следует допускать слишком часто так как такие условия способствуют износу батареи, конечному выводу из строя.

Износ аккумулятора

У каждой батарейки на корпусе стоит численное обозначение его номинальной емкости. Как правило, это обязательная метка от производителя. Но не всегда указанные значения соответствует действительным показателям. Аккумулятор может терять свой объем по некоторым причинам. Например, такой износ емкости аккумулятора характерен в таких случаях, как:

  • Долгое хранение на складе;
  • Активная эксплуатация;
  • Неправильный заряд, а также разряд устройства.

Даже простая эксплуатация приводит к устареванию батареи. Аккумуляторам свойственно терять свою емкость из-за разрушения внутренних пластин. По этой причине АКБ уже не может вобрать заявленное количество энергии, длительно обеспечивать питание устройств.

Температура

Использование аккумулятора необходимо производить в рекомендуемом диапазоне температур. Но, как правило, часто такие параметры игнорируются по причине невозможности им следовать. Например, нередко на морозе активно пользуются смартфонами и объем от этого падает.

Температура прямо влияет на показатель емкости АКБ. При повышении температуры со стандартных 20 до 40 градусов приведет к повышению номинальной на целых 5 %. А вот понижение до 0 приведет к уменьшению показателя на 15 %. При эксплуатации АКБ при минусовых температурах уменьшает показатель на 25 и больше.

Совет! При использовании аккумулятора при минусовых температурах следует учитывать падение емкости, возможные отклонения в корректности работы устройства.

Как проверить емкость аккумулятора

Довольная частая практика производить измерение параметра объема аккумулятора при покупке устройства бывшего в употреблении. Также некоторые измеряют совершенно новые батареи. Это не обязательно совершать, но полученные данные помогут корректно определить состояние работоспособности АКБ.

Популярный метод измерение — это способ контрольного разряда. Его можно называть классическим, часто применимым. Контрольный разряд — это процедура заключается в полном заряде батарее и последующим разряде при помощи постоянного тока. Во время процедуры засекают промежуток, за который АКБ потеряет заряд. После чего достаточно вставить полученные цифры в стандартную формулу по расчёту емкости аккумулятора:

В формуле используются обозначения:

  • Q – емкость батареи;
  • I – ток, используемый для разряда;
  • Т — время, которое аккумулятор тратит чтобы полностью разрядится.

Важно! Для того, чтобы получить максимально точный результат требуется подобрать показательно постоянного тока таким образом, чтобы общее время для полного разряда составило от 8 до 20 часов.

После расчёта требуется сравнить вычисленное числовое обозначение с указанными цифрами от производителя. Если номинальный показатель аккумулятора больше реального на 60-65 % и более, то АКБ следует заменить. Такое сильное отклонение говорит о том, что батарея сильно изношена и дальнейшая ее эксплуатация приведет к быстрому выходу их строя.

Внимание! Если отклонения в числовых значениях около 30 %, а аккумулятор новый, то такое может говорить о том, что АКБ долго не использовался по назначению. В случае недолгой эксплуатации АКБ такой исход случается при глубоком разряде.

Казалось бы, что метод измерения достаточно прост. Но и у него есть свои недостатки. Среди них числятся:

  • Необходимость прервать использования батареи на длительный срок;
  • Замирение показателей происходит длительный период;
  • Точность расчёта зависит от постоянного наблюдения.

Производители в курсе таких манипуляций и их сложности, именно поэтому многие устройства имеют возможность производит самостоятельную диагносту. Процедура происходит быстро, достаточно несколько секунд, чтобы узнать о состоянии аккумулятор. Но на данный момент технология не совершенна и полученные результаты могут быть далекими от реальности.

Как вычислить емкость, требуемую для питания устройства

Чтобы выяснить требуемый минимальный порог емкости для того или иного устройства, нужно использовать формулу:

В формуле расчёта емкости используются такие обозначения, как:

  • Q – требуемая емкость батареи, Ам*ч;
  • Р – данная нагрузка, Вт;
  • V – напряжение АКБ;
  • Т – время, на протяжении которого необходимо питать устройство в часах;
  • К – коэффициент, обозначающий разрешимо потребления энергии устройством.

Применение коэффициента при расчете необходимо для того, чтобы учесть возможность неполной разрядки батареи. Например, если давать устройству разряжать аккумулятор на 30 % и после этого сразу же заряжать, то это позволит пережить устройству более 1000 циклов. Но использовать треть возможностей не удобно, так как придется постоянно производить подзарядку. Если установить коэффициент 0.7, то батарейка будет разряжаться до 70%.

Например,  в наличие есть нагрузка около 500 Вт, которую необходимо резервировать около трех часов. Для стандартной 12 Вт батарейки получится следующий расчёт емкости аккумулятора:

Таким образом можно получить минимальный порог значения параметра для аккумулятора. Но стоит взять с запасом, процентов на 20.

Важно! Не стоит брать аккумуляторы с излишне большим объемом, это может негативно сказаться на устройстве, которое питается батареей.

 

Емкость аккумулятора — это характерный показатель качества и работоспособности батареи, она зависит от многих параметров. На него следует ориентироваться при приобретении АКБ для различных устройств. Чем больше этот параметр батареи, тем большее количество времени он сможет обеспечивать энергией устройство.

Интерпретация параметров аккумуляторов и спецификаций

Аккумуляторы - это конечный коммерческий продукт, который поставляется клиентам и требует предоставления некоторых данных от производителей, чтобы клиенты могли оценить производительность различных типов аккумуляторов с точки зрения номинальной емкости, допустимого DOD и температурный рабочий диапазон. Большинство таблиц данных содержат некоторые кривые, которые разработчик фотоэлектрических систем должен уметь идеально интерпретировать в соответствии с передовыми методами проектирования.

В этом разделе мы обсудим основные параметры аккумуляторов и основные факторы, влияющие на производительность аккумулятора.

Первыми важными параметрами являются номинальное напряжение и емкость аккумулятора.

Каждая батарея имеет определенное напряжение и емкость. Как кратко обсуждалось ранее, внутри каждой батареи есть элементы, которые образуют уровень напряжения , и это номинальное напряжение батареи является номинальным напряжением, при котором батарея должна работать.

Емкость относится к количеству заряда, который батарея может доставить при номинальном напряжении, которое прямо пропорционально количеству материала электродов в батарее.

Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах или ампер-часах, обозначаемых как (Ач). Емкость также может быть выражена в единицах энергоемкости батареи. Энергоемкость - это номинальное напряжение батареи в вольтах, умноженное на емкость батареи в ампер-часах, что дает общую энергетическую емкость батареи в ватт-часах (Вт-ч). В общем, это общее количество энергии, которое может хранить устройство.

Вам должно быть интересно, каково значение ампер-часов как единицы емкости аккумулятора? Само устройство дает нам некоторые важные подсказки о свойствах батареи.Совершенно новый аккумулятор емкостью 100 ампер-часов теоретически может обеспечивать ток 1 А в течение 100 часов при комнатной температуре. На практике это не так из-за нескольких факторов, как мы увидим позже.

C-рейтинг

Перейдем к другому важному параметру батареи, называемому C-rate. C-rate - это скорость разряда батареи относительно ее емкости. «Число» C-rate - это не что иное, как разрядный ток, при котором батарея разряжается сверх номинальной емкости батареи.Он рассчитывается следующим образом:

«Число» C = IdisCnon

Где

"I dis " - ток разряда

«C non » - номинальная емкость аккумулятора

Скорость разряда иногда называют «числом» C /, и это число представляет собой количество часов, необходимое для полной разрядки аккумулятора. Другими словами, это обратное предыдущее обозначение, и оно рассчитывается следующим образом:

CI "Number" = CnonIdis

Например, C-rate 1C для батареи емкостью 100 Ач будет соответствовать току разряда 100 А в течение 1 часа.Или его можно представить как C / 1. С другой стороны, значение C-rate, равное 2C для той же батареи, будет соответствовать току разряда 200 А за полчаса. Или его можно представить как C / 0.5. Точно так же коэффициент C 0,05C подразумевает ток разряда 5 А в течение 20 часов. Или его можно представить как C / 20. Наконец, та же самая батарея может быть разряжена на 1 А за 100 часов, что соответствует 0,01 ° C или C / 100. В общем, C-скорость зависит от тока зарядки и разрядки.

КПД

Поскольку не существует системы преобразования энергии со 100% -ным КПД, термин КПД представляет способность системы передавать энергию от входа системы к выходу.Каждый тип батареи имеет свой рейтинг эффективности, как описано в EME 812 (9.3. Хранение батареи - Таблица 9.1), и обычно мы говорим об эффективности как заряда, так и разряда вместе взятых.

Эффективность батареи - это отношение общего ввода системы хранения к общему выходу системы хранения. Например, если 10 кВтч закачивается в аккумулятор во время зарядки, и вы можете эффективно извлечь только 8 кВтч при разрядке, то эффективность системы хранения в оба конца составляет 80%.

Давайте обсудим еще один важный параметр батареи, состояние заряда или SOC . Он определяется как процент емкости батареи, доступной для разряда, таким образом, батарея с номиналом 100 Ач, которая разряжена на 20 Ач, имела SOC 80%. Еще одним параметром, дополняющим SOC, является глубина разряда или DOD , которая представляет собой процент разряженной емкости аккумулятора. Таким образом, батарея на 100 Ач, разряженная на 20 Ач, имеет DOD 20%.Другими словами, DOD и SOC дополняют друг друга.

Теперь мы подошли к очень важному параметру: циклов, срок службы батареи. Срок службы определяется как количество циклов зарядки и разрядки, после которых емкость аккумулятора падает ниже 80% от номинального значения. Обычно продолжительность цикла указывается как абсолютное число. Однако, если быть более точным, на срок службы и другие параметры батареи влияет изменение условий окружающей среды, например температуры (в данном случае температуры).

Так какая связь между параметрами батареи? Срок службы сильно зависит от глубины разряда. Это можно увидеть на рисунке 3.6 для типичной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи. Если мы посмотрим на эффективную емкость при разной глубине разряда (DOD) для свинцово-кислотной батареи, мы увидим, что количество циклов уменьшается с увеличением DOD.

Рис. 3.6: Эффективная емкость (%) в зависимости от количества циклов при различных скоростях разряда для залитой свинцово-кислотной батареи.

Кредит: разработан с использованием SAM

.

Срок службы цикла также зависит от температуры. Аккумулятор работает дольше при более низких температурах эксплуатации. Кроме того, из рисунка 3.6 видно, что для конкретной температуры продолжительность цикла нелинейно зависит от глубины разряда. Чем меньше DOD, тем выше продолжительность цикла. Однако такой более высокий срок службы также будет означать, что эти дополнительные циклы, которые вы набираете, могут помочь вам только при меньшей глубине разряда.Таким образом, можно сказать, что батарея прослужит дольше, если средний DOD может быть уменьшен по сравнению с ее нормальной работой. Также следует строго контролировать перегрев аккумулятора. Перегрев может произойти из-за перезарядки и последующего перенапряжения свинцово-кислотного аккумулятора. Мы узнаем больше о контроле напряжения и заряда аккумулятора в следующем разделе.

Хотя срок службы батареи увеличивается при более низких температурах, необходимо учитывать еще один эффект. Температура также влияет на емкость аккумулятора при регулярном использовании.Как видно на Рисунке 3.7, чем ниже температура, тем меньше емкость аккумулятора. Чем выше температура, тем выше емкость аккумулятора.

Рисунок 3.7: Зависимость эффективной емкости (%) от температуры для залитой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи

Кредит: разработан с использованием SAM

.
Отражение

Почему емкость увеличивается с увеличением температуры?

Нажмите, чтобы ответить ...

ОТВЕТ: Это связано с тем, что при высоких температурах химические вещества в батарее более активны, и поэтому химическая активность имеет тенденцию увеличивать емкость батареи.Напротив, химическая активность снижается при более низких температурах, которые снижают производительность

.
Факторы старения аккумулятора

Это может показаться нелицеприятным, но при высоких температурах возможно достичь емкости батареи выше номинальной. Однако такие высокие температуры серьезно вредят здоровью аккумулятора.

Когда мы говорим, что батарея имеет ограниченный срок службы или что она полностью «разряжена», что именно это означает? Связано ли это с эффектом старения свинцово-кислотного аккумулятора?

Есть несколько факторов, которые способствуют старению любой батареи. Сульфатирование - одна из основных причин старения. А если аккумулятор не полностью заряжен после сильной разрядки, это вызывает рост кристаллов сульфата, которые не могут быть полностью преобразованы обратно в свинец или оксид свинца. В результате батарея медленно теряет массу активного материала, и, следовательно, разрядная емкость будет ниже. Коррозия свинцовой сетки на электроде - еще один распространенный фактор старения. Это приводит к увеличению сопротивления сети из-за высоких положительных потенциалов.

Далее, когда батарея теряет влагу, это вызывает высыхание электролита, что происходит при высоких напряжениях зарядки, что приводит к потере воды. Это называется эффектом газовыделения и может ограничить срок службы батареи. Об этом следует позаботиться при регулярном обслуживании, добавив в аккумулятор дистиллированную воду.

Исследователи разработали необслуживаемые свинцово-кислотные батареи для солнечных систем с очень большим сроком службы. Однако это также продукты высокого класса и могут быть более дорогими.

Отражение

Как определить, предпочитается ли батарея необслуживаемого типа, если она предназначена для фотоэлектрических систем?

Нажмите, чтобы ответить ...

ОТВЕТ: Это зависит от количества необходимых батарей и доступности для текущего обслуживания. Батареи, не требующие обслуживания, предпочтительно использовать, когда доступ к установке затруднен или если системе требуется большое количество батарей.

После того, как мы рассмотрели все основные параметры батареи и характеристические кривые, разработчик сможет сделать лучший выбор для продукта в зависимости от области применения.Но как дизайнеры ставят эти батарейки на место? Есть ли только один размер для всех батарей, и он масштабируемый? Или они делают батарею индивидуального дизайна для каждого проекта? Мы ответим на эти вопросы в следующем разделе.

База данных компонентов

> Батареи> Батареи - Главный интерфейс> Батареи

(см. Также «Аккумуляторы, общие соображения»)

Емкость определяется как накопленный ток (выраженный в [А · ч], подаваемый полностью заряженной батареей до ее полной разрядки.

Эта мощность зависит от мгновенного значения тока. Емкость, соответствующая разряду при постоянном токе за 10 часов, будет называться C10.

Скорость разряда [часы] - это время полного разряда.

Скорость разрядного тока [A] - это соответствующий постоянный ток.

Свинцово-кислотные батареи

Реальная емкость сильно зависит от скорости разгрузки. Разряд за 100 часов обычно дает на 30-35% больше емкости (C100), а разряд за 10 часов (C10).

Сейчас большинство свинцово-кислотных аккумуляторов (например, для запуска автомобилей) имеют маркировку C10.

Однако обычные автономные солнечные системы предполагают время порядка от 20 до 100 часов (полная зарядка соответствует 3-4 дням использования). Поэтому многие производители указывают номинальную емкость своих батарей как C100 вместо C10!

В PVsyst принято соглашение, согласно которому номинальная мощность всегда равна C10.

Теперь для свинцово-кислотных аккумуляторов все производители указывают набор емкостей с разной скоростью, обычно в диапазоне от C5 до C200.Эти рабочие данные записываются в базу данных PVsyst в виде кубического профиля.

Литий-ионные батареи

Зависимость от мощности намного ниже и редко указывается производителями в явном виде.

В PVsyst мы используем параметризацию, основанную на одном параметре: коэффициент Пейкерта, который для большинства литий-ионных аккумуляторов составляет порядка 1,02. Это приводит к соотношению между C100 и C10 менее 5%.

В настоящее время литий-ионные батареи часто используются (и подходят) для работы с очень высокими токами (автомобильная зарядка, уменьшение пикового напряжения сети, компьютеры и т. Д.).Поэтому номинальные мощности часто выражаются как C2 или C5. На главной странице есть инструмент для получения соответствующего параметра C10, необходимого PVsyst.

Примечание: параметризация Пойкерта идеально подходит для свинцово-кислотных аккумуляторов: это соответствует коэффициенту Пойкерта от 1,12 до 1,13.

Этот инструмент позволяет увидеть емкость как поправочный коэффициент (по отношению к C10) или реальную емкость.

Также можно показать изменение емкости в зависимости от текущего расхода [A]

.

Сравнение химического состава аккумуляторных элементов

Вы можете ввести в заблуждение множество различных терминов, связанных с емкостью аккумулятора, например Wh, mAh, Ah . .. Вот несколько советов, которые могут помочь вам понять:

1. Wh означает ватт-час.

Батарея емкостью 100 Вт · ч может обеспечивать мощность 100 Вт в течение 1 часа, мощность 20 Вт в течение 5 часов.

Это устройство, которое BiXPower любит использовать, поскольку оно намного точнее и может сравнивать разные батареи.Аккумулятор на 200 Втч наверняка имеет больше емкости, чем аккумулятор на 100 Втч.

2. мАч или Ач означает миллиампер-час (мАч) или ампер-час (Ач).

Это очень вводящая в заблуждение единица. Когда аккумулятор рассчитан на мАч или Ач, он всегда должен быть связан с напряжением. Емкость аккумулятора 10 Ач при 12 В больше, чем у аккумулятора 10 Ач при 5 В.

Однако на рынке много литиевых батарей, в которых не указывается напряжение, когда указывается их емкость мАч (или Ач). В этих случаях, скорее всего, они измеряют напряжение элемента литиевой батареи, которое составляет 3.6 В или 3,7 В. К моменту времени 3,6 (или 3,7), разделенному на 1000, получится его точная мощность в ватт-часах. Например, фактическая емкость аккумулятора на 10000 мАч составляет 10000 x 3,6 / 1000 = 36 Вт-час.

Вы можете сравнить два емкость аккумуляторов по ампер-часам только при одинаковом напряжении. Если два батареи имеют разное напряжение, при использовании ватт-часов будет больше точный.

Батарея емкостью 1 ампер-час может обеспечивать ток мощностью 1 ампер в течение 1 часа.
1 Ватт-час = 1 Ампер-час x 1 Вольт.

Мы рекомендуем сравнивать емкость батарей в ватт-часах, а не в ампер-часах. Ватт-час - более точная единица измерения показать емкость, чем ампер-час при сравнении батарей с разные выходные напряжения.

3. Емкость аккумулятора и максимальная выходная мощность - это два разных понятия. Батарея емкостью 300 Вт может выдавать только максимальную мощность 100 Вт.

Представьте себе автомобильный бензобак. Емкость - это сколько галлонов газа может вместить бак. Выходная мощность - это скорость, на которой может двигаться автомобиль. Аккумулятор большой емкости Wh (или mAh) подобен автомобилю с большим баком.Автомобиль с большим бензобаком может проехать очень большие расстояния, но это не означает, что автомобиль может двигаться с очень высокой скоростью. Аккумулятор с большой емкостью в ампер-часах может работать долго, но это не означает, что батарея может выдавать большой ток в амперах. .

4. Номинальная емкость и фактическая выходная мощность:

А батарея Емкость в ватт-часах обычно рассчитывается на основе номинальной емкости аккумуляторных элементов. Например, если номинальная емкость аккумуляторных элементов составляет 3,7 В x 2350 мАч = 8,7 Вт · ч, а аккумуляторная батарея состоит из 18 элементов, то емкость аккумулятора оценивается как 8.7 x 18 = 156,6 Втч.

Емкость элемента батареи оценивается в стандартных условиях испытаний и позволяет сравнивать различные элементы батареи. Однако фактическая выходная мощность элемента батареи в реальных условиях обычно меньше номинальной выходной мощности. Условия никогда не бывают такими идеальными, как в лаборатории.

При использовании многих аккумуляторных элементов для изготовления аккумуляторной батареи может потребоваться добавить много дополнительных схем управления для обеспечения безопасности и некоторой функции зарядки / разрядки.Эти дополнительные схемы должны потреблять немного энергии от аккумуляторных элементов. Литий-ионный аккумулятор саморазрядится во время хранения. Чтобы предотвратить чрезмерную разрядку литий-ионной батареи, схемы защиты литиево-ионной батареи отключают выход батареи до того, как батарея фактически полностью разрядится. Фактическая выходная мощность аккумуляторного блока будет меньше номинальной емкости аккумулятора из-за этих факторов.

Емкость измерительной ячейки | Электронный дизайн

Загрузите эту статью в формате PDF.

От сотовых телефонов до электромобилей - каждый пользователь заботится о времени автономной работы. Разработчики систем усердно работают над максимальным временем работы, используя один из двух подходов: проектировать систему с батарейным питанием так, чтобы она эффективно потребляла электроэнергию, чтобы батареи прослужили дольше, или максимизировать количество энергии, доступной для системы с батарейным питанием. Чтобы максимально увеличить доступную мощность батареи, вы можете использовать батарею большего размера или меньшую батарею большой емкости. Поскольку большинство систем с батарейным питанием являются портативными, следует учитывать их вес и размер.Таким образом, использование более крупной батареи несколько противоречит цели меньшей и легкой.

Итак, при изготовлении батареи вам лучше всего будет изготовить батарею большой емкости. Батарея состоит из ячеек, расположенных последовательно для увеличения доступного напряжения и параллельно для увеличения доступного тока. Таким образом, батареи большой емкости состоят из ячеек большой емкости. Сегодня литий-ионный элемент используется в большинстве приложений с батарейным питанием, с отличным балансом размера, веса, доступного тока, емкости и стоимости.

Емкость литий-ионного элемента

Емкость литий-ионных элементов

или любого другого элемента в этом отношении измеряется в ампер-часах (Ач). Для обзора, один ампер-час означает, что вы можете получить один ампер из ячейки в течение одного часа. Итак, ампер-часы - это произведение ампер на часы. Аналогично, 1 Ач также означает, что вы можете потреблять 2 А в течение 0,5 часа или 0,25 А в течение четырех часов.

Емкость

Ач фактически является мерой хранимых кулонов. Если посмотреть на единицы измерения в ампер-часах, один ампер равен 1 кулону в секунду.Если вы умножите амперы на время, вы получите кулоны. Учитывая, что один час равен 3600 секундам, тогда 1 Ач равен 3600 ампер-секундам или (3600 кулонов в секунду) × секунды, что равняется 3600 кулонам накопленного заряда в ячейке. Обратите внимание, что для небольших элементов вы можете найти их емкость, измеренную в миллиампер-часах (мАч). Например, типичный литий-ионный аккумулятор 18650 будет хранить около 3 Ач или 3000 мАч.

1. На рисунке показан профиль разряда литий-ионного элемента. Верхняя строка - напряжение vs.время, начиная с полной зарядки и продолжая до достижения напряжения конца разряда (EODV). Во время этого разряда ток постоянен. Измеренное время - это время, необходимое для разряда. Емкость элемента - это площадь под кривой разряда.

Вы также можете измерить емкость элемента в ватт-часах (Втч). Емкость Wh - это мера запасенной энергии. В единицах измерения один ватт - это один джоуль в секунду. Если вы умножите ватты на время, вы получите джоули. Учитывая, что один час равен 3600 секундам, тогда 1 Втч составляет 3600 ватт-секунд, или (3600 джоулей / секунду) × секунды, что равняется 3600 джоулей накопленной энергии в ячейке.

Однако типичный способ описания емкости литий-ионных элементов - это их зарядная емкость, или Ач. В оставшейся части этой статьи я буду рассматривать емкость исключительно в Ач.

Чтобы измерить емкость Ач, начните с полностью заряженного элемента. Самый простой способ измерить емкость элемента - потреблять постоянный ток в Х ампер до тех пор, пока он не разрядится. Ячейка считается разряженной, когда напряжение ячейки достигает конечного напряжения разряда (EODV).

Для практического измерения просто примените фиксированную нагрузку постоянного тока в X ампер и запустите часы.Чтобы быть уверенным в потребляемом токе, не полагайтесь на точность уставки нагрузки постоянного тока. Вместо этого измерьте ток, потребляемый нагрузкой. Мы назовем этот измеренный ток X амперами. Постоянно измеряйте напряжение на ячейке. Когда напряжение достигнет EODV, остановите часы. Допустим, это T часов (рис. 1) .

Теперь просто умножьте значение постоянного тока X ампер на измеренное время T. Результатом будет измеренная емкость X × T Ah.Емкость - это площадь под кривой зависимости тока от времени. В этой простой измерительной установке кривая зависимости тока от времени представляет собой не кривую, а прямую линию. Следовательно, вычисление площади под кривой просто X × T.

Факторы, влияющие на точность измерения емкости

В приведенном выше примере мы измеряли три параметра: ток, время и напряжение. Время можно измерить с чрезвычайной точностью, поэтому ошибка измерения времени вряд ли окажет серьезное негативное влияние на измерение емкости.

Точность измерения напряжения важна, потому что способность измерять напряжение - это то, что останавливает часы. Если измерение напряжения некачественное, он может остановить часы слишком рано, что приведет к заниженным результатам измерения емкости. Точно так же плохое измерение напряжения может привести к слишком поздней остановке часов, что приведет к завышению емкости. Хорошая новость заключается в том, что напряжение на ячейке со временем меняется медленно. Следовательно, ошибку измерения напряжения можно уменьшить, используя более длительное время интегрирования цифрового мультиметра, чтобы уменьшить шум, который может помешать качественному измерению напряжения.Поскольку напряжение изменяется медленно, можно безопасно использовать более длительное время интегрирования.

Точность измерения тока является доминирующим фактором при определении погрешности измерения емкости Ач. Низкая точность измерения тока будет означать плохое измерение емкости Ач. Чтобы получить четкое представление о качестве измерения емкости Ач, посмотрите характеристики текущего измерения, которое вы проводите.

Определение точности измерения емкости

При измерении емкости будет ошибка измерения емкости в виде коэффициента усиления в% от измерения емкости плюс член смещения мАч ошибки за час измерения.

2. Keysight Advanced Power System (APS) - это семейство блоков питания постоянного тока, состоящее из 24 моделей мощностью 1000 Вт (вверху) и 2000 Вт (внизу). Эти источники питания могут как подавать питание, так и действовать как нагрузка с постоянным током, обеспечивая при этом очень высокую точность измерения тока. Для получения дополнительной информации посетите www.keysight.com/find/APS.

Рассмотрим пример измерения мощности с источником питания Keysight APS 1000 Вт, модель N7950A, номинальным напряжением 9 В и ± 100 А (рис.2) . Этот источник питания является двухквадрантным, что означает, что он может как источник (положительный ток до +100 А), так и потребляющий ток (отрицательный ток до ‒100 А). Это делает его отличным инструментом для зарядки и разрядки ячеек.

При разрядке элемента или уменьшении тока N7950A действует как электронная нагрузка постоянного тока (электронная нагрузка), и поэтому его можно использовать для измерения емкости элемента с помощью метода, описанного выше. Примечание. В оставшейся части этой статьи я буду называть этот двухквадрантный источник питания электронной нагрузкой, поскольку мы используем его в качестве электронной нагрузки для разряда элемента и измерения емкости элемента.

Теперь, продолжая этот пример, мы измерим емкость большой ячейки, в которой мы можем протянуть постоянный ток 5 А. Эта большая ячейка представляет собой ячейку мешочного типа, используемую в электромобилях, возможно, с емкостью 10 Ач или выше (рис.3) .

Спецификация точности измерения тока N7950A составляет 0,05% + 3 мА в диапазоне от 0 до 10 А. Помните, ранее я сказал, что не имеет значения, на какой уровень постоянного тока был установлен ток, потому что мы будем использовать текущее измерение, чтобы точно определить, какой ток выводится из ячейки.N7950A также имеет точность временной развертки 0,01%.

3. Литий-ионные аккумуляторные батареи большого формата были разработаны для использования в электромобилях. Ячейки большого размера могут иметь емкость от 10 Ач до 40 Ач и более. Для сравнения в правом верхнем углу фото показаны типичные цилиндрические элементы 18650.

Чтобы определить коэффициент усиления погрешности измерения емкости, нам нужна сумма текущей точности измерения прироста 0,05% и погрешности временной развертки, равной 0. 01%. Следовательно, коэффициент выигрыша при измерении емкости составит 0,06% от измерения емкости. Итак, если мы измеряем емкость 10 Ач, то коэффициент усиления 0,06% приведет к (0,06% × 10 Ач) = 6 мАч погрешности.

Теперь давайте посмотрим на фиксированный срок. Ошибка смещения APS в нижнем диапазоне составляет 3 мА. Это говорит о том, что за период интегрирования будет ошибка 3 мА. В результате на каждый час измерения будет погрешность в 3 мАч. Если перевести это в более простую форму для расчета, это будет 0.833 мкАч за каждую секунду измерения.

Итак, сложив все вместе:

  • Электронная нагрузка имеет точность измерения тока 0,05% + 3 мА.
  • Электронная нагрузка имеет емкость Погрешность измерения 0,06% + 0,833 мкАч / сек
  • Мы измеряем ток 10 А в течение 1 часа, потому что ячейке требуется 1 час, чтобы достичь своего EODV, что «останавливает часы» при измерении емкости.
  • Это будет 10 Ач емкости.
  • Коэффициент увеличения погрешности емкости составит 0,06% от 10 Ач или 6 мАч.
  • Срок смещения емкости будет 0,833 мкАч / сек для 3600 секунд = 3 мАч.
  • Общая погрешность емкости составит 6 мАч + 3 мАч = 9 мАч погрешности на 10 Ач измерения емкости, выполненной в течение 1 часа.

Характеристики литий-ионного элемента: Skill-Lync

Технические характеристики литий-ионного элемента

Литий-ионный элемент: Литий-ионные аккумуляторы обеспечивают жизнь миллионов людей каждый день.От ноутбуков и сотовых телефонов до гибридных и электромобилей - эта технология становится все популярнее благодаря своему легкому весу. Батарея состоит из анода, катода, сепаратора, электролита и двух токоприемников (положительного и отрицательного). В аноде и катоде хранится литий. Переносит положительные ионы лития с анода на катод и наоборот через положительный электролит. Движение ионов лития формирует свободные электроны на аноде, что создает заряд в положительном коллекторе тока. Затем электрический ток течет от коллектора тока через устройство к коллектору отрицательного тока.Сепаратор блокирует поток электронов внутри аккумуляторов, высокую плотность энергии и возможность подзарядки.

Рис.1. Схема батареи

1. В чем разница между номинальной и максимальной производительностью?

Номинальная мощность

Номинальная емкость (или номинальная емкость) компонента накопителя - это количество энергии, которое может быть отобрано, начиная с полностью заряженного состояния при определенном постоянном токе.Номинальное напряжение батареи зависит от химической реакции за ней. Ключевое слово здесь - «номинальное», фактическое измеренное напряжение на аккумуляторе будет уменьшаться по мере его разряда.

Номинальная емкость (Ач), рассчитывается следующим образом:

Мощность в кВтч = (Емкость в Ач x рабочее напряжение (В)) / 1000

Если батарея имеет номинальную емкость 600 Ач и номинальное напряжение 12 В, общая номинальная емкость в кВтч составляет 500 * 12 = 7200 Втч, или 7,2 кВтч.

Следовательно, мы должны помнить, что только батарея способна работать при номинальном токе разряда.Номинальная емкость батареи дана для этого коэффициента C. После этого разрядный ток может работать с C-скоростью и номинальной мощностью.

Если номинальная емкость принята равной 600 Ач при токе разряда 25 А, это соответствует C-скорости 16 часов (600 Ач делить на 25 А). Другими словами, все ограничения применимы к циклу зарядки в 16 часов.

Важно различать номинальную емкость аккумулятора и полезную емкость аккумулятора, выраженную как номинальная емкость * максимальная глубина разряда.

Естественно, для свинцово-кислотных аккумуляторов полезная емкость = 50% от номинальной емкости.

Максимальная вместимость

Они могут удерживать небольшие количества в результате зарядки небольшого количества перед подзарядкой инструмента. 2, но этим весом можно пренебречь.Энергия эквивалентна массе, а c2, квадрат скорости света, является коэффициентом преобразования.

  • Общая масса аккумулятора увеличивается, когда аккумулятор заряжается, и уменьшается, когда он разряжается.
  • Свинцово-кислотные батареи, используемые в автомобилях внутреннего сгорания и во многих электромобилях, таких как электрические вилочные погрузчики, тележки для гольфа и т. Д., Тяжелые, потому что в них используется свинец, который очень плотный.
  • Аккумулятор заполнен водно-кислотной смесью, которая тоже довольно тяжелая.
  • Повышение температуры может повлиять на вес аккумулятора.
  • Глубокая зарядка может повлиять на вес аккумулятора, поскольку общая масса аккумулятора увеличивается, когда аккумулятор заряжается, и уменьшается, когда он разряжается.

Рис.3. Температура

3. Перечислите различные механические испытания и стандарты.

Механические испытания батареи

Механические испытания при различных состояниях заряда и условиях окружающей среды зависят от:

  1. Растяжение, кручение (статическое и усталостное)
  2. 3- / 4-точечный изгиб (статический и усталостный)
  3. SOC Инфляция / деформация
  4. Принудительное короткое замыкание (испытание на проникновение гвоздя)
  5. Давление:
  • Тестер разрушения батареи моделирование нескольких типов литиевых батарей питания в процессе использования, батарея подверглась сжатию.
  • Машина для испытания на разрушение аккумуляторных батарей используется для моделирования условий сжатия многочисленных аккумуляторных батарей.
  • Отдельная ячейка для образца батареи подвергается давлению только в одном направлении.
  • Цилиндрическая или призматическая ячейка должна иметь продольную ось, параллельную плоскости экструзионного устройства, и подвергаться экструзии.
  • Зажмите аккумулятор между двумя плоскими пластинами. Давление экструзии прикладывается гидравлической головкой поршня.

Рис.4. Разрушительное испытание

6. Падение: Испытание батареи на падение (плоской отрицательной стороной вниз) выполняется с некоторой высоты для проверки ее срока службы. Если аккумулятор заряжен, он должен сильно постучать и, скорее всего, останется стоять. Если аккумулятор разряжен, он сразу же отскочит и упадет.

Рис.5. Испытание на падение

7.Удар: Испытание на удар - это испытание на механическую нагрузку для наблюдения за реакцией литий-ионного элемента на внезапную и измеренную силу. Целью испытания на удар является определение безопасного предотвращения пожара или взрыва после того, как объект разрушил ячейку. Испытание на удар - это испытание на механическую нагрузку, при котором жесткий объект, например стальной стержень, помещается на образец для испытаний, и на стальной стержень падает нагрузка.

Рис.6. Испытание на удар

8. Испытание на вибрацию: Испытание батарей на вибрацию также может быть выполнено как случайное испытание или как испытание синусоидальности. Испытание на случайную вибрацию соответствует испытанию, описанному в SAE J2380. Синусоидальный тест начинается с возбуждения с 2000 циклами при фиксированной частоте от 10 до 30 Гц. Вибрационные испытания необходимы при разработке продукта.

Рис.7. Испытание на вибрацию

Стандарты аккумуляторов

Некоторые из наиболее распространенных стандартов аккумуляторов включают:

  1. IEC 62660-2: Стандарт определяет процедуры испытаний для наблюдения за надежностью и неправильным поведением вторичных литий-ионных элементов, используемых для приведения в движение электромобилей, включая аккумуляторные электромобили (BEV) и гибридные электромобили (HEV). .
  2. SAE J2464: Этот стандарт описывает испытания аккумуляторов электрических или гибридных электромобилей для определения реакции таких аккумуляторов на условия или события, выходящие за пределы их нормального рабочего диапазона.
  3. IEC 60086-4: Этот стандарт устанавливает испытания и требования к первичным литиевым батареям, чтобы гарантировать их безопасную работу при использовании по назначению и при разумно предсказуемом неправильном использовании.
  4. Тестирование литиевых батарей ООН: Этот стандарт охватывает объем испытаний, которые все батареи должны пройти в целях безопасности при транспортировке.
  5. IEEE 1725: Этот стандарт предлагает критерии для анализа конструкции для определения квалификации, качества и надежности перезаряжаемых литий-ионных и литий-ионных полимерных батарей для приложений сотовых телефонов.

Список некоторых стандартов батарей

  • Общие стандарты батарей
  1. IEC 60050 - Международный электротехнический словарь.
  2. ANSI C18.1M - Переносные первичные элементы и батареи с водным электролитом - Общие и технические условия
  3. IEEE 1625 - Стандарт аккумуляторных батарей для мобильных компьютеров
  4. Статья 480 USNEC - Аккумуляторы
  • Стандарты литиевых батарей
  1. BS 2G 239: 1992 - Технические условия на первичные активные литиевые батареи для использования в самолетах
  2. BS G 239: 1987 - Технические условия на первичные активные литиевые батареи для использования в самолетах
  3. UL 1642 - Безопасность литий-ионных батарей - Испытания
  • Стандарты никель-металлогидридных батарей
  1. 96/216533 Постоянный ток - IEC 1808.Герметичные никель-металлогидридные кнопочные перезаряжаемые одиночные элементы (документ IEC 21A / 207 / CD)
  2. 00/246138 DC - BS EN 61436 Ed 2. Герметичные никель-металлогидридные перезаряжаемые одиночные элементы (документ IEC 21A / 303 / CD)
  3. BS EN 61951-2: 2003 - Вторичные элементы и батареи, содержащие щелочные или другие некислотные электролиты. Портативные герметичные перезаряжаемые одиночные элементы. Никель-металлогидрид
  • Стандарты никель-кадмиевых батарей
  1. BS EN 1175-1: 1998 - Безопасность промышленных грузовиков.Электрические требования. Общие требования к аккумуляторным грузовым автомобилям
  2. BS EN 60285: 1995, IEC 60285: 1993 - Щелочные вторичные элементы и батареи. Герметичные никель-кадмиевые цилиндрические перезаряжаемые одиночные элементы
  3. BS 3G 205: 1983 - Технические условия для свинцово-кислотных и никель-кадмиевых аккумуляторных батарей

4. Какая предлагается процедура отмены?

Утилизация батарей - это деятельность по переработке, направленная на сокращение количества батарей, утилизируемых как твердые бытовые отходы.Утилизация аккумуляторов - это практика повторного использования и переработки аккумуляторов с целью сокращения количества аккумуляторов, выбрасываемых как физические отходы. Батареи содержат много токсичных химикатов и тяжелых металлов, и их сброс вызвал обеспокоенность окружающей средой из-за загрязнения воды и почвы. Таким образом, аккумуляторные батареи требуют вторичной переработки, чтобы обеспечить их защиту окружающей среды и здоровья.

  • Для одноразового использования аккумулятор необходимо хранить в пластиковом или картонном контейнере, который не проводит электричество в случае искры.
  • Поместите кусок непроводящей прозрачной ленты на концы, чтобы предотвратить передачу тока.
  • Удалите батареи из их электроники. Закройте клеммы прозрачной лентой из непроводящей ленты.

Рис.8. Утилизация аккумулятора

Различные виды работ по утилизации батарей:

  • Свинцово-кислотные батареи: Чаще всего используются свинцово-кислотные батареи, содержащие высококоррозионную серную кислоту и токсичный металлический свинец. Авторитетные производители аккумуляторов, поставщики и агентства по переработке оснащены самыми успешными и эффективными технологиями переработки, при которых перерабатываются все аккумуляторы и все их химические компоненты.
  • Литий-ионные батареи: Он может быть переработан, но только в разрешенных службах. Выброшенные они должны быть утилизированы в пункте сбора бытовых электронных отходов или в пункте утилизации батарей.
  • Утилизация аккумуляторов электромобилей: Когда литий-ионные аккумуляторы поступают на завод по переработке, их можно измельчить двумя способами.Если они в комплекте без заряда, их легко отрезать, так что металлические компоненты, такие как медь и сталь, могут быть легко обработаны.
  • В случае, если использованные батареи необходимо утилизировать, организация по утилизации опасных отходов уполномочена Государственным советом по контролю за загрязнением окружающей среды. Эти батареи необходимы для нейтрализации жидкого содержимого перед переработкой металлических и пластиковых компонентов.
  • Самый простой способ утилизировать батареи и электронику / электроприборы - вернуть их в любой магазин, где они продаются.Потребители также могут утилизировать использованные первичные и аккумуляторные батареи, зарядные устройства и PUCS в сети сбора, которая обычно включает пункты сдачи на муниципальных складах, предприятиях, учреждениях и т. Д.
  • Все типы батарей, кроме свинцово-кислотных. Эти батареи содержат токсичные тяжелые металлы. Уполномоченное агентство по утилизации занимается утилизацией опасных веществ / химикатов, содержащихся в таких батареях.
  • Батарейки-пуговицы: Необходимо утилизировать на местах сбора опасных отходов.Аналогичным образом, перезаряжаемые свинцово-кислотные или никель-кадмиевые батареи также следует утилизировать на местах сбора опасных бытовых отходов. Литиевые или литий-ионные батареи можно оставить в ближайших центрах по переработке батарей.

Термины и определения батарей

ABS: Материал внешнего корпуса, используемый для большинства батарей SLA. По оценке Underwriter Laboratories (UL) существуют различные типы огнестойких материалов из АБС-пластика. Используются как UL94-HB, так и UL94-VO, и UL94-VO имеет наивысший рейтинг по требованиям огнестойкости, но намного дороже, чем обычный материал ABS.Другой материал корпуса, используемый при производстве аккумуляторов, - полипропилен.

Активный материал: Активные электрохимические материалы, обычно называемые пастой, используемые при производстве положительных и отрицательных пластин.

AGM: обозначает абсорбирующий стеклянный мат, который является разделителем, используемым между положительной и отрицательной пластинами внутри некоторых батарей SLA.

А · ч: означает ампер-час, который является относительным термином, описывающим количество ампер, которое батарея может непрерывно выдавать в течение заданного количества часов до конечного напряжения при заданной температуре.(Ач = амперы x часы при 25 ° C)

Температура окружающей среды: Средняя внешняя температура, которую испытывает аккумулятор.

Ампер: Единица электрического тока. (Иногда называется Amp или A)

Батарея: В батарее SLA; одиночные или параллельные группы положительных и отрицательных пластин, определяющие Ач в ячейке. Затем элементы соединяются последовательно, увеличивая тем самым напряжение.

C-Rate или C: Сила тока, выраженная в амперах или миллиамперах, в зависимости от номинальной емкости аккумулятора в ампер-часах.Например: при номинальном токе 6 Ач 1С = 6 ампер; 3C = 18 Ампер; 0,05C = 300 миллиампер.

Ячейка: Минимальная единица, из которой состоит аккумуляторная батарея. Примечание. Номинальное напряжение одиночного свинцово-кислотного элемента составляет 2,0 В. Ячейки состоят из положительных и отрицательных пластин, соединенных параллельно. Ячейка должна иметь как минимум 1 положительную и 1 отрицательную пластину.

Заряд постоянным током: Метод зарядки аккумуляторов путем подачи фиксированного тока и обеспечения свободного перемещения напряжения.Это можно использовать для батарей SLA, если период заряда отслеживается и контролируется, а рекомендуемый уровень напряжения не превышается. Все батареи SLA имеют максимальный зарядный ток, который необходимо соблюдать. Если эти условия не соблюдаются, аккумулятор будет сбрасывать избыточный заряд, который попадает в аккумулятор в виде тепла, что приводит к выходу аккумулятора из строя и высыханию электролита.

Зарядка при постоянном напряжении : Метод зарядки аккумуляторов путем приложения фиксированного напряжения и изменения тока до такой степени, в которой батареи противодействуют электродвижущей силе (ЭДС), снижая ток до конечного уровня тока заряда в конце заряда. цикл.Рекомендуется для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов. Необходимо соблюдать пределы зарядного напряжения.

COS: «Литой ремень», который соединяет выступы пластин вместе внутри каждой ячейки. В каждой ячейке есть отрицательная полоса или полоска и положительная полоса или полоска. Эти ремни свариваются вручную с помощью пресс-формы или на автомате для повышения однородности конструкции.

Напряжение отключения: Конечное напряжение элемента или батареи в конце заряда или разряда

Counter EMF: (Counter Electromotive Force) Способность батарей подавлять ток, который они принимают во время процесса зарядки.Если это превышено, аккумулятор сбросит лишний заряд в виде тепла.

Цикл: Однократная зарядка и разрядка аккумулятора.

Срок службы: Количество циклов, которое может выдержать батарея, прежде чем она перестанет обеспечивать требуемую емкость.

Скорость разряда: Величина тока, снимаемого с элемента или батареи и выраженная в долях от C (номинальная емкость элемента или батареи в ампер-часах (Ач)).

Напряжение в конце заряда: Напряжение, достигаемое аккумулятором в конце заряда, когда зарядное устройство еще подключено.

Электролит: В ячейку добавлен раствор, который проводит ионы в ячейке между положительной и отрицательной пластинами. В свинцово-кислотных аккумуляторах используется разбавленный раствор серной кислоты. Удельный вес электролита зависит от размера и конструкции.

Плотность энергии: Отношение энергии элемента или батареи к единице веса (фунт или килограмм) или единице объема (кубический дюйм или кубический метр)

Fast-on: Общая клемма на большинстве небольших батарей SLA. Fast-on - это бренд, который производит некоторые из этих вкладок и описывает эти типы клемм в индустрии аккумуляторов SLA. Существуют версии вкладок 0,250 (ширина 1/4 дюйма) и 0,187 (ширина 1/8 дюйма), которые обычно используются в типах SLA.

Final Charge Current: Сила тока, которую аккумулятор будет принимать, даже если он полностью заряжен. Обычно конечный ток заряда равен току, необходимому для компенсации внутреннего сопротивления батареи. После достижения этого значения зарядку необходимо остановить или переключить на плавающую зарядку.

Float Use or Charge: Для зарядки или поддержания аккумулятора при рекомендованном напряжении и токе, которые будут компенсировать только внутреннее сопротивление и значения саморазряда, но при этом будут достаточными для подзарядки аккумулятора после разрядки. Система плавающего заряда постоянно отслеживает состояние аккумулятора и регулирует уровни заряда, чтобы обеспечить постоянное поддержание полного заряда.

Formation: Процесс размещения заряда в положительной и отрицательной пластинах, который активирует активные материалы.Формирование внутри батареи происходит после сборки батареи. Формирование в батарее должно выполняться медленно или с каким-либо типом контроля тепла, например с водяными банями, поскольку большое количество тепла, выделяемое во время этого процесса, отрицательно сказывается на сроке службы батареи. Формирование резервуаров формирует пластины вне батареи в больших резервуарах. Сухозаряженные батареи требуют формирования резервуара, поскольку батареи собираются и продаются до добавления электролита.

Поглощение газа: Способность отрицательной пластины поглощать газообразный кислород, образующийся внутри батареи.

Гель или гелеобразный: Пушистый диоксид кремния добавляется в электролит аккумулятора для загустения и иммобилизации электролита. Этот гелеобразный электролит является тиксотропным, что означает, что он может распадаться на жидкость и со временем снова превращаться в густой гель. Обычно используется для увеличения срока службы, поскольку создает резерв электролита, необходимый для восстановления в результате глубокого разряда. Однако он выделяет немного больше газа, чем конструкции AGM, особенно в начале своего срока службы, и в некоторых конструкциях может иметь более высокое внутреннее сопротивление.По конструкции также есть SLA, VRLA и с некоторыми поставщиками гибрид AGM / Gel.

Сетка: Основа или структура пластины. В нем есть внутренние отверстия, как в большом сетчатом материале, на который наносится активный материал или паста. Сетки можно отливать с помощью пресс-формы или штамповать в непрерывном процессе механической обработки. Литые решетки могут быть прямолинейными (конструкция с квадратными отверстиями), радиальными (угол наклона проводов к наконечнику) или радиальным ответвлением (провода сливаются в более крупные провода на пути к наконечнику).Некоторые сетки перфорируются, а затем расширяются в расширенные металлические сетки. Сетка положительной пластины передает ток к верхнему выступу и к ремням. Активный материал отрицательной пластины является проводящим, поэтому сетка обеспечивает структуру пластины.

Процесс рекомбинации: Процесс, при котором внутренний газ рекомбинирует в жидкую форму. Напряжение / ток зарядки не должны превышать способность аккумуляторов рекомбинировать газы внутри, в противном случае произойдет их выделение и высыхание.

High-Rate Discharge: Очень быстрая разрядка аккумулятора.Обычно кратно C-скорости батареи или может выражаться в ваттах или силе тока при разных температурах (например, ток холодного пуска - CCA).

Иммобилизованный электролит: Для того, чтобы батареи SLA можно было использовать в разных положениях, электролит должен быть иммобилизован и удерживаться на поверхности пластины. Как правило, существует два способа удержания электролита на месте: один абсорбируется материалом AGM, а другой заключается в добавлении к электролиту коллоидального кремнезема с образованием густого иммобилизованного геля.

Внутреннее сопротивление или сопротивление: Значение сопротивления батареи, выраженное в омах или миллиомах. Обычно измеряется на частоте 1 кгц при полной зарядке. Также может быть выражено в терминах проводимости.

Отсечка по низкому напряжению: Чувствительное устройство, предназначенное для прекращения разряда при заданном уровне напряжения. Используется для предотвращения чрезмерной разрядки аккумуляторов.

Lug: Верхний выступ на каждой сетке, который используется для параллельного соединения всех сетей вместе в каждой ячейке в батареях SLA.

Номинальная мощность: Номинальное или указанное значение номинальной мощности. В герметичных свинцово-кислотных (SLA) батареях номинальная емкость обычно измеряется за 20 часов, что означает величину тока, которую батарея может выдавать в течение 20 часов до достижения конечного напряжения 1,75 В на элемент при 25 ° C.

Номинальное напряжение: Номинальное или названное значение напряжения батареи. В свинцово-кислотных аккумуляторах номинальное напряжение составляет 2 вольта на элемент. Фактическое напряжение полной зарядки для SLA-аккумуляторов составляет 2.15 - 2,20 В на элемент в зависимости от удельного веса электролита. Плотность электролита напрямую влияет на фактическое напряжение.

Напряжение холостого хода: Измеренное напряжение батареи без нагрузки.

Избыточная зарядка: Непрерывная зарядка аккумулятора после достижения 100% номинальной емкости или слишком быстрой зарядки для аккумулятора. Срок службы батареи сокращается из-за длительного перезаряда из-за избыточного тепловыделения, а при сильном перезарядке также быстро высыхает электролит.

Параллельное соединение: Группа батарей со всеми подключенными клеммами одинаковой полярности, тем самым увеличивая емкость подключенной группы батарей в Ач при неизменном напряжении (+ → +, - → -). Батареи, соединенные вместе, должны быть одинакового возраста, размера и конструкции. Батареи, которые отличаются последовательным или параллельным подключением, не будут заряжаться или разряжаться одинаково, что сокращает срок службы всей струны.

Пластины: Сетки и активный материал или склеиваются вместе в формованном или однородном состоянии.Существуют как положительные, так и отрицательные пластины с активным материалом.

Первичный элемент: Элемент, который можно разрядить только один раз. Например: бытовые щелочные батарейки.

Номинальная емкость: Емкость аккумулятора, выраженная в ампер-часах (Ач или Ампер X-час). Выражение разряда постоянного тока в течение определенного количества часов на заданную глубину разряда при 25 ° C.

Плотно закрывающееся вентиляционное отверстие: Защитное устройство, встроенное в верхнюю часть элемента батареи, для сброса избыточного давления газов и предотвращения разрыва корпуса.Обычно это происходит, когда зарядка происходит быстрее, чем способность аккумуляторов восстанавливать внутреннюю скорость выделения газа. При правильных условиях зарядки в конце циклов зарядки может происходить небольшой сброс воздуха для выравнивания внутреннего давления. Клапаны обычно открываются при внутреннем давлении около 5-6 фунтов на квадратный дюйм.

Вторичная батарея: Батарея, которую можно многократно заряжать и разряжать, например химические батареи SLA, NiCd, NiMh и Li-Ion.

Саморазряд: Потеря емкости батареи при хранении в неиспользованном состоянии без внешнего разряда.Тепло ускоряет это состояние, а холод замедляет саморазряд.

Разделитель: Материалы, которые разделяют пластины батареи. В герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах они обычно состоят из микропористого стекловолокна (Absorbent Glass Mat - AGM) и дополнительно служат для иммобилизации электролита, чтобы аккумулятор мог работать в разных положениях. Типы сепараторов, используемых в некоторых других типах батарей, - это SMPE (субмикропористый полиэтилен) конвертного типа и ребристые листовые сепараторы.

Подключение серии : Группа аккумуляторов с клеммами, подключенными с противоположной полярностью (+ → - → + → -), тем самым увеличивая напряжение группы аккумуляторов при неизменной емкости Ач. Батареи, соединенные вместе, должны быть одинакового возраста, размера и конструкции. Батареи, которые отличаются последовательным или параллельным подключением, не будут заряжаться или разряжаться одинаково, что сокращает срок службы всего комплекта батарей.

Срок службы: Ожидаемый срок службы батареи, выраженный в количестве полных циклов или лет работы в режиме ожидания до установленного оставшегося процента от первоначальной емкости.Срок службы зависит от количества циклов, глубины циклов, режима зарядки, обслуживания и температуры.

Срок годности: Максимальный период времени, в течение которого аккумулятор может храниться в определенных условиях без дополнительной зарядки. Саморазряд до восстанавливаемого состояния заряда используется для расчета этого значения.

Удельный вес: Термин, описывающий вес электролита по отношению к весу воды. Итак, 1.000 вес - это вес воды, а 1.300 - средний относительный вес готового электролита батареи SLA. Полная концентрация Удельный вес серной кислоты составляет 1,840.

SLA: означает герметичные свинцово-кислотные батареи, поскольку батареи герметизированы снаружи внутрь, хотя изнутри они регулируются с помощью клапана для сброса внутреннего давления по мере необходимости. Также называются аккумуляторами VRLA, AGM и Gel.

Резервная служба: (см. Также «Плавающее использование») Состояние, в котором аккумулятор постоянно поддерживается в полностью заряженном состоянии за счет непрерывного или плавающего заряда, поэтому он всегда готов к использованию.

Сульфатирование: Химическое состояние, возникающее в активном материале, когда аккумулятор остается в разряженном состоянии в течение определенного периода времени, вызывая кристаллизацию сульфатов, которые накапливаются в активном материале во время нормального разряда. Кристаллизация сульфатов может привести к необратимому повреждению аккумулятора.

Терминал: Точка подключения аккумулятора к внешней нагрузке. Батареи SLA имеют положительную и отрицательную клемму точки подключения.Обычно доступно несколько различных вариантов терминала для удовлетворения потребностей приложения.

Thermal Runaway: Состояние, при котором аккумулятор перезаряжается в среде с высокой температурой, когда уровень зарядки может продолжаться и увеличиваться по мере нагрева аккумулятора, создавая среду безудержной зарядки. Поскольку нагрев увеличивает емкость и потребность в дополнительной подзарядке, батареи начинают требовать большего заряда, чем необходимо, создавая этот режим отказа.

Капельная зарядка: Непрерывная зарядка небольшим током, предназначенная только для компенсации саморазряда в ненагруженной батарее.Некоторые типы зарядных устройств, управляемых микропроцессором, необходимы для контроля состояния батареи и обеспечивают только заряд, необходимый для поддержания емкости батареи.

Under-Charge: Состояние аккумулятора, при котором произошла недостаточная зарядка. Небольшие уровни непрерывной недостаточной зарядки могут быть вредными для аккумулятора, вызывая сульфатирование части пластин. Это эффективно снижает доступную емкость каждый раз, когда батарея недозаряжается, пока ее не останется недостаточно для использования.

VRLA: Обозначает свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном, что является еще одним названием для SLA и гелевых батарей. VRLA - более точный термин, поскольку батареи герметизированы только снаружи, поэтому внутреннее давление может быть сброшено изнутри батареи через клапаны сброса давления.

Вольт: В - электрическая единица измерения напряжения или разности потенциалов (обозначение: В). Один вольт равен току, умноженному на 1 ампер на сопротивление 1 Ом (1 В = 1 А x 1 Ом)

Отключение напряжения: Чувствительное устройство, используемое для прекращения заряда или разряда, когда батарея достигает заданного уровня напряжения.

Вт: Значение мощности относительно ампер и вольт. Амперы x Вольт = Ватты до конечного напряжения и определенной температуры. Может быть выражено в ваттах на батарею или в ваттах на элемент.

Вт на элемент (WPC): Количество Вт, которое каждый элемент в батарее может произвести при заданном конечном напряжении вольта для указанного времени и температуры. Для расчета ватт на батарею (WPB) умножьте количество ватт на элемент на количество ячеек. (WPB = WPC X #cells)

Что такое DOD (глубина разряда) для батарей LiFePO4?

Что такое DOD?

Глубина разряда (DoD) батареи представляет собой процент разряженной батареи по отношению к общей емкости батареи.Мы предполагаем, что батарея имеет номинальную емкость 100 кВтч и разряжает 30 кВт за 1 час, этот параметр будет измерять глубину разряда батареи. Его DOD составляет (30x 1) / 100 = 30%.

Чем чаще заряжается и разряжается аккумулятор, тем короче срок его службы. Обычно не рекомендуется полностью разряжать аккумулятор, так как это значительно сократит срок его службы. Многие производители аккумуляторов указали рекомендуемый максимальный уровень DoD для наилучшей работы аккумулятора.

Например, если производитель батареи на 10 кВтч рекомендует максимальную степень разряда 80%, батарея не должна использовать более 8 кВтч без зарядки. Вы поймете, почему DoD является важным фактором, который следует учитывать: более высокий DoD означает, что вы можете использовать больше энергии, хранящейся в батарее. Сегодня DoD многих современных литий-ионных аккумуляторов достигает 100%.

«Срок службы» батареи или количество циклов зарядки / разрядки в течение ее срока службы зависит от того, какую емкость батареи вы обычно используете.Если вы регулярно разряжаете аккумулятор с более низким процентом заряда, у него будет больше полезных циклов, чем при частом разряжении аккумулятора до максимального уровня заряда. Например, батарея может иметь 15 000 циклов при DoD 10%, но иметь только 3 000 циклов при DoD 80%.

Что такое SOC?

Есть также относительные данные State of Charge (SoC), которые противоположны DOD. Это отношение оставшейся мощности батареи, которая равна оставшейся мощности батареи / общей мощности батареи.SoC = 0% означает, что аккумулятор полностью разряжен. 100% означает, что аккумулятор полностью заряжен.

Что такое батареи глубокого разряда?

Батареи глубокого разряда, кажется, более часто используются в свинцово-кислотных батареях, потому что свинцово-кислотные батареи не рекомендуются для глубокой разрядки, которая приведет к необратимому повреждению батареи, поэтому большинство свинцово-кислотных аккумуляторов имеют глубину разряда только 50. ~ 80%.

Однако преимущества литиевых батарей - это не только большая емкость, но и 100% полная разрядка, отсутствие эффекта памяти и отсутствие необходимости в обслуживании.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *