Welche Nennkapazität hat die Batterie?

Typischerweise werden Batterien nicht hinsichtlich ihrer Kapazität bewertet. Zur Charakterisierung der Batterien werden unter anderem die Spannung, Chemie und Kapazität der Batterie verwendet. Obwohl Kapazität und Kapazität verwandte Konzepte sind, beziehen sie sich auf unterschiedliche Energiespeichergeräte.

Kapazität – Die Kapazität wird in Milliamperestunden oder Amperestunden gemessen. Es ist ein Maß für die Menge an elektrischer Ladung, die eine Batterie im Laufe der Zeit speichert und abgibt. Es zeigt die Energiemenge an, die einer Last zugeführt wird, bevor sie erschöpft ist.

Kapazität (in Farad -F) – Kapazität ist hingegen eine Eigenschaft von Kondensatoren. Die Fähigkeit eines Kondensators, elektrische Energie zu speichern, wird anhand der Kapazität gemessen. Kondensatoren unterscheiden sich von Batterien hinsichtlich ihres Aufbaus, ihrer Funktion und ihres Energiespeichermechanismus.

Während die Kapazität eine spezifische Eigenschaft von Kondensatoren ist, werden Batterien neben anderen wichtigen Spezifikationen nach ihrer Spannung und Kapazität bewertet. Die Batteriekapazität ist bei verschiedenen Batterietypen üblicherweise auf den Herstellerangaben oder auf dem Verpackungsetikett angegeben. Bei nicht wiederaufladbaren Batterien wird die Kapazität in Einheiten angegeben, während sie bei wiederaufladbaren Batterien in Milliamperestunden (mAh) oder Amperestunden (Ah) angegeben wird.

Welche Kapazität hat die Batterieformel?

Die zur Berechnung der Batteriekapazität verwendete Formel lautet: Kapazität (in Amperestunden, Ah) = Strom (in Ampere, A) × Zeit (in Stunden, h). In diesem Fall;

Die Kapazität wird in Amperestunden (Ah) gemessen. Dabei handelt es sich um die Gesamtmenge an elektrischer Ladung, die eine Batterie speichern kann.

Strom gibt die elektrische Durchflussrate in Ampere (A) an.

Die Zeit, gemessen in Stunden (h), ist die Dauer, in der der Strom fließt.

Die Kapazität der Batterie kann berechnet werden, wenn man den Strom und die Zeit hat, in der sie fließt.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Wie groß ist die Akkukapazität?

Die Menge an elektrischer Ladung, die von einer Batterie gespeichert und als elektrische Energie abgegeben werden kann, wird als Batteriekapazität bezeichnet. Abhängig von der Batterieskala wird sie häufig in Milliamperestunden (mAh) oder Amperestunden (Ah) gemessen.

Definition: Die gesamte elektrische Energie, die eine Batterie über einen bestimmten Zeitraum speichert und liefert, wird als Batteriekapazität bezeichnet. Es stellt die Energiespeicherkapazität der Batterie dar.

Einheiten – Amperestunde ist die Standardeinheit für die Batteriekapazität und gibt die Anzahl der Ampere Strom an, die eine Batterie in einer Stunde liefert. Milliamperestunden (mAh) werden häufig für kleinere akkus verwendet, beispielsweise in Smartphones. 1 Ah entspricht 100 mAh.

Praktische Auswirkungen: Batterien mit höherer Kapazität speichern mehr Energie und können so ein Gerät über längere Zeiträume mit Strom versorgen. Beispielsweise hält ein Smartphone mit einem 3000-mAh-Akku bei ähnlichen Nutzungsmustern zwischen den Ladevorgängen länger als ein Smartphone mit einem 2000-mAh-Akku.

Entladerate – Die Batteriekapazität wird bei einer bestimmten Entladerate wie C/5 oder C/20 angegeben, wobei „C“ die Nennkapazität der Batterie darstellt. Bei hohen Entladeraten entfalten die Batterien möglicherweise nicht die volle Kapazität, sodass bei einer langsameren Entladerate eine höhere effektive Kapazität erreicht wird.

Peukerts Gesetz – Das Peukerts Gesetz beschreibt, wie die Batteriekapazität bei verschiedenen Entladeraten variiert und sich auf die Batteriekapazität auswirken kann. Dieses Gesetz gilt weniger für lithium-ionen-batterien, die häufig in tragbaren Elektronikgeräten verwendet werden, sondern eher für Blei-Säure-Batterien.

Verschlechterung – chemische Veränderungen und Abnutzung führen im Laufe der Zeit zu einem Verlust der Batteriekapazität. Dies ist häufig bei wiederaufladbaren Batterien der Fall. Die Verschlechterung der Batterieleistung ist einer der Gründe dafür, dass die Lebensdauer einer Batterie nach längerem Gebrauch abnimmt.

Nominelle vs. tatsächliche Kapazität – die vom Hersteller auf dem Verpackungsetikett angegebene Nennkapazität basiert auf idealen Bedingungen und ist in der Regel etwas höher als die tatsächlich nutzbare Kapazität. Die tatsächliche Kapazität, die der Benutzer erleben kann, wird von Faktoren wie Batteriealter, Entladerate und Temperatur beeinflusst.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Gerät zur Messung der Batteriekapazität

Zur Messung der Batteriekapazität werden je nach Batterietyp und erforderlicher Präzision unterschiedliche Geräte und Methoden verwendet. Zu den gängigen Techniken und Geräten zur Messung der Batteriekapazität gehören:

Batterietester – die Handgeräte sind so konzipiert, dass sie die Batteriekapazität verschiedener Batterietypen wie Lithium-Ionen-, NiMH- und Alkalibatterien messen können. Die Tester liefern einen Messwert über die Batteriekapazität, die Spannung und den Gesamtzustand.

Batterieanalysatoren – Dies sind fortschrittlichere Geräte zum Testen und Analysieren von Batterien. Sie geben detaillierte Auskunft über die Kapazität, das Entladeverhalten und den Innenwiderstand der Batterie. In den meisten Forschungs- und Industrieumgebungen werden Batterieanalysatoren verwendet.

Coulomb-Zähler – Die in eine Batterie hinein- und herausfließende Ladungsmenge wird mit Coulomb-Zählern gemessen, die als Coulomb-Meter oder Amperestundenzähler bezeichnet werden. Die Batteriekapazität kann durch Integration des Stroms über die Zeit ermittelt werden.

Datenprotokollierungsgeräte – Datenprotokollierungsgeräte werden im Batterieentladezyklus verwendet, um Zeitdaten, Strom und Spannung für komplexere Tests aufzuzeichnen. Die Datenanalyse wird durchgeführt, um die Kapazität zu berechnen und Aufschluss über die Batterieleistung über einen bestimmten Zeitraum zu geben.

Geräte zur Impedanzspektroskopie – Die Impedanz einer Batterie bei verschiedenen Frequenzen wird mithilfe der Impedanzspektroskopie in der Forschung und fortgeschrittenen Batterieanalyse gemessen. Einzelheiten zu den internen Eigenschaften und der Kapazität der Batterie sind bei Verwendung dieser Technik verfügbar.

Batteriemanagementsysteme – große Batteriepakete und Elektrofahrzeuge verwenden häufig BMS-Einheiten. Sie überwachen die Gesamtleistung des Packs und die Spannungen einzelner Zellen, einschließlich der Schätzung der Kapazität auf der Grundlage von Strommessungen und Spannung.

Computergestützte Batterietestsysteme – umfassende Batterietestaufbauten sind in Forschung und Fertigung weit verbreitet. Kontrollierte Lade- und Entladezyklen können angewendet werden, während mehrere Parameter überwacht werden, um die genaue Batteriekapazität zu bestimmen.

EIS-Analysatoren (Elektrochemische Impedanzspektroskopie) – dabei handelt es sich um Spezialgeräte zur Untersuchung des elektrochemischen Verhaltens von Batterien. Sie können Angaben zum Ladezustand, zur Kapazität und zum Innenwiderstand der Batterie machen.

Smartphone-Apps: Einige Smartphone-Apps überwachen Lade- und Entladezyklen, um die Akkukapazität abzuschätzen. Bei dem angegebenen Wert handelt es sich um eine grobe Schätzung und nicht um einen genauen Wert, wie ihn Testgeräte liefern würden.

Bei der Auswahl des zu verwendenden Messgeräts sollten Faktoren wie die erforderliche Präzision, die zu messenden spezifischen Parameter und der zu testende Batterietyp berücksichtigt werden. Für schnelle Beurteilungen und den täglichen Einsatz können Smartphone-Apps und Batterietester ausreichen. Impedanzspektroskopie-Aufbauten und Batterieanalysatoren werden für Forschungszwecke verwendet, die eine fortschrittlichere Ausrüstung erfordern.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die richtige Kenntnis der Batteriekapazität für die Auswahl der geeigneten Batterie für eine bestimmte Anwendung und die effiziente Verwaltung des Strombedarfs von Geräten von entscheidender Bedeutung ist. Die Batteriekapazität wird verwendet, um den Zeitraum zu bestimmen, den ein Gerät betreiben kann, bevor die Batterie ausgetauscht oder aufgeladen werden muss.