L-ammont ta 'elettriku li batterija tista' tirrilaxxa taħt ċerti kundizzjonijiet ta 'skarigu jissejjaħ kapaċità tal-batterija, indikata bis-simbolu C. L-unità tagħha hija komunement espressa bħala A·h jew mA·h.
1. Kapaċità Teoretika (C0)
Il-kapaċità teoretika hija l-ammont ta' elettriku li batterija tista' tipprovdi jekk wieħed jassumi li l-materjali attivi kollha jipparteċipaw fir-reazzjoni tal-{0}}formazzjoni tal-fluss. Il-kapaċità teoretika tista 'tiġi kkalkulata b'mod preċiż bl-użu tal-ammont ta' materjal attiv użat fl-ekwazzjoni tar-reazzjoni tal-batterija, ibbażata fuq l-ekwivalenti elettrokimiku tal-materjal attiv ikkalkulat skont il-liġi ta 'Faraday.
Il-liġi ta 'Faraday tgħid li meta kurrent elettriku jgħaddi minn soluzzjoni ta' elettrolit, l-ammont ta 'sustanza li tgħaddi minn reazzjoni kimika fl-elettrodi huwa direttament proporzjonali għall-ammont ta' elettriku li jgħaddi minnu. Matematikament, dan jista' jiġi espress bħala...
Il-liġi ta 'Faraday tiddikjara li meta kurrent elettriku jgħaddi minn soluzzjoni ta' elettrolit, l-ammont ta 'sustanza li għaddej minn reazzjoni kimika fl-elettrodu huwa direttament proporzjonali għall-ammont ta' elettriku li jgħaddi minnu. Matematikament, dan huwa espress bħala:
Fejn Q huwa l-ammont ta 'elettriku li jgħaddi mir-reazzjoni ta' l-elettrodu (A·h);
m hija l-massa tas-sustanza attiva li tirreaġixxi (g);
M hija l-massa molari tas-sustanza attiva (g/mol);
F hija l-kostanti ta' Faraday, bejn wieħed u ieħor 96500 C/mol jew 26.8 A·h/mol.
L-ekwazzjoni (2-6) tista’ wkoll tinftiehem bħala l-ammont ta’ elettriku Q rilaxxat wara r-reazzjoni sħiħa ta’ sustanza attiva ta’ massa m. L-ammont ta 'elettriku Q huwa l-kapaċità teoretika (C₀) tas-sustanza attiva fl-elettrodu, li tirrappreżenta l-ammont ta' elettriku rilaxxat meta s-sustanza attiva ta 'massa m tipparteċipa bis-sħiħ fir-reazzjoni.
Għalhekk, l-ekwazzjoni (2-6) tista’ tinkiteb ukoll bħala:
Fil-formula, K tirrappreżenta l-ekwivalenti elettrokimiku tal-materjal attiv, K=M / 26.8 [g/(A·h)], li tirreferi għall-massa tal-materjal attiv meħtieġ biex tinkiseb 1 A·h ta 'ċarġ. Formula (2-7) hija l-formula għall-kalkolu tal-kapaċità teoretika tal-materjali attivi tal-elettrodu. L-ekwivalenti elettrokimiċi ta 'materjali attivi ta' elettrodu użati b'mod komuni huma murija fit-Tabella 2-2. L-ekwivalenti elettrokimiku jista 'jintuża biex titqabbel il-kapaċità speċifika teoretika tal-materjali tal-elettrodu.
Tabella 2-2 Ekwivalenti Elettrokimiċi ta 'Materjali Attivi ta' Elettrodi Użati Komunement
| Sustanza Attiva | Massa Molari/(g/mol) | Numru ta' Elettroni Ġġenerati fir-Reazzjoni (n) | Ekwivalenti Elettrokimiku [g/(A·h)] |
|---|---|---|---|
| H₂ | 2.0 | 2 | 0.037 |
| Li | 6.94 | 1 | 0.259 |
| Zn | 65.4 | 2 | 1.220 |
| Cd | 112.4 | 2 | 2.220 |
| Pb | 207.2 | 2 | 3.737 |
| MnO₂ | 85.0 | 1 | 3.167 |
| Ni(OH)₂ | 92.7 | 1 | 3.456 |
| PbO₂ | 239.2 | 2 | 4.463 |
2. Kapaċità Rated (C₀)
Il-kapaċità nominali hija l-kapaċità minima li batterija għandha tiskarika taħt ċerti kundizzjonijiet ta 'skarika (bħal temperatura, rata ta' skarigu, u vultaġġ ta 'terminazzjoni) kif stipulat minn standards dipartimentali nazzjonali jew rilevanti.
3. Kapaċità attwali (C)
Matul skarigu ta 'kurrent varjabbli
Fil-formula, I--jirrappreżenta l-kurrent tal-iskarigu, funzjoni tal-ħin tal-iskarigu t;
T - tirrappreżenta l-ħin mill-iskarigu sal-vultaġġ tat-terminazzjoni.
Minħabba r-reżistenza interna u fatturi oħra, il-materjal attiv ma jistax jiġi utilizzat bis-sħiħ; jiġifieri, ir-rata ta 'utilizzazzjoni tal-materjal attiv hija dejjem inqas minn 1. Għalhekk, il-kapaċità attwali u l-kapaċità ratata ta 'sors ta' enerġija kimika huma dejjem aktar baxxi mill-kapaċità teoretika. Ir-rata ta 'utilizzazzjoni tal-materjal attiv hija definita bħala...
Fejn m hija l-massa tal-materjal attiv;
m₁ hija l-massa tal-materjal attiv ikkunsmat meta l-kapaċità attwali tiġi rilaxxata.
Il-kapaċità attwali ta 'batterija hija relatata mill-qrib mal-kurrent ta' skarigu. Matul il--skarigu ta 'kurrent għoli, il-polarizzazzjoni tal-elettrodu tiżdied, ir-reżistenza interna tiżdied, il-vultaġġ tal-iskarigu jaqa' malajr, u l-effiċjenza enerġetika tal-batterija tonqos, li tirriżulta f'kapaċità attwali aktar baxxa rilaxxata. Bil-maqlub, taħt kundizzjonijiet ta 'skarigu ta' rata baxxa-, il-vultaġġ tal-iskarigu jinżel bil-mod, u l-kapaċità attwali rilaxxata mill-batterija ħafna drabi hija ogħla mill-kapaċità nominali.
4. Kapaċità li Fadal
Il-kapaċità li jifdal tirreferi għall-kapaċità użabbli li fadal wara li l-batterija tkun ġiet skarikata b'ċerta rata ta 'skarika. L-istima u l-kalkolu tal-kapaċità li jifdal huma affettwati minn fatturi bħar-rata ta 'skarika u l-ħin ta' skarigu matul l-użu inizjali tal-batterija, kif ukoll il-grad ta 'tixjiħ tal-batterija u l-ambjent tal-applikazzjoni, li jagħmlu stima preċiża kemmxejn diffiċli.
5. n-Kapaċità ta' Rata ta' Sigħat
Il-kapaċità tar-rata ta' n-siegħa tirreferi għall-ammont ta' elettriku rilaxxat minn batterija kompletament iċċarġjata meta tiġi skarikata b'kurrent ta' skariku b'rata ta' n-siegħa sakemm jintlaħaq il-vultaġġ tat-terminazzjoni speċifikat.
6. Kapaċità li tista 'tintuża
Il-kapaċità użabbli tirreferi għall-ammont ta 'elettriku rilaxxat minn batterija kompletament iċċarġjata taħt kundizzjonijiet speċifikati.
