D комірка батарея ампер
Батареї – це неймовірно популярне джерело живлення, яке використовується у величезній кількості проектів. Якщо ви не хочете вмикати свій проєкт в розетку, ви, ймовірно, будете використовувати батарею для його живлення, тому вибір правильної батареї для вашого проєкту є дуже важливим кроком у процесі проєктування. Існує велика різноманітність акумуляторів, і є багато факторів, які впливають на вибір ідеального акумулятора для вашого проекту. Ось короткий підсумок.
Батарейки бувають різних форм і розмірів. У деяких випадках розмір і форма акумулятора батарея може бути найважливішим фактором. Монетні елементи та літій-полімерні батареї – чудовий вибір, коли важливий малий форм-фактор. Інші поширені типорозміри батарейок: AA, AAA, D та 9V.
Хімія
Хімія, яка керує батареєю, є ще однією характеристикою, на яку слід звернути увагу при виборі. Те, чи є батарея одноразовою або перезаряджається, безпосередньо пов’язано з хімічним складом батареї. Деякі з найпопулярніших одноразових батарейок включають лужні, літієві та цинково-вуглецеві. Що стосується акумуляторних батарей, то існують свинцево-кислотні (зазвичай використовуються в автомобілях), літій-іонні (часто використовуються для живлення побутової електроніки), а також нікель-кадмієві та нікель-металогідридні батареї (часто мають таку ж форму, як і звичайні лужні батареї): АА, ААА тощо).).
Хімічний склад акумулятора також впливає на номінальну напругу, яку він буде видавати. Наприклад, лужна батарейка, як АА або ААА, має номінальну напругу близько 1.5В, в той час як напруга LiPo батареї зазвичай становить близько 3.7V. Ключове слово тут – “номінальна”, оскільки фактична напруга акумулятора буде коливатися залежно від того, скільки заряду в ньому залишилося. Повністю заряджений LiPo акумулятор видає близько 4.23В, тоді як у розрядженому стані її напруга може бути ближче до 2.7V.
Ще один момент щодо напруги батареї: коли дві або більше батареї з’єднані послідовно, напруги батарей додаються разом. Наприклад, свинцево-кислотні автомобільні акумулятори фактично складаються з шести одноклітинних свинцево-кислотних акумуляторів, з’єднаних послідовно; шість 2.1 В складаються, щоб отримати 12.6V. При послідовному з’єднанні двох батарей рекомендується, щоб вони були однакового хімічного складу; також остерігайтеся заряджати батареї послідовно, оскільки багато зарядних пристроїв обмежуються однією батареєю-клітина зарядка.
Ємність
Ємність – ще одна з найважливіших характеристик, на яку слід звертати увагу при виборі акумулятора. Ємність акумулятора зазвичай вимірюється в ампер-годинах (А-год) або міліампер-годинах (мА-год), і вона показує, скільки ампер повністю заряджений акумулятор може заряджати протягом однієї години. Наприклад, акумулятор ємністю 2000 мАг може видавати до 2 А (2000 мА) протягом однієї години. Якщо ви знаєте, який середній струм буде потрібен вашому проекту, і як довго він буде працювати до того, як батарея розрядиться, ви зможете підібрати батарею, яка ідеально підійде для вашого проекту.
При паралельному з’єднанні двох або більше батарей ємність додається. Наприклад, чотири батареї типу АА, з’єднані паралельно, все одно дадуть 1.5В, однак ємність батарей збільшується в чотири рази.
Послідовне з’єднання збільшує напругу лише на
Основна концепція при послідовному з’єднанні полягає в тому, що ви додаєте напруги батарей разом, але ємність в ампер-годинах залишається незмінною. Як і на схемі вище, дві 6-вольтові 4.Акумулятори 5 аг, з’єднані послідовно, здатні видавати 12 вольт (6 вольт 6 вольт) і 4.5 ампер-годин.
На цьому більшість підручників закінчуються, але що станеться, якщо ви з’єднаєте батареї з різною напругою та ємністю в ампер-годинах разом? Більшість людей просто відповідають, кажучи вам “Не робіть цього!” … але чому б і ні?
Послідовне з’єднання батарей різної напруги
Теоретично, 6-вольтовий акумулятор на 5 А-год і 12-вольтовий акумулятор на 5 А-год, з’єднані послідовно, дадуть живлення 18 вольт (6 вольт 12 вольт) і 5 А-год. 6-вольтова батарея часто має три елементи на 2 вольти, а 12-вольтова батарея – шість елементів на 2 вольти. Отже, все, що ви зробили, це з’єднали дев’ять 2-вольтових елементів разом, щоб отримати 18 вольт … то в чому проблема??
Реальність така, що жодна 6-вольтова батарея не має точно 6 вольт і жодна 12-вольтова батарея не має точно 12 вольт. Напруга окремих елементів відрізняється, навіть у батареях однієї марки та виробника. Акумулятор на 6 вольт може мати клітина напругою 2.2 вольта і 12-вольтовий акумулятор можуть мати елемент напруга 2.1 вольт. Однак це можна досить легко прочитати за допомогою вольтметра, якщо перевірити.
Відповідність номіналів ампер-годин набагато складніша. Акумулятор на 6 вольт насправді може бути 5.2 Аг, тоді як 12-вольтовий акумулятор може мати 5.5 Ач. Номінали в ампер-годинах також набагато складніше перевірити без точної розрядки обох пристроїв з однаковою швидкістю в однакових умовах і точного вимірювання результатів.
Вам також потрібно уточнити у виробника, як він визначив свою номінальну ємність в ампер-годинах, оскільки різні виробники використовують різні методи – не всі батареї ємністю 5 А-год є 5 А-год, як ви могли б подумати. Деякі виробники заявляють, що їхня батарея має ємність 5 А-год, використовуючи “20-годинний рейтинг”, тоді як інші заявляють, що їхня батарея має ємність 5 А-год, використовуючи “100-годинний рейтинг”. Для отримання додаткової інформації на цю тему див. статтю Який глибокий цикл акумулятора батарея.
Крім того, ці рейтинги та поведінка можуть відрізнятися залежно від структури акумулятора. Залита свинцево-кислотна батарея може мати різні схеми розряду і перезарядки в порівнянні з герметичною свинцево-кислотною батареєю.
Що ці проблеми означають на практиці?
Першим практичним результатом є те, що ємність в ампер-годинах буде найнижчою з підключених разом акумуляторів. У наведеному вище прикладі це буде 5.2 Ач батареї. Не біда, якщо ви розраховували лише на 5 А-год, принаймні, це не стане проблемою одразу. Якщо ви під’єднаєте пристрій до акумуляторної батареї, яка здатна живити (скажімо, 0.Лампочка на 5 ампер) тоді вона буде працювати.
Справжні проблеми виникають під час циклів розряджання та перезаряджання (якщо батареї перезаряджаються).
Розрядка
Під час розряджання слабша батарея розряджається першою. Коли батареї розряджаються, їх напруга падає. Коли ця напруга падає в пристрої нижче певного рівня, може спрацювати автоматичне відключення, вимикаючи пристрій або змушуючи його відмовлятися від роботи. Це одна з причин, чому лампочки запалювання в автомобілі можуть вмикатися, але двигун стартера не хоче мати з вами нічого спільного.
Ці вбудовані точки відключення існують тому, що батареї мають коротший термін служби, якщо вони щоразу повністю розряджаються. Насправді, якщо ви уважно подивитеся на деяких виробників, які стверджують, що їхня батарея прослужить тисячі циклів, вони чітко заявляють щось на кшталт “при розряді до 80% заряду”.
У нашому прикладі ми живимо 18-вольтовий пристрій, який може відключитися на 16 вольтах. Наша менша 6-вольтова батарея, коли вона розряджається, може впасти до 5 вольт, але 12-вольтова батарея (яка насправді в цьому прикладі 12-вольтова) може розрядитися до 5 вольт, а от 12-вольтова батарея.6 вольт) все ще має достатньо заряду. Це означає, що загальна напруга, яка подається, становить 17.6 вольт (5 вольт 12.6 вольт).
6 вольт батарея вже мав би бути відключений, але ланцюг підтримується більшим 12-вольтовим блоком, оскільки менша батарея продовжує розряджатися, опускаючись набагато нижче своїх розрахункових можливостей.
Це не є негайною катастрофою для одноразових батарейок, але для перезаряджаємих батарейок ви різко скоротите термін служби батарея а також її здатність до підзарядки.
Проблеми одноразових батарейок
Коли слабший акумулятор майже повністю розряджений, сильніший батарея буде намагатися зарядити його, щоб зберегти ланцюг живим.
Спроба перезарядити одноразові батареї може призвести до накопичення гарячих газів всередині, що може спричинити розтріскування корпусу та витік. В екстремальних випадках може загорітися або вибухнути.
Зворотна полярність
Коли деякі типи акумуляторних батарей (акцент робиться на деяких) повністю розряджені, немає хімічної різниці між негативною та позитивною пластинами. У нашому прикладі 6-вольтова батарея досягла б цієї точки першою, але 12-вольтова батарея підтримує ланцюг і почне намагатися зарядити меншу батарею.
Пропускаючи струм через розряджений акумулятор акумулятор Таким чином, він може поміняти клеми слабшого акумулятора місцями – позитивна клема стає негативною, а негативна – позитивною. Тепер, по суті, ми маємо позитивну клему 6-вольтової батареї, підключену до позитивної клеми 12-вольтової батареї. Погано.
У більшості випадків до цього моменту обидві батареї будуть майже повністю розряджені. Їх здатність до різкого вибуху буде низькою, але ви можете побачити витоки, спричинені виходом гарячих газів, як ця людина знайшла всередині дитячої іграшки, або як свідчать батареї, з’єднані послідовно в цьому годиннику.
Послідовне з’єднання батарейок з різною ємністю в ампер-годинах
Теоретично батарея 6 В 3 Ач і батарея 6 В 5 Ач, з’єднані послідовно, дадуть напругу 12 В 3 Ач (ємність слабшої батареї завжди обмежує ланцюг), і якщо ви це зробите, це буде працювати, і нічого не вибухне (для початку).
Але, як зазначалося вище, 6-вольтові акумулятори ємністю 3 А-год не є точно 6-вольтовими, а 6-вольтові акумулятори ємністю 5 А-год не є точно 6-вольтовими. Використання різних акумуляторів збільшує ймовірність такої невідповідності напруги. Результат буде точно таким же, як і при послідовному з’єднанні батарей різної напруги (див. вище). Однак, якби можна було знайти дві батареї або елементи, які мають однакову напругу, що б тоді сталося??
Розрядка
Напруга батарейок падає в міру їх розрядки. Більшість пристроїв, що працюють від батареї, призначені для розпізнавання цього падіння напруги і припинення роботи. Так, 6-вольтовий пристрій може перестати працювати, коли напруга батареї впаде до 5 вольт. Ця функція безпеки призначена для запобігання надмірному розряду акумулятора, який може скоротити термін його служби.
У нашому прикладі менший акумулятор на 3 А-год розрядиться швидше (він просто менший за розміром), і його напруга впаде. Однак більша батарея на 5 А-год все ще буде підтримувати свою напругу, дозволяючи загальній напрузі ланцюга бути достатньою для того, щоб пристрій продовжував споживати струм.
В результаті батарея на 3 Ач розрядиться набагато нижче точки, яку вона розрахована витримати. Якщо він працює повністю розрядженим, можлива зворотна полярність (див. вище).
Підзарядка
Менший акумулятор ємністю 3 А-год заряджається швидше і відновлює свою 6-вольтову напругу. Однак батарея на 5 Ач не буде повністю заряджена до цього моменту, і зарядний пристрій, бачачи, що 12 вольт ще не досягнуто, продовжуватиме заряджати ланцюг. Результатом є перезарядка блоку 3 А-год, що призводить до його подальшого пошкодження.
Послідовне з’єднання батарей різної напруги та ємності
Як описано в розділі “Послідовне з’єднання акумуляторів різної напруги” вище, чим більша різниця в напрузі або номінальній ємності в ампер-годинах, тим більше розряджання і перезаряджання буде незбалансованим і тим більше шкоди ви завдасте акумуляторам, надмірно розряджаючи і перезаряджаючи слабкіші акумулятори і недозаряджаючи сильніші.
Невеликі розбіжності можуть призвести до неправильної полярності, що спричиняє протікання або випинання. Дуже велика різниця може призвести до вибуху. Ось чому коротка відповідь на питання про послідовне з’єднання акумуляторів різної ємності – “не треба”.
Історія батарейок типу АА
Компанія Ever Ready була першою фірмою, яка представила батарейки типу АА у 1907 році. Спочатку його використовували для живлення старих електронних пристроїв, таких як ліхтарики та портативні радіоприймачі. Потім це стало стандартом для загальної електроніки в 1947 році.
У наш час ми все ще використовуємо батарейки типу АА. Насправді, звичайні домогосподарства можуть мати таку батарею для пульта дистанційного керування телевізором, настінного годинника та дитячих іграшок. Окрім типу АА, у нас зараз є різноманітні батареї, в тому числі ААА, АААА, C, D і т.д.
Поширені помилки про підсилювачі Ампер і Батареї
Акумуляторні батареї Ампер чим більше виробляє батарея, тим вища її напруга.
Ні, не може бути, щоб підсилювач батареї сила струму може впливати на номінальну напругу. Номінальний струм – це струм, який може витримати батарея, тоді як номінальна напруга залежить від кількості елементів.
Тому єдине, що може збільшити номінальну напругу, – це послідовне з’єднання 2 батарейок AA, 3 батарейок AA або більше.
Вищі коефіцієнти підсилення краще
Батарейки забезпечать лише холодний пуск підсилювачі автомобіль вимагає. Купівля акумуляторів з вищим CCA коштує більше грошей і не є необхідною.
Часті запитання
Що відбувається при послідовному з’єднанні батарейок?
При послідовному з’єднанні напруга батарей збільшиться. Як зазначалося раніше, одноклітинна батарея може бути 1.5 або 1.2 вольти. Якщо послідовно з’єднати 8 батарейок типу AA, напруга буде 12 В або 9 В.6 вольт, але номінальна сила струму залишиться незмінною.
Що станеться, якщо паралельно з’єднати 4 батарейки типу АА?
Напруга живлення батареї AA не збільшиться, якщо чотири батареї AA підключити паралельно. Однак потік струму збільшиться. Їх струм може бути в чотири рази вищим, виходячи зі специфікацій батарейок типу АА.
Висновок
Знаючи, скільки ампер в батареї типу АА досить зручно. Це дозволяє визначити, скільки струму він може генерувати і як довго він може працювати.
З іншого боку, завжди пам’ятайте, що деякі батарейки можуть бути небезпечними для навколишнього середовища. Якщо вам потрібно утилізувати розряджену батарею, обов’язково проконсультуйтеся з місцевою службою утилізації твердих побутових відходів.
Крім того, добре зберігати акумулятор за допомогою пластику або ізоляційної стрічки, оскільки деякі типи акумуляторів можуть генерувати іскри, коли їхні клеми контактують між собою.
Що таке D-елементна батарея і яку напругу вона має?
Батарея D, також відома як батарея D, є різновидом електрохімічного елемента. Це означає, що, як і інші батарейки типу АА або ААА, які ви зазвичай використовуєте у своїх ліхтариках, передавачах і радіоприймачах, вони мають форму циліндричної камери, що складається з пасти з електролітом і стрижня з електродом, який проходить крізь неї.
Він також матиме електричні контакти, розташовані на кожному кінці. Позитивний кінець матиме горбок або вузлик, тоді як негативний кінець матиме невелику заглибину. Тепер вам може бути цікаво, в чому ж тоді різниця між? Що саме виділяє D-елемент і які найкращі D-елементи? комірка батареї там.
D Клітина Vs. Елементи C та AA: Яку напругу вони мають?
Якщо ви подивитеся на типові батарейки типу АА та С, то побачите, що всі вони мають 1.5 вольт. Ну, це те саме з елементами D. Вони мають однакову номінальну вихідну напругу 1.5 вольт. Однак, незважаючи на це, між ними все ж є різниця.
Перша і найбільш очевидна відмінність полягає в тому, що D-елементні батареї мають більший розмір. Стандартна комірка D зазвичай має довжину близько 2.38-0.04 дюйми (60.5-1.0 мм) і діаметром 1.31-0.04 дюйми (33.1.1.0 мм). Це означає, що вони не помістяться в будь-який звичайний прилад, що викликає ще одне питання. Якщо вони мають однакові номінали напруги, чому б не використовувати менші батарейки AAA у всьому і не зробити речі меншими та легшими? Ну, і тут з’являється друга основна відмінність – струм акумулятора.
Розумієте, в електричному пристрої або ланцюзі буде дві основні речі. Один з них – це напруга, а інший – струм, обидва можна перевірити за допомогою одних з найкращих мультиметрів. Щоб пояснити ці два явища простіше, порівняємо їх з водопровідною трубою, по якій тече вода. У цьому випадку напруга буде схожа на тиск води, який штовхає її вниз по трубі. Струм, з іншого боку, буде кількістю води, яка протікає по трубі.
Тож де з’являються D-клітини?
Тепер, коли ви знаєте різницю між напругою і струмом, ви побачите, що для ефективної роботи деяких електронних пристроїв їм потрібен більший струм, але не більша напруга. Якщо ваш прилад потребує багато струму, а ви спробуєте встановити його з крихітними батарейками, він не буде працювати так само добре. Це місце, де виникає струм D клітина батареї надходять. Вони працюють, подаючи більше струму до приладу, ніж ваш середній елемент С батарея може.
Бачите, D-елементи мають більшу ємність, що дозволяє їм утримувати більшу масу анодного матеріалу. (Зазвичай це електрод, який споживається всередині батареї для подачі електричного струму). Оскільки D клітина батарейки зберігають більше енергії, вони здатні подавати струм довше, ніж інші елементи, навіть при рівних рівнях струму. Однак у деяких випадках акумуляторні батарейки типу АА можуть працювати довше порівняно з одноразовими D-елементами.
Елементи D також поставляються в акумуляторній формі. Однак іноді перезаряджаємі мають значно меншу ємність, ніж одноразові, первинні або неперезаряджаємі. Це тому, що внутрішньо вони є елементами типу C або AA клітина. Більшість з них, однак, є справжніми D-елементами, які мають більшу ємність, ніж батарейки типу C або AA. Насправді, в той час як батареї AA та C мають типову ємність 24,00 та 7,800 мАг відповідно, батареї D мають цілих 12,000 мАг.
Потрібна напруга?
Що стосується випадків, коли вам потрібна більша напруга, ви можете просто додати кілька батарейок разом. У більшості електронних пристроїв це означає, що ви розміщуєте їх таким чином, щоб позитивний кінець однієї батареї торкався негативного кінця іншої. Це називається додаванням їх послідовно. Тому якщо ви додасте дві батареї послідовно, кожна з яких має 1.5 вольт, зрештою, у вас буде загалом 3 вольти.
Однак існує ще одна менш поширена схема, яка називається паралельною. Тут батареї будуть розташовані по прямій лінії, і мінус приєднається до мінуса, а плюс приєднається до плюса сусідньої батареї. У цьому випадку, якщо ви з’єднаєте дві однакові батареї, напруга залишиться такою ж, як у однієї батареї. Отже, якщо ви підключаєте, скажімо, 3 D елемента напруга все одно залишиться 1.5 вольт.
Важливо зазначити, що ви повинні бути обережними, щоб підключати батареї з однаковою напругою в цьому типі розташування. Наприклад, якщо з’єднати 3-вольтову батарею з 1.5-вольтовий акумулятор паралельно, виникне суперечка про те, на яку напругу він повинен бути. Ви повинні уникати цього за будь-яку ціну.
https://www.sparkfun.com/quiz/9https://batteryguy.com/kb/knowledge-base/connecting-batteries-in-series/
https://www.галвінпауер.org/how-many-ампер-в-а-а-батареї/
https://incredibleplanet.net/what-is-a-d-елемент–батарейка-і-скільки-напруга-має-це/ [/спойлер]