Ampere-ora in una batteria: che cos'è?

La durata della batteria di un telefono cellulare, di uno strumento portatile o la capacità di fornire corrente al motorino di avviamento quando si avvia il motore di un'auto: tutto ciò dipende da caratteristiche della batteria come la capacità. Si misura in ampere-ora o milliampere-ora. In base alla capacità, puoi giudicare per quanto tempo la batteria fornirà energia elettrica a un particolare dispositivo. Il tempo necessario per scaricare e caricare la batteria dipende da questo. Quando si sceglie una batteria per un particolare dispositivo, è utile sapere cosa significa questo valore in ampere-ora. Pertanto, il materiale di oggi sarà dedicato a caratteristiche come la capacità e le sue dimensioni in ampere-ora.

In generale, un amperora è un'unità di carica elettrica non di sistema. Il suo utilizzo principale è esprimere la capacità delle batterie.

Un ampere-ora rappresenta la carica elettrica che passa in 1 ora attraverso la sezione trasversale di un conduttore quando passa una corrente di 1 ampere. Puoi trovare i valori in milliampere-ora.

Di norma, questa designazione viene utilizzata per indicare la capacità delle batterie di telefoni, tablet e altri gadget mobili. Diamo un'occhiata a cosa significa ampere-ora usando esempi reali.

Nella foto sopra puoi vedere la designazione della capacità in ampere-ora. Questa è una batteria per auto da 62 Ah. Cosa ci dice questo? Da questo valore possiamo ricavare l'intensità di corrente con la quale la batteria può essere scaricata uniformemente fino alla tensione finale. Per una batteria per auto, la tensione finale è di 10,8 volt. I cicli di scarica standard durano tipicamente 10 o 20 ore.

In base a quanto sopra, 62 Ah ci dicono che questa batteria è in grado di erogare una corrente di 3,1 A per 20 ore. In questo caso la tensione ai terminali della batteria non scenderà sotto i 10,8 volt.

Nella foto sopra, la capacità della batteria del laptop è evidenziata in rosso: 4,3 ampere-ora. Sebbene con tali valori il valore sia solitamente espresso come 4300 milliampere (mAh).

Va inoltre aggiunto che l'unità del sistema di carica elettrica è il coulomb. Il pendente è correlato agli ampere-ora come segue. Un coulomb al secondo equivale a 1 ampere. Pertanto, se converti i secondi in ore, risulta che 1 ampere-ora equivale a 3600 coulomb.

Come sono correlate la capacità della batteria (Amp-ora) e la sua energia (watt-ora)?

Molti produttori non indicano la capacità delle loro batterie in ampere-ora, ma indicano invece l'energia immagazzinata in wattora. Un esempio del genere è mostrato nella foto qui sotto. Questa è una batteria per smartphone Samsung Galaxy Nexus.

Mi scuso per la foto con caratteri piccoli. L'energia immagazzinata è di 6,48 wattora. L’energia immagazzinata può essere calcolata utilizzando la seguente formula:
1 wattora = 1 volt * 1 amperora.

Quindi per la batteria del Galaxy Nexus otteniamo:

6,48 wattora / 3,7 volt = 1,75 ampere o 1750 milliampere.

Quali altri tipi di capacità della batteria esistono?

Esiste la capacità energetica di una batteria. Mostra la capacità della batteria di scaricarsi entro un certo intervallo di tempo con potenza costante. Nel caso delle batterie per automobili l'intervallo di tempo è solitamente fissato a 15 minuti. Inizialmente la capacità energetica cominciò a essere misurata in Nord America, ma poi si unirono i produttori di batterie di altri paesi. Il suo valore può essere ottenuto in amperora utilizzando la seguente formula:

E (Ah) = W (W/el) / 4, dove

E – capacità energetica in ampere-ora;

W – potenza con scarica di 15 minuti.

C'è un'altra varietà che ci è arrivata dagli Stati Uniti, questo è un acquario di riserva. Mostra la capacità della batteria di alimentare il veicolo in movimento a bordo quando il generatore non funziona. In poche parole, puoi scoprire per quanto tempo la batteria ti consentirà di guidare la tua auto se l'alternatore si guasta. Puoi calcolare questo valore in amperora utilizzando la formula:

E (ampere) = T (minuti) / 2.

Qui possiamo anche aggiungere che quando le batterie sono collegate in parallelo, la loro capacità viene sommata. Quando collegati in serie, il valore della capacità non cambia.

Come scoprire quanti ampere-ora ha effettivamente la tua batteria?

Diamo un'occhiata al processo di controllo della capacità utilizzando un esempio. Ma una scarica così controllata può essere eseguita per qualsiasi batteria. Solo i valori misurati differiranno.

Per verificare gli ampere effettivi della batteria, è necessario caricarla completamente. Controllare il grado di carica in base alla densità. Una batteria completamente carica dovrebbe avere una densità dell'elettrolito di 1,27-1,29 g/cm 3 . Successivamente è necessario assemblare il circuito mostrato nella figura seguente.

È necessario scoprire per quale modalità di scarica è specificata la capacità della batteria (10 o 20 ore). E scarica la batteria con un'intensità di corrente calcolata utilizzando la formula seguente.

I = E/T, dove

E – capacità nominale della batteria,

T – 10 o 20 ore.

Questo processo richiede un monitoraggio costante della tensione ai terminali della batteria. Non appena la tensione scende a 10,8 volt (1,8 in banca), è necessario interrompere la scarica. Il tempo necessario per scaricare la batteria viene moltiplicato per la corrente di scarica. Ciò fornisce la capacità effettiva della batteria in ampere-ora.

Se non si dispone di una resistenza, è possibile utilizzare lampadine per auto (12 volt) di portata adeguata. Scegli la potenza della lampadina in base alla corrente di scarica di cui hai bisogno. Cioè, se hai bisogno di una corrente di scarica di 2 ampere, la potenza sarà di 12 volt moltiplicata per 2 ampere. Totale 24 watt.

Importante! Dopo che la batteria si è scaricata, caricarla immediatamente in modo che non rimanga scarica. Per una tale dimissione è meglio non farlo affatto. Con uno scarico così profondo potrebbero perdere parte della loro capacità.

Unità di capacità della batteria

Quando si sceglie un caricabatterie portatile (ROM), molte persone fanno domande: "Cosa significano le caratteristiche mAh e Wh?", "E perché sono necessarie?"

Noi rispondiamo. Entrambi i valori: mAh (milliamp-ora) e Wh (watt-ora) caratterizzano la capacità del caricabatterie. Ma è più corretto concentrarsi sulla capacità, misurata in wattora. Ed ecco perché.

Wh è una capacità costante assoluta che descrive in modo più accurato il potenziale di un dispositivo.

E la capacità indicata in mAh è un valore relativo che descrive la capacità del dispositivo in relazione solo ad una specifica tensione selezionata. Cioè, per una tensione c'è una capacità e per un'altra tensione c'è un'altra capacità. Spesso puoi anche vedere la designazione "Ah" (ampere-ora). 1 Ah = 1000 mAh. Pertanto, per ottenere il valore Ah, è necessario dividere il valore mAh per 1000. Al contrario, per ottenere mAh, è necessario moltiplicare il valore Ah per 1000.

Ad esempio, il caricabatterie CARKU E-Power-3 ha una capacità di 29,6 Wh o 8000 mAh (8 Ah).

Allo stesso tempo, 8000 mAh è la capacità nominale, ed è indicata in relazione alla tensione nominale delle batterie integrate nel corpo dell'avviatore-caricatore. Tutte le batterie ai polimeri di litio (LiPo) e al litio-ferro fosfato (LiFePO4) utilizzate nei caricabatterie di avviamento hanno una tensione nominale di 3,7 V. Molti si chiederanno: “Come mai? Se la tensione nominale = 3,7 V, allora perché le uscite ROM sono contrassegnate con valori di 5 V, 12 V e 19 V? La risposta è semplice: l'aumento di tensione per l'una o l'altra uscita ROM avviene a causa del riempimento elettronico del dispositivo.

Pertanto, per una tensione nominale di 3,7 V, la ROM CARKU E-Power-3 ha una capacità nominale di 8000 mAh. Da questo valore di capacità relativa nominale, espresso in mAh, è facile ricavare il valore di capacità assoluta, espresso in Wh:

1) per prima cosa convertire il valore della capacità espresso in milliampere-ora in ampere-ora

8 Ah x 3,7 V = 29,6 Wh

Grazie a questo rapporto è facile calcolare la capacità effettiva in mAh della ROM CARKU e di qualsiasi altra batteria con una tensione operativa specifica di uno specifico consumatore elettrico.

Facciamo i calcoli usando l'esempio della ROM CARKU E-Power-3. Questo modello ha 2 uscite:

1) Uscita USB per caricare cellulari, tablet, ecc. con una tensione operativa di 5 V. Per calcolare la capacità effettiva per questa modalità operativa, è necessario dividere la capacità assoluta di 29,6 Wh per la tensione di 5 V, e quindi otteniamo 5,92 Ah:

29,6 Wh / 5 V = 5,92 Ah (o 5920 mAh).

2) Uscita per l'avviamento di un motore con una tensione operativa di 12 V. Qui viene utilizzata la stessa formula per calcolare la capacità effettiva:

29,6 Wh / 12 V = 2.467 Ah (o 2467 mAh).

Come possiamo vedere dai calcoli, il valore più ovvio e corretto che caratterizza la capacità della ROM è proprio Wh. E sulla base di esso, è facile calcolare la capacità in mAh per una tensione particolare e, quindi, stimare approssimativamente il potenziale della ROM per uno specifico consumatore elettrico.

I valori di capacità in mAh per la ROM CARKU E-Power-3, se calcolati correttamente per 5 V e 12 V, non sono così impressionanti come per una tensione nominale di 3,7 V, ma ciò non toglie nulla alle elevate prestazioni di consumo di questo piccolo. Il compatto e leggero E-Power-3 consente, ad esempio, di caricare completamente un iPhone4 3 volte o un classico Nokia 106 6 volte, nonché di avviare con sicurezza motori a benzina da 4 litri in estate e motori a benzina da 1,6 litri in inverno, il che è confermato da test reali e numerosi video in Youtube.

Alcuni nella foresta, altri per la legna da ardere

Nelle descrizioni ROM e nei passaporti, innanzitutto, è necessario indicare la capacità in Wh. Inoltre, è possibile indicare la capacità nominale della ROM in mAh, rendendo omaggio alla dimensione storicamente popolare, facilmente riconoscibile dal consumatore di massa e largamente utilizzata per power bank (batterie esterne), batterie per cellulari, tablet, ecc.

Tutte le ROM CARKU hanno una capacità assoluta in Wh e una capacità relativa nominale in mAh. Alcuni produttori indicano erroneamente la capacità della ROM solo in mAh, riflettendo una caratteristica di capacità secondaria e dimenticandosi completamente di quella più importante.

Ci sono anche situazioni in cui alcuni siti indicano specifiche in mAh gonfiate. Ad esempio, la capacità assoluta della ROM CARKU E-Power-Elite è di 44,4 Wh, il che significa che la sua capacità nominale è di 12000 mAh (44,4 Wh / 3,7 V = 12 Ah). Pertanto non può esserci una ROM CARKU E-Power-Elite con una capacità assoluta di 44,4 Wh e allo stesso tempo con una capacità nominale di 14000 mAh o 15000 mAh, come indicano alcune società di vendita.

Vale anche la pena tenere presente che la stragrande maggioranza degli avviatori caricatori portatili attualmente presentati sul mercato russo hanno una capacità effettiva molto inferiore a quella dichiarata. Ad esempio, 5000 mAh invece di 8000 mAh, 8000 mAh invece di 14000 mAh, ecc. La differenza tra la capacità dichiarata e quella effettiva talvolta raggiunge 2 o più volte. Questa è una situazione molto comune, perché è molto difficile per il consumatore verificare la capacità effettiva, tanto meno misurarla. A sua volta, la capacità effettiva della ROM CARKU corrisponde pienamente a quella dichiarata. Ciò è confermato, ad esempio, da un'analisi indipendente del mercato ROM russo, in cui il ROM CARKU dimostra un numero maggiore di lanci rispetto agli analoghi con una capacità maggiore.

Perché è così importante prestare attenzione alla capacità della ROM? Perché la durata del funzionamento autonomo delle utenze elettriche alimentate dalla ROM dipende direttamente da questo. La capacità del ROM è particolarmente importante in inverno quando si avvia il motore di un veicolo, poiché maggiore è la capacità, maggiori saranno i tentativi di avviare il motore e la loro durata e, di conseguenza, la probabilità di un avviamento riuscito. Inoltre, la batteria è l'elemento principale della ROM, quindi il costo della ROM dipende direttamente dalla sua capacità. Quindi tienilo a mente quando scegli una ROM per te stesso.

Penso che l'argomento possa interessare a molti, perché... Quasi tutti si trovano ad affrontare questa situazione adesso.

Stiamo parlando della capacità della batteria e della sua designazione.
Storicamente, la capacità della batteria è spesso indicata in mAh (mAh) o Ah (Ah). In alcuni casi, ciò può portare a gravi malintesi. Ad esempio, può succedere che una persona veda due batterie, diciamo da 800 mAh e 2400 mAh. E molto probabilmente deciderà che il secondo immagazzina tre volte più energia. Ma potrebbe non essere così. Potrebbe anche darsi che la batteria da “800 mAh” immagazzinerà molta più energia. E ora non sto parlando degli astuti cinesi che scrivono quello che vogliono sull'etichetta, ma di fisica.

Scopriamo cosa significa una capacità della batteria, diciamo, di 4000 mAh. Ciò significa semplicemente che la batteria può fornire 4000 mA di corrente per un'ora. Oppure 1000 mA per quattro ore. Oppure 2000 mA per due ore e così via. Ma la corrente consumata dal dispositivo/fornita dalla batteria è solo una caratteristica: ce n'è un'altra: la tensione. A parità di corrente la tensione può essere diversa. Ricordando il corso di fisica scolastica, puoi calcolare che, ad esempio, con una corrente di 1 A e una tensione di 10 V, il carico consuma 10 W. E con la stessa corrente di 1 A e tensione di 3 V, il carico consuma solo 3 W. Pertanto, la tensione è la caratteristica più importante ed è impossibile parlare della quantità di energia che una batteria può immagazzinare conoscendo solo la corrente.

La caratteristica più corretta della capacità della batteria è W*h (Wh, Wh). Diciamo che una capacità della batteria di 10 Wh ci dirà che può alimentare un carico di 10 W per un'ora. Allo stesso tempo, per noi non è più importante la corrente e la tensione presenti. La capacità in Wh è molto semplice da calcolare: basta moltiplicare la capacità in Ah e la tensione nominale della batteria in Volt.

Perché la designazione mAh è rimasta?
Il fatto è che le tensioni sulle batterie non sono casuali, ma dipendono dal tipo di elemento. Al giorno d'oggi si tratta molto spesso di celle al litio. La tensione nominale su un elemento al litio è 3,7 V. Finché parliamo dello stesso tipo di batteria e dello stesso numero di celle consecutive nella batteria, possiamo “legalmente” confrontare la capacità mAh. Ma non appena una batteria ha una cella e la seconda ne ha due collegate in serie (7,4 V), non è più possibile confrontare le capacità in mAh, perché con lo stesso mAh la seconda avrà il doppio dell'energia.

Quando dovresti preoccuparti?
Quando non sei sicuro che le batterie siano dello stesso tipo, con lo stesso numero di celle. Ad esempio, i telefoni utilizzano sempre batterie al litio nella quantità di una cella (forse ci sono delle eccezioni, ma non le ho viste). Ciò significa che possono essere facilmente confrontati in mAh. Puoi anche confrontare in sicurezza le batterie destinate a un dispositivo, perché è estremamente raro che un dispositivo supporti batterie con un numero diverso di celle consecutive. Ma non è possibile confrontare batterie di diversi dispositivi e tipi del genere. Supponiamo che i laptop abbiano batterie con due celle seriali (7,4 V) e tre (11,1 V).

Inoltre, a volte le persone sono sorprese dal fatto che una normale batteria AA indichi 2700 mAh, mentre un telefono con approssimativamente la stessa capacità abbia solo 800 mAh. Questo è esattamente il caso in cui è sbagliato confrontare i mAh, perché
La capacità di una batteria AA è 1,2 V*2,7 Ah=3,24 Wh, mentre la capacità di una batteria al litio è 3,7 V*0,8 Ah=2,96 Wh, ovvero sono quasi uguali e non differiscono affatto tre volte .

Conclusione: puoi parlare della capacità della batteria in mAh solo se specifichi anche il tipo di batteria (chimica e numero di celle consecutive) o la sua tensione. In altri casi, confrontare la capacità con questo parametro è assolutamente privo di significato.

Ciao, cari amici! Quando si sceglie una batteria portatile, è possibile che si verifichi un gran numero di recensioni negative relative alla discrepanza tra la capacità dichiarata e il numero di gadget caricati. Sembrerebbe che avendo acquistato un caricabatterie da 13.000 mAh dovremmo caricare il nostro smartphone con batteria da 2300 mAh circa 5,5 volte! Ma non è così semplice.

Un po' di background

Essendo un amante dei gadget e delle tecnologie moderne, ho uno smartphone e altre cose buone. E lungo un certo percorso ho riscontrato, a mio avviso, un problema serio con i dispositivi avanzati: hanno una durata della batteria relativamente breve. Sì, non discuto, ci sono "mostri" che producono telefoni che hanno batterie da 4000 mAh o più. Ma, spesso, tali dispositivi sono estremamente rari e presentano altri svantaggi. In ogni caso, anche se il vostro gadget può durare fino a sera (e il mio Nexus 5 da 2300 mAh non è in questa lista), prima o poi sorge la questione dell'acquisto di una batteria portatile.

Come molti geek, è da molto tempo che desidero acquistare questo tipo di dispositivo. Stavo considerando la possibilità di acquistare una scatola per batterie 18650, nonché un dispositivo già pronto (che molto probabilmente contiene le stesse batterie 18650, proprio come le batterie dei laptop). Di conseguenza, è nata la necessità di avere un telefono carico al lavoro in assenza di una presa ed è stata acquistata una batteria portatile DF TRIO-02.

Ad essere sincero, non ho avuto molto tempo per scegliere e leggere le recensioni. Ho semplicemente spulciato velocemente un noto negozio online (quello che fa parte di un gruppo di società insieme a una banca e una gioielleria) e l'ho selezionato in base ai seguenti criteri:

• capacità richiesta
• qualità prezzo
• aspetto (sì, sì, devi lottare non solo per l'ergonomia, ma anche per divertirti esteticamente)

Brevemente su questo stesso dispositivo

Professionisti:

1. buona capacità
2. due uscite da 5V, 1A; un'uscita 5 V, 2,1 A
3. Ingresso per ricarica batteria microUSB

Aspetti negativi:

1. Corpo in acciaio lucido

Aritmetica per il calcolo della capacità

Per comodità di calcolo introduciamo quanto segue ipotesi:

1. Consideriamo l'efficienza del convertitore di tensione al 100%
2. accettiamo tutte le capacità indicate come valori reali
3. Assumiamo valori costanti di corrente e tensione durante la ricarica
4. Il telefono si ricarica idealmente dallo 0% al 100% (senza tenere conto della carica residua fornita dai produttori, ecc.)

Per eliminare l'inesattezza, diamo un'occhiata a Wikipedia:

La massima carica utile possibile di una batteria è chiamata capacità di carica o semplicemente capacità. La capacità della batteria è la carica emessa da una batteria completamente carica quando scaricata alla tensione minima consentita. Nel sistema SI, la capacità delle batterie viene misurata in coulomb, in pratica viene spesso utilizzata un'unità non sistemica: ampere-ora; 1 Ah = 3600 C. La capacità della batteria è indicata dal produttore. Da non confondere con la capacità elettrica di un condensatore.

Al giorno d'oggi, le batterie vengono sempre più indicate con la capacità energetica, ovvero l'energia sprigionata da una batteria completamente carica quando viene scaricata alla tensione minima consentita. Nel sistema SI si misura in joule; in pratica viene utilizzata un'unità non sistemica: il wattora. 1Wh = 3600J.

Sulla confezione abbiamo un'iscrizione orgogliosa: "13000 mAh". Questa è la nostra capacità di ricarica.
Osservando attentamente l'adesivo posto sul retro vediamo quanto segue.

voltaggio: 3,7 V.
Capacità di ricarica: 13000mAh.
Capacità energetica: 48,1 Wh.

Si scopre che molti I produttori indicano la carica immagazzinata in mAh (mAh), ma anche la tensione operativa del dispositivo è importante. Nella sua massima estensione, la “capacità” caratterizza energia immagazzinata.

Le persone spesso confondono i concetti carica immagazzinata E energia immagazzinata chiamandola "capacità". Se non è necessaria una grande precisione, allora possiamo supporre che l'energia immagazzinata (in Wh) sia approssimativamente uguale al prodotto della carica immagazzinata (in Ah) e della tensione media (in Volt).

1 Wh = 1 V 1 Ah.

Ora, capiti i concetti, passiamo al nostro esempio: 48,1 Wh di batteria sono 13 Ah (13000 mAh) moltiplicati per 3,7 V. Fin qui tutto quadra. Ma il nostro dispositivo viene caricato da un'uscita di 5 V. Pertanto, la carica che il nostro dispositivo è in grado di fornire si trova come un quoziente tra l'energia immagazzinata e la tensione di uscita.
48,1 Wh / 5 V = 9,62 Ah (9620 mAh).

Analizzando

Ora puoi calcolare facilmente “quante volte posso caricare il mio dispositivo”. Quindi, lo stesso Nexus 5 può essere caricato:
9620 mAh/2300 mAh = 4,18
O, in altre parole, poco più di 4 volte. Cosa c'è contro 5.5

Traendo le conclusioni

La capacità calcolata della batteria di 9620 mAh era inferiore del 26% rispetto ai 13000 mAh che vediamo sulla confezione. E il 26% in meno di quanto si aspetterebbe un utente inesperto nei calcoli. Anche se, in effetti, il produttore non ci ha ingannato affatto. E' solo uno stratagemma di marketing.

Articoli e fonti utili.