Mis põhjustab akude, mis on sama laenguga, erineva pingega?

Miks akud sama mahuga võivad omada erinevaid pingi?

On mitmeid põhjuseid, miks akud sama mahuga võivad omada erinevaid pingi. Neid põhjuseid saab selgitada mitmest vaatenurgast:

1. Erinev keemiline koostis

Erinevatüübilised akud kasutavad erinevaid keemilisi koostiseid, mis määravad nende pinge. Näiteks:

• Alkaliakud (nt AA ja AAA) annavad tavaliselt 1,5V.

• Lithium-ionide akud (kasutatakse nutitelefonides ja arvutites) annavad tavaliselt 3,7V.

• Nikkel-kadmiumi akud (NiCd) ja nikkel-metallihütriidide akud (NiMH) annavad tavaliselt 1,2V.

• Iga keemiline koostis omab konkreetset elektromootorväli (EMF), mis määratakse akus toimuvate keemiliste reaktsioonide poolt.

2. Akutyyp ja disain

• Isegi sama keemilise koostisega võivad erinevad akude disainid anda erinevaid pingi. Näiteks:

• Üheelementilised akud: Üksikud akuüksused annavad tavaliselt fikseeritud pinge, näiteks 1,5V või 3,7V.

• Mitmelementilised akuühikud: Mitu akuüksust, mis on ühendatud rida või paralleelselt, võivad anda erinevaid pingi. Ridaühendused suurendavad kogu pingi, paralleelühenendused aga kogumahut.

3. Aku olek

Aku pinge võib ka selle praeguse oleku mõjutada, sealhulgas:

• Laadi/lahtilaadi olek: Laetud aku pinge on tavaliselt kõrgem kui lahtilaetud aku pinge. Näiteks täielikult laetud lithium-ionide aku võib olla 4,2V, samas kui lahtilaetud aku võib olla umbes 3,0V.

• Vananemine: Kui aku vananeb, suureneb selle sisemine vastus, mis tekitab pinge järk-järgult vähenemist.

• Temperatuur: Temperatuuri muutused võivad mõjutada akus toimuvate keemiliste reaktsioonide kiirust, seega mõjutades pingi. Tavaliselt suurendab temperatuuri tõus vähehaaval aku pingi, kuid liiga kõrge temperatuur võib aku kahjustada.

4. Kohaliku koorma omadused

Akuhoonega ühendatud koorma omadused võivad ka mõjutada aku pingi. Näiteks:

• Väike koormus: Väikese koormuse korral võib aku pinge jääda lähedaseks oma nimipinge.

• Suur koormus: Suure koormuse korral langedab aku pinge, kuna sisemine vastus tekitab suurema pingevahelduse.

5. Valmistamise protsess ja kvaliteet

Erinevatest valmistajatest tulevad akud, isegi sama keemilise koostisega, võivad näidata erinevaid pingeomadusi, sest valmistamise protsesside ja kvaliteedi kontrolli varieeruvuses.

6. Kaitsekivid

Mõned akud, eriti lithium-ionide akud, kasutavad sisseehitatud kaitsekive, mis lõikavad voolu, kui aku pinge on liiga kõrge või madal, seega kaitstes aku. Nende kaitsekivide olemasolu ja aktiveerimistingimused võivad mõjutada aku pingemõõtmisi.

Kokkuvõte

Akud sama mahuga võivad omada erinevaid pingi, sest keemilise koostise, tüübi ja disaini, praeguse oleku, koorma omaduste, valmistamise protsesside ja kaitsekivide tõttu. Need tegurid aitavad paremini valida ja kasutada akke, tagades nende jõudluse ja ohutuse erinevates rakendustes.