生活中,手機、電動車已經非常普及,電池作為日常必備品,不得不了解。下面,作者用一篇文章給你講透,足夠你收藏備用。
1、 電池的電壓:
一種電池的電壓是由構成電池正負極的制作材料決定的,實質是說正負極材料的化學反應後的電勢差決定的。材料一旦确定,那麼電池的電壓也就确定了,這是電池的标稱電壓,不随電池的使用改變。如常見的錳鋅幹電池,正極材料為碳棒,負極材料鋅皮,它的電壓為1.5V,常見的電動車鉛酸蓄電池12V。為适應工作要求,電池組可以通過将單體電池通過串聯或并聯的方式來适應不同的電壓與電流技術要求。即當多個單體電池串聯時,電池組對外輸出的電壓為單體電池電壓×串接電池數=輸出電壓(V);多個電池并聯時,電池組電壓不變,輸出電流是單體電池電流×并聯電池數量=輸出電流(Ah/mAh)。而電池的實際電壓,即電池的工作電壓,是電池提供給驅動負載工作所需要的電壓。
2、電池容量:
電池"容量"Q(行業稱C),電池容量是指電池存儲電量的大小,是衡量電池性能的重要性能指标之一。電池的容量可以分為額定容量(标稱容量)、實際容量。
(1)額定容量
額定容量是電池規定在在25℃環境溫度下,以10小時率電流放電,應該放出最低限度的電量(Ah)。
(2)實際容量
實際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時間的乘積,單位為Ah。
它表示在一定條件下(如溫度、放電率等)電池放出的電量,就是指該電池能夠容納或釋放多少電荷。用公式W=UIT中的IT物理量來标識,即Q=IT,單位用Ah(安·時)或mAh(毫安·時)來表示。
根據電流的定義是:I=Q/t,可知Q=I×t,即放電電流(恒流)I×放電時間(小時)t。電流I的單位是A(安)或mA(毫安),t代表的是時間(小時h)。因此電池容量單位就為Ah或mAh。也就是說,如果一塊電池容量表示800mAh,如果它工作時的電流是100mA,則理論上可以持續供電使用8小時。
通常同種電池,體積大的電池容量也大。
3、電池能量:
針對電池電壓已經确定,而沒有考慮實際電壓,我們隻需要用Ah(安·時)就能代表這塊電池容量。
從電池容量公式Q=It中我們可以看到,其并未涉及到電壓,因此這一單位隻能說明電池内部能夠容納多少庫侖的電荷。但不能說明這個電池能夠做多少的功,以及電池可提供的最大功率是多少。因為不同類型的用電負荷的工作電壓是不同的,如果單純的用C(安·時)來代表容量就是欠缺的,比如一塊12V 20AH的電池,一塊15V 20AH的電池,雖然都是20AH,若供給相同功率負載正常工作,但持續時間是不一樣的。所以需要引入類似功的單位。也即電池的另一個概念:"能量"(WH)。我們也常常會看到電池性能标識mAh的旁邊還會有一個以Wh為單位的數字。 電池的能量是指在一定放電制度下,蓄電池所能給出的電能,通常用瓦時(Wh)表示。
因為W=UQ=UIt,我們就用公式W=UIT物理量來标識電池能量。
U ×I(電壓×電流),單位為W(瓦),U ×I×T(電壓×電流×時間),因此電池裡的電池能夠做多少的功W(即能量)用Wh來表示。
4、mAh和Wh的區别和換算
Ah(mAh)通常作為電池充、放電的指标,它是和電池的充(放)電電流、時間成正比的指标。而Wh是和電壓、電流、時間成正比關系的量。
它們之間的關系是:Wh為電池的标稱電壓(V)乘以标稱容量(Ah),即:瓦時=安時X電壓。換算公式Wh= V×Ah
(1)假設某電池是20WH,要帶動一個2W的電器,就能運轉10小時。如果帶一個5W的電器,就隻能運轉4小時了,如果帶20瓦的用電器可以使用1小時。(2)以一塊手機電池為例:
上圖中有三個數值:U=14.4V IT=6600mAh UIT=95.04Wh.
表示電池正負極工作電壓為14.4V,
本塊電池充滿時的電荷容量:6600mAh
14.4×6.6=95.04Wh,那麼他全部釋放可做的功就是6.6×14.4×3600=342144焦耳的功。
(3)一塊充電寶能量為100wh,電壓3.7V,由公式可得出容量:100÷3.7=27(Ah)=27000mAh
(4)如果是4.2V,那麼可以說26Wh的電量在4.2V電壓下放電時間、電流的關系是26wh/4.2V=26VAh/4.2V=6.19Ah=6190mAh。若以100mA的電流放電,可以用61.9小時。
5、電池知識拓展(感覺不需要的可略過)
(1)、公式推導:初中物理有這麼幾個公式:P=W÷T,W=FS ,P=FS÷T,P=FV,P= W/t = U×I 。(公式中的P表示功率,單位是"瓦W";W表示功,單位"焦J";T表示時間,單位是"秒s";U表示電壓,單位是"伏V";I表示電流,單位是"安A")
所以 P=UI=FV=FS/T , W=Q=FST=FVT=UIT
根據此公式可知:電池電壓高則速度快,電壓高則牽引力大。
電池容量高的裡程長,容量高的使用時間長,容量高的牽引力大。
電機功率大,速度快。但電機功率一定時,電壓越高,電池的放電電流越小,放電時間越長,因此兩個同功率的電機,電壓高的比電壓低的跑的裡程更多些(電池相同的情況下)。
(2)、電動車标準電壓分為24V、36V、48V、60V、72V(以12V遞增),24V和36V為電動自行車常用。
(3)、容量一般分為5AH、10AH、12AH、15AH、20AH、22AH、30AH、40AH等,高于40AH的電池太重,一般隻有三輪車才用。
(4)、電機的規格:電機一般按功率區分,280W、350W、500W、800W、1000W、1200W、1500W、2000W。一般人用的最多800W足夠。
(5)、需要計意的幾個公式:Q=I×T
UIT=PT=UQ,也即wh=PT=U×Ah Q=PT/U 也即Ah =PT/U
(6)mAh:電池容量的計量單位,物理學上,電流和時間的乘積也是電荷量的單位,就是大家熟悉的庫侖,1庫侖=1安培·秒
那麼1mAh=0.001安培×3600秒=3.6安培秒=3.6庫。
1Ah=3600庫侖。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!