Емкость аккумулятора бывает номинальной и реальной. Согласно ГОСТ Р МЭК 60086-4-2009 номинальная емкость — это значение емкости элемента или батареи, определенное в установленных условиях и декларированное изготовителем. Проще говоря, то значение емкости аккумулятора, что указано в характеристиках устройства или на упаковке новой батареи, и есть номинальная емкость. Этот параметр обозначает количество энергии, которое аккумулятор теоретически отдаст, разряжаясь от 100 до 0 процентов.
Емкость обозначается буквой С и измеряется в ампер-часах (Ач) или миллиампер-часах (мАч). Однако, если Вы покупаете аккумулятор емкостью 4000 мАч, будьте готовы к тому, что реальная емкость АКБ отличается от номинальной, так как зависит от множества факторов.
Реальная емкость батареи — то количество энергии, которое действительно доступно потребителю на момент покупки нового аккумулятора. Реальная емкость АКБ обычно колеблется в пределах 80 — 110% от номинальной. Такой разброс напрямую зависит от трёх факторов:
- условий хранения (при какой температуре хранили АКБ),
- срока хранения (чем дольше лежал аккумулятор на складе, тем меньше его реальная емкость),
- завода-производителя и качества элементов изготовления.
Обратите внимание! В этой статье мы не рассматриваем случаи мошенничества, когда покупатель сталкивается с реальными подделками и вместо батареи на 4000 мАч получает непонятное устройство емкостью 400 мАч.
Достигается ли номинальная емкость в процессе использования АКБ?
Емкость любого аккумулятора — это непостоянная величина, которая изменяется в зависимости от условий эксплуатации и независящих от пользователя причин. Cо временем емкость любой аккумуляторной батареи уменьшается.
Номинальная, указанная честными производителями, емкость АКБ достигается в течение первых циклов заряда-разряда, когда разрабатывается активная масса пластин аккумулятора. Достигнутое значение емкости держится несколько десятков зарядных циклов, а затем аккумулятор начинает деградировать, так как уменьшается количество активного материала пластин и все части аккумуляторной батареи изнашиваются. В среднем, аккумуляторы современных смартфонов рассчитаны на 500-800 зарядных циклов, то есть, при правильной работе с устройством, продержатся года два, а затем потребуют замены.
В интернет-магазине Partner представлен большой выбор аналоговых аккумуляторов для телефонов. В карточке товара указана номинальная емкость АКБ, которая достигается после 3-5 зарядных циклов. Аккумуляторы Partner рассчитаны на 500 циклов заряда-разряда, как минимум, и продаются с полугодовой гарантией.
Посмотреть аккумуляторы Partner
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.