Berechnungsmethode für die Kapazität von Lithiumbatterien

Einleitung: Lithiumbatterien erfreuen sich aufgrund ihrer hohen Energiedichte, längeren Lebensdauer und überlegenen Leistung im Vergleich zu anderen Batteriechemien immer größerer Beliebtheit. Ein entscheidender Aspekt bei der Arbeit mit Lithiumbatterien ist das Verständnis für die genaue Berechnung ihrer Kapazität. Die Batteriekapazität bezieht sich auf die Ladungsmenge, die eine Batterie speichern kann. Wenn Sie wissen, wie diese berechnet wird, können Sie die Batterielaufzeit und das Gesamtsystemdesign besser einschätzen. In diesem Artikel untersuchen wir die Methode zur Berechnung der Kapazität von Lithiumbatterien und stellen eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Verfügung, die Ihnen dabei hilft, diese Berechnungen effektiv durchzuführen.

Bei Lithiumbatterien erfolgt die Kapazitätsberechnung typischerweise nach folgender Formel:

Kapazität (in Wattstunden, Wh) = (Batteriespannung, V) × (Batteriekapazität, Amperestunden, Ah)

Die Batteriespannung bezieht sich auf die Nennspannung der Lithiumbatterie, die normalerweise vom Hersteller angegeben wird (z. B. 3,7 V für eine typische Lithium-Ionen-Batterie).

Auch die akkukapazität wird vom Hersteller angegeben und in Amperestunden (Ah) oder Milliamperestunden (mAh) angegeben. Wenn die Kapazität in mAh angegeben wird, teilen Sie sie durch 1000, um sie in Amperestunden umzurechnen.

Es ist wichtig zu beachten, dass diese Formel die Energiekapazität der Batterie in Wattstunden angibt. Wattstunden stellen die Gesamtenergiemenge dar, die die Batterie im Laufe der Zeit liefern kann. Um Wattstunden in Milliamperestunden (mAh) umzurechnen, können Sie die folgende Formel verwenden:

Kapazität (in Milliamperestunden, mAh) = Kapazität (in Wattstunden, Wh) × 1000 / Batteriespannung (V)

Denken Sie daran, die richtigen Einheiten und Spannungen zu verwenden, um genaue Berechnungen zu gewährleisten. Es ist zu beachten, dass die Kapazität von Lithiumbatterien je nach Entladerate, Temperatur und Batteriealter variieren kann. Daher ist es immer ratsam, sich für genaue Kapazitätsinformationen an die Spezifikationen des Herstellers zu halten.

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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So berechnen Sie Wattstunden

Berechnen Sie die Batteriekapazität. Um die Batteriekapazität in Wattstunden (Wh) zu berechnen, multiplizieren Sie die Nennspannung (Vn) mit der Amperestundenzahl (Ah) unter Verwendung der folgenden Formel: Kapazität (Wh) = Vn (V) × Ah (Ah). )

Wenn Sie beispielsweise eine Lithiumbatterie mit einer Nennspannung von 3,7 V und einer Amperestundenleistung von 5 Ah haben, würde die Kapazitätsberechnung wie folgt lauten: Kapazität (Wh) = 3,7 V × 5 Ah = 18,5 Wh

Entladeeffizienz anpassen (optional) In realen Szenarien sind Batterien aufgrund von Faktoren wie Innenwiderstand und Spannungsabfall nicht zu 100 % effizient bei der Umwandlung gespeicherter Energie in nutzbare Energie. Wenn Sie diesen Effizienzverlust berücksichtigen möchten, können Sie die berechnete Kapazität mit einem Entladungseffizienzfaktor (normalerweise ausgedrückt als Dezimalzahl oder Prozentsatz) multiplizieren. Wenn Sie beispielsweise von einer Entladungseffizienz von 85 % ausgehen, multiplizieren Sie die Kapazität mit 0,85.

Angepasste Kapazität (Wh) = Kapazität (Wh) × Entladeeffizienz

Kapazität in Anwendungsberechnungen verwenden Nachdem Sie nun die Batteriekapazität in Wattstunden (Wh) berechnet haben, können Sie diesen Wert verwenden, um die Laufzeit der Batterie in einer bestimmten Anwendung abzuschätzen. Indem Sie die Kapazität durch den Stromverbrauch des Geräts (in Watt) dividieren, können Sie die ungefähre Laufzeit ermitteln.

Laufzeit (Stunden) = Kapazität (Wh) / Stromverbrauch (W)

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Batteriekapazität?

Die Formel zur Berechnung der Kapazität einer Batterie hängt vom Batterietyp und den Einheiten ab, in denen die Kapazität ausgedrückt wird. Hier sind die am häufigsten verwendeten Formeln für verschiedene Batterietypen:

Für zylindrische oder prismatische Batterien:

Kapazität (in Amperestunden, Ah) = (Nennspannung, V) × (Gesamtbatteriekapazität, mAh) / 1000 In dieser Formel wird die Gesamtbatteriekapazität normalerweise vom Hersteller angegeben und in Milliamperestunden (mAh) ausgedrückt. .

Für Knopfzellen- oder Knopfzellenbatterien: Kapazität (in Milliamperestunden, mAh) = (Nennspannung, V) × (Nennkapazität, mAh). Die Kapazitätsangabe wird vom Hersteller angegeben und ist in der Regel auf der Batterie angegeben.

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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Für Blei-Säure-Batterien:

Kapazität (in Amperestunden, Ah) = (Batteriekapazität, Ah) × (Batteriespannung, V). Bei Blei-Säure-Batterien wird die Kapazität typischerweise vom Hersteller angegeben und in Amperestunden (Ah) ausgedrückt. Die Batteriespannung wird ebenfalls angegeben. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Formeln eine Schätzung der Batteriekapazität liefern und die tatsächliche Leistung abhängig von verschiedenen Faktoren wie Entladerate, Temperatur und Batteriealter variieren kann. Darüber hinaus können unterschiedliche Batterien unterschiedliche Entladerateneigenschaften aufweisen. Für genauere Kapazitätsberechnungen ist es daher wichtig, die vom Hersteller angegebene spezifische Entladerate oder C-Rate zu berücksichtigen. Die Formel zur Berechnung der Batteriekapazität lautet:

Batteriekapazität = Spannung (V) x Amperestunden (Ah)

Die Batteriekapazität wird normalerweise in Amperestunden (Ah) oder Milliamperestunden (mAh) ausgedrückt. Es stellt die Menge an Ladung dar, die eine Batterie speichern und abgeben kann.

Nehmen wir zum Beispiel an, Sie haben eine Batterie mit einer Spannung von 12 Volt und einer Kapazität von 100 Amperestunden. Die Berechnung wäre:

Batteriekapazität = 12 V x 100 Ah = 1200 Wattstunden (Wh)

Bitte beachten Sie, dass diese Formel von einer konstanten Spannung während des gesamten Entladezyklus der Batterie ausgeht. Tatsächlich kann die Batteriespannung je nach Ladezustand und Lastbedingungen variieren. Für genaue Berechnungen ist es daher wichtig, Faktoren wie Entladungskurven und Effizienz zu berücksichtigen.

Berechnung des Lithiumgehalts (Gramm).

Das Verhältnis des Lithiumgehalts wird normalerweise als Prozentsatz ausgedrückt. Um den Lithiumgehalt in Gramm zu berechnen, können Sie die folgende Formel verwenden: Lithiumgehalt (Gramm) = Batteriekapazität (Ah) x Lithiumgehaltsverhältnis (%) x 0,01

Nehmen wir zum Beispiel an, Sie haben eine Batterie mit einer Kapazität von 10 Ah und einem Lithiumgehalt von 3 %. Die Berechnung wäre:

Lithiumgehalt (Gramm) = 10 Ah x 3 % x 0,01 = 0,3 Gramm

In diesem Beispiel würde der Lithiumgehalt in der Batterie also 0,3 Gramm betragen.

Denken Sie daran, dass bei dieser Berechnung davon ausgegangen wird, dass der gesamte Lithiumgehalt in Form von Lithiummetall vorliegt. Unterschiedliche Batteriechemien können unterschiedliche Lithiumverbindungen aufweisen und der Lithiumgehalt kann entsprechend variieren.