Kāpēc baterijas ar vienādu uzlādi var atšķirties spriegumā?

Kāpēc akumulatori ar vienādu jaudas spēju var būt ar dažādām sprieguma vērtībām?

Ir vairāki iemesli, kāpēc akumulatori ar vienādu jaudas spēju var būt ar dažādām sprieguma vērtībām. Šos iemeslus var izskaidrot no dažādiem aspektiem:

1. Dažāda ķīmiskā sastāva

Dažādas akumulatoru tipi izmanto dažādus ķīmiskos sastāvus, kas nosaka to spriegumu. Piemēram:

• Alkāliskie akumulatori (piemēram, AA un AAA) parasti sniedz 1,5 V.

• Lietošanas litija-ionu akumulatori (pie mobilo tālruņu un datoru lietošanas) parasti sniedz 3,7 V.

• Nikela-kadmijs (NiCd) un nikela-metāla hidrīdu (NiMH) akumulatori parasti sniedz 1,2 V.

• Katrā ķīmiskā sastāvā ir specifiska elektromotivitāte (EMF), kas nosakama ar akumulatora iekšienē notiekošajām ķīmiskajām reakcijām.

2. Akumulatora tips un dizains

• Pat ar vienādu ķīmisko sastāvu, dažādi akumulatoru dizaini var radīt dažādus spriegumus. Piemēram:

• Vienā celļu akumulatori: Atsevišķi akumulatora čeļi parasti sniedz fiksētu spriegumu, piemēram, 1,5 V vai 3,7 V.

• Vairāku čeļu akumulatoru pakas: Vairāki akumulatora čeļi, savienoti seriālā vai paralēlā savienojumā, var nodrošināt dažādus spriegumus. Seriālie savienojumi palielina kopējo spriegumu, savukārt paralēlie savienojumi palielina kopējo jaudas spēju.

3. Akumulatora stāvoklis

Akumulatora spriegums var tikt ietekmēts arī tā pašreizējā stāvokli, ieskaitot:

• Lādēšanas/atlādēšanas stāvoklis: Lādēta akumulatora spriegums parasti ir augstāks nekā atlādēta akumulatora. Piemēram, pilnībā lādēts litija-ionu akumulators var būt ar spriegumu 4,2 V, bet atlādēts akumulators var būt aptuveni 3,0 V.

• Vecums: Kad akumulators noveco, tā iekšējais pretestība palielinās, kas rada sprieguma samazināšanos.

• Temperatūra: Temperatūras maiņas var ietekmēt ķīmisko reakciju tempu akumulatora iekšienē, tādējādi ietekmējot spriegumu. Parasti temperatūras paaugstināšanās liekami palielina akumulatora spriegumu, taču pārāk augsta temperatūra var bojāt akumulatoru.

4. Ielādes raksturlielumi

Arī ielādes raksturlielumi, kas savienoti ar akumulatoru, var ietekmēt tā spriegumu. Piemēram:

• Lielākā ielāde: Zem mazas ielādes apstākļiem akumulatora spriegums var palikt tuvāks tam nominālajam spriegumam.

• Augstākā ielāde: Zem lielas ielādes apstākļiem akumulatora spriegums pazeminās, jo iekšējā pretestība rada lielāku sprieguma kritumu.

5. Ražošanas process un kvalitāte

Akumulatori no dažādiem ražotājiem, pat ar vienādu ķīmisko sastāvu, var rādīt dažādus sprieguma raksturlielus, atkarībā no ražošanas procesu un kvalitātes kontroles atšķirībām.

6. Aizsardzības shēmas

Daži akumulatori, īpaši litija-ionu akumulatori, iebūvētas aizsardzības shēmas, kas aptver strāvas pārtraukšanu, ja akumulatora spriegums ir pārāk augsts vai zems, tādējādi aizsargājot akumulatoru. Šo aizsardzības shēmu klātbūtne un aktivizācijas nosacījumi var ietekmēt akumulatora sprieguma lasījumus.

Kopsavilkums

Akumulatori ar vienādu jaudas spēju var būt ar dažādām sprieguma vērtībām, atkarībā no faktoriem, piemēram, ķīmiskā sastāva, tips un dizains, pašreizējais stāvoklis, ielādes raksturlielumi, ražošanas procesi un aizsardzības shēmas. Šo faktoru sapratne palīdz labāk izvēlēties un izmantot akumulatorus, nodrošinot to veiktspēju un drošību dažādos pielietojumos.