412 بازدید | 
همان طور که پیش از این و در مقاله «همه آنچه باید درباره باتری ابزارآلات شارژی بدانید» گفته شد، باتری ها به دو دسته کلی اولیه و ثانویه تقسیم می شوند. باتری های اولیه اصطلاحا شارژ نشدنی و یک بار مصرف هستند. باتری های ثانویه اما دارای قابلیت شارژ مجدد می باشند که امکان استفاده دوباره و دوباره از آن ها را به وجود می آورد.
برای شناخت باتری ها، آشنایی با نحوه عملکرد آن ها و مقایسه باتری های مختلف با یکدیگر، ابتدا باید با مفاهیم مرتبط با ساختار باتری ها همچون ولتاژ باتری، ظرفیت باتری، عمر باتری و… آشنا شوید. به مبحث ولتاژ باتری به صورت کامل در مقاله ای با عنوان «هر آن چیزی که باید در مورد ولتاژ باتری بدانید» پرداخته شده است. شما در ادامه این مطلب با دومین مفهوم و پارامتر مرتبط با باتری های شارژی، یعنی ظرفیت باتری و عوامل موثر بر آن آشنا خواهید شد.
منظور از ظرفیت باتری چیست؟
یکی از مهم ترین ویژگی ها و مفاهیم مربوط به باتری، ظرفیت باتری است و بدون ذکر این پارامتر، باتری را درست معرفی نکرده‌ایم. در حقیقت این پارامتر، بیانگر میزان بار موجود در یک باتری یا در واقع باری است که این باتری می تواند در اختیار ما قرار دهد. هر چه ظرفیت باتری بیشتر باشد، مدت زمان دشارژ آن نیز بیشتر می شود. برای مثال اگر از یک باتری با ظرفیت بالا در یک ابزار شارژی همچون دریل استفاده کنیم، این دستگاه، مدت زمان بیشتری را روشن می ماند در حالی که ظرفیت کم باتری، باعث می شود که ابزار شارژی شما، زود‌تر خاموش شده و نیاز به شارژ دوباره پیدا کند.
در نتیجه ظرفیت یک باتری، میزان باری است که در اختیار کاربر قرار می دهد و این بار ذخیره شده، قرار است از باتری خارج شود و خود را به صورت جریان نشان دهد. در واقع جریان، آهنگ خروج بارهای الکتریکی از باتری است. پس ظرفیت باتری و جریان باتری به یکدیگر مرتبط نیستند و اگر ظرفیت یک باتری بیشتر باشد، معنای آن این نیست که باتری مورد نظر از جریان بیشتری برخوردار است.
واحد ظرفیت، آمپر ساعت (Ah) است که در واقع همان مقدار کولنی (کولن: واحد بار الکتریکی) است که از باتری خارج می شود. اگر فرض کنیم که جریان یک باتری ثابت باشد، مقدار بار خارج شده از آن برابر با حاصل ضرب جریان در مدت زمان استفاده از باتری است که مطابق فرمول زیر محاسبه می شود.
q(C) = I(A) * ∆t(S)
در این فرمول، q همان ظرفیت باتری است و I جریان آن و ∆t نیز مدت زمان استفاده از آن می باشد که اگر دقت کنید، واحد آن ثانیه است در حالی که در مطلب بالا اشاره شد که واحد ظرفیت، آمپرساعت است که میتوان با تقسیم این مقدار بر 3600، واحد آمپر ساعت را به دست آورد.
با دقت به واحد ظرفیت، می توان تعبیر دیگری نیز برای ظرفیت به دست آورد. فرض کنید که ظرفیت یک باتری 1.8Ah باشد، این عدد می تواند این معنی را داشته باشد که اگر از باتری، به مدت 1 ساعت جریان 1.8 آمپر کشیده شود، خالی می شود. پس اگر به دنبال آن هستید که باتری شما دیرتر خالی شود، به دنبال یک باتری با ظرفیت بالاتر بگردید. واحد دیگری که برای ظرفیت مورد استفاده قرار می گیرد، میلی آمپرساعت (mAh)است که با ضرب عدد 1000 در فرمول قبل، به دست می‌آید. برای مثال 1.8Ah، برابر با 1800mAh است.
عوامل تاثیرگذار بر ظرفیت باتری
عواملی که بر ظرفیت باتری تأثیر مستقیم دارند عبارت اند از:
- عمر و گذشته باتری
- میزان شارژ و دشارژ شدن باتری
- میزان تخلیه یا DOD باتری
- دمای محیط کار و محل نگهداری از باتری
میزان تخلیه
یکی از موضوعاتی که همیشه و در همه باتری ها به آن توجه می شود، انرژی است که در باتری ذخیره شده است. یعنی یک باتری به هیچ عنوان کاملاً تخلیه نمی گردد. البته این موضوع مادامی حائز اهمیت است که:
- باتری مشکل جدی نداشته باشد.
- آسیب برگشت ناپذیری به باتری وارد نشده باشد.
در واقع به میزان انرژی که باتری در هنگام تخلیه خارج می کند، میزان تخلیه یا (DOD) گفته می شود. به عنوان مثال اگر تولید کننده یک باتری اعلام کند DOD باتری 25 درصد است، در هنگام استفاده از این باتری فقط از 25 درصد ظرفیت آن می توانید استفاده کنید.
توجه داشته باشید نکته دیگری که باید به آن دقت کنید این است که، DOD باتری نباید تخلیه شود. این DOD از طرف تولید کنندگان برای یک روز و به میزان مشخصی تعیین شده است که به حداکثر انرژی باتری در یک روز برای تخلیه را مشخص می نماید.
میزان شارژ و دشارژ
یکی از عواملی که بر ظرفیت باتری تأثیر می گذارد، میزان شارژ و دشارژ شدن آن است. سرعت بالای خالی شدن باتری موجب می شود که انرژی استخراج شده توسط باتری کاهش یافته و اصطلاحاً گنجایش آن پایین بیاید. البته از آن جایی که انرژی کم و غیر قابل ملاحظه ای از آن نیز به انرژی های دیگر تبدیل می شود، انرژی که از باتری به دست می آید کاهش پیدا می کند اما اگر به صورت دوره ای باتری انرژی اش را با سرعت کم و به میزان کم تخلیه کند، انرژی بیشتری خارج کرده و گنجایش بیشتری نیز دارد.
پس با توجه به مواردی که گفته شد تأثیر میزان شارژ و دشارژ را بر ظرفیت مشخص کردیم. با توجه به این موضوع که باتری عملاً تخلیه نمی شود، ظرفیت آن در واقع کارکرد زمانی است که باتری دشارژ شود. نماد ظرفیتی که معمولاً با روش فوق مشخص می شود Cx است و در آن x زمان و ساعتی است که باتری دشارژ می شود.
عمر و گذشته باتری
تحقیقات نشان داده است که با توجه به DOD اندازه گیری شده، ظرفیت یک باتری در روزهای ابتدایی ارزیابی برای تعداد محدودی از چرخه های شارژ / دشارژ ثابت می ماند و در واقع گذشته باتری باعث می شود که باتری به زیر حداکثر DOD برسد این یعنی ظرفیت باتری قبل از موعد مقرر کاهش یافته است.
جمع بندی
در این مقاله به یکی دیگر از مفاهیم مربوط به باتری یعنی ظرفیت پرداختیم و توضیح دادیم که ظرفیت در واقع مقدار باری است که یک باتری میتواند در اختیار ما قرار دهد. در ادامه به محاسبه ظرفیت یک باتری پرداختیم و با بیان فرمول، منظور خود را بهتر انتقال دادیم. شما همراهان گرامی چنانچه مشتاق دریافت اطلاعات بیشتری راجع به مبحث باتری، ظرفیت باتری، ولتاژ باتری و… هستید می توانید به کتاب باتری های مدرن نوشته “C. Vincent” مراجعه نموده و سؤالات خود را از طریق کامنت با کارشناسان رونیکس مطرح نمایید.
