Što uzrokuje da baterije s istim naponom imaju različite napone

Zašto baterije s istom kapacitetom imaju različite napone?

Postoji nekoliko razloga zašto baterije s istom kapacitetom mogu imati različite napone. Ovi razlozi mogu se objasniti s više perspektiva:

1. Različita kemijska sastava

Različiti tipovi baterija koriste različite kemijske sastave, koji određuju njihov napon. Na primjer:

• Alkalne baterije (poput AA i AAA) obično daju 1,5V.

• Litij-ionske baterije (korištene u pametnim telefonima i laptopima) obično daju 3,7V.

• Baterije s niklom i cinkom (NiCd) i niklom i metalnim hidridom (NiMH) obično daju 1,2V.

• Svaki kemijski sastav ima specifičnu elektromotornu snagu (EMF), koja je određena kemijskim reakcijama unutar baterije.

2. Tip i dizajn baterije

• Čak i s istim kemijskim sastavom, različiti dizajni baterija mogu rezultirati različitim naponima. Na primjer:

• Jednoćelinske baterije: pojedine baterijske celije obično daju fiksni napon, poput 1,5V ili 3,7V.

• Višecelinske pakete baterija: više baterijskih celija povezanih nizosno ili paralelno mogu dajati različite napone. Nizosne veze povećavaju ukupni napon, dok paralelne veze povećavaju ukupnu kapacitetu.

3. Stanje baterije

Napon baterije također može biti utjecan njenim trenutnim stanjem, uključujući:

• Stanje punjenja/iskorijenjivanja: napon puno nabijene baterije obično je veći od onog iskorijenjene baterije. Na primjer, potpuno nabijena litij-ionska baterija može imati napon od 4,2V, dok iskorijenjena baterija može imati napon oko 3,0V.

• Starenje: kako baterija stari, njena interna otpornost raste, što dovodi do postepenog smanjenja napona.

• Temperatura: promjene temperature mogu utjecati na brzinu kemijskih reakcija unutar baterije, time utječući na napon. Općenito, porast temperature blago povećava napon baterije, ali previsoka temperatura može oštetiti bateriju.

4. Karakteristike opterećenja

Karakteristike opterećenja spojene s baterijom također mogu utjecati na njen napon. Na primjer:

• Lagano opterećenje: pod uvjetima lagane opterećenosti, napon baterije može ostati blizu njenog nominalnog napona.

• Teško opterećenje: pod uvjetima teškog opterećenja, napon baterije će pasti zbog povećanog pada napona uzrokovanog internom otpornosti.

5. Proces proizvodnje i kvaliteta

Baterije različitih proizvođača, čak i s istim kemijskim sastavom, mogu pokazivati različite karakteristike napona zbog varijacija u procesima proizvodnje i kontroli kvalitete.

6. Zaštitni sklopovi

Nekoliko baterija, posebno litij-ionske, ima ugrađene zaštitne sklopove koji prekidaju strujni tok kada napon baterije postane previsok ili pretinjak, time štiti bateriju. Prisustvo i uvjeti aktivacije ovih zaštitnih sklopova mogu utjecati na čitanje napona baterije.

Sažetak

Baterije s istom kapacitetom mogu imati različite napone zbog faktora poput kemijskog sastava, tipa i dizajna, trenutnog stanja, karakteristika opterećenja, procesa proizvodnje i zaštitnih sklopova. Razumijevanje ovih faktora pomaže u boljoj izboru i korištenju baterija, osiguravajući njihovu performansu i sigurnost u različitim aplikacijama.