Apakah mAh mengukur berapa lama baterai akan bertahan?

62

Saya tahu mAh memberi tahu berapa banyak miliampere yang dapat dihasilkan oleh baterai dalam satu jam. Tetapi apakah itu juga memberitahu berapa jam baterai akan bertahan? Maaf tapi saya tidak begitu mengerti. Jika kita berbicara tentang tangki air, untuk kesan saya, mAh seperti seberapa besar faucet dan tidak seberapa banyak air yang ada di dalam tangki. Saya benar-benar bingung mengapa kami mengukur kapasitas baterai di mAh jika pemahaman saya tentang hal itu benar.

batteries supertonsky
sumber

1

MAh baterai, adalah indikator "umum" tentang berapa lama baterai akan bertahan. baterai 3000 mAh akan bertahan 3 kali lebih banyak dari baterai 1000 mAh (di sirkuit / aplikasi yang sama). Namun, keduanya tidak akan bertahan total "waktu saat ini" yang ditentukan oleh pabrikan, karena kerugian dan persyaratan minimum dari sirkuit / aplikasi.

Guill

5

Tidak - berapa banyak air di dalam tangki, bukan seberapa besar faucetnya. mA (atau Amps) sudah menjadi unit "per detik" misalnya menggunakan analogi air Anda: galon per jam. Jadi mAh setara dengan (gal / jam) * h = galon air.

Reversed Engineer

79

mAh (atau mA · h) bukan berapa banyak miliampere yang dapat dihasilkan oleh baterai dalam satu jam. Itu akan menjadi ma / jam. Saat ini , diukur dalam ampere , sudah merupakan tingkat barang. Khususnya, satu ampere adalah satu coulomb per detik. Jadi, jika arus seperti kecepatan, maka mA / jam seperti akselerasi, dan mAh seperti jarak.

Sebaliknya, mAh itu adalah satuan muatan . Ini adalah apa yang Anda dapatkan ketika Anda mengalikan saat ini dengan waktu. Dengan mengalikan berdasarkan waktu, bagian "per waktu" dari ampere dibatalkan, dan Anda kembali untuk mengisi daya.

Jika ampere adalah coulomb per detik, maka:

1 m A h = 1 \cdot 10^{- 3} \frac{C}{s} h

$\require{cancel} 1~\mathrm{mAh} = 1\cdot10^{-3}~\mathrm{\frac{C}{s}h}$

dan dengan analisis dimensi :

\frac{1 \cdot 10^{- 3} C h}{s} \frac{60 s}{1 m i n} \frac{60 m i n}{1 h} = 3.6 C

$\require{cancel} \frac{1\cdot10^{-3}~\mathrm{C\cancel{h}}}{\cancel{\mathrm{s}}} \frac{60\cancel{\mathrm{s}}}{1\cancel{\mathrm{min}}} \frac{60\cancel{\mathrm{min}}}{1\cancel{\mathrm{h}}} = 3.6~\mathrm{C}$

Misalnya, jika Anda menggambar 1 mA selama 1 jam dari baterai, Anda telah menggunakan 1 mA · 1 jam = 1 mAh muatan. Jika Anda menggambar 2 mA selama 5 jam, Anda telah menggunakan 2 mA · 5 jam = 10 mAh.

Anda dapat memperkirakan berapa lama baterai akan bertahan dengan membagi total muatannya (dalam mAh) dengan arus beban nominal Anda (dalam mA). Katakanlah Anda memiliki baterai 1800 mAh, dan Anda menghubungkannya ke beban 20 mA:

\frac{1800 m A \cdot h}{20 m A} = \frac{1800 m A \cdot h}{20 m A} = 90 h

$\require{cancel} \frac{1800~\mathrm{mA\cdot h}}{20~\mathrm{mA}} = \frac{1800\cancel{\mathrm{mA}}\cdot\mathrm{h}}{20\cancel{\mathrm{mA}}} = 90~\mathrm{h}$

Ini merupakan perkiraan karena:

Kapasitas pengisian daya (angka yang diukur dalam mAh) ditentukan dengan mengukur seberapa banyak muatan yang dapat dilepas dari baterai sebelum voltase turun ke tingkat yang dipilih secara sewenang-wenang di mana baterai dianggap "habis". Ini mungkin atau mungkin bukan ambang batas di mana sirkuit Anda tidak lagi berfungsi. Produsen baterai, yang ingin membuat baterai mereka tampak sebaik mungkin, biasanya memilih tegangan ambang yang sangat rendah.
Dengan anggapan Anda sedang mempertimbangkan bahwa pengisian daya hanya tersedia hingga batas voltase tertentu, pengisian daya aktual yang tersedia dari baterai tergantung pada suhu, dan laju pengeluaran Anda. Temperatur yang lebih rendah memperlambat reaksi kimia dalam baterai, membuatnya lebih sulit untuk mengekstrak daya. Tingkat pemakaian yang lebih tinggi meningkatkan kerugian pada baterai, mengurangi voltase, sehingga menekan batas ambang tegangan "habis" lebih cepat.
Perbedaan potensial listrik yang disediakan oleh bahan kimia dalam baterai sebenarnya konstan; apa yang membuat penurunan tegangan adalah penipisan bahan kimia di sekitar elektroda dan degradasi elektroda dan elektrolit. Inilah sebabnya mengapa tegangan baterai dapat pulih setelah periode tanpa digunakan . Jadi, titik di mana ambang tegangan tercapai sebenarnya bisa sangat kompleks untuk ditentukan.

Jika Anda dapat menemukan lembar data yang baik untuk baterai Anda, ini mungkin memberikan beberapa wawasan tentang parameter di mana perhitungan ini dibuat.

Phil Frost
sumber

2

Sangat dijelaskan. Jadi mAh seperti total jarak yang ditempuh ketika kecepatan dikalikan waktu. Hal yang sama berlaku untuk ampere ketika dikalikan waktu, kami mendapatkan total biaya yang dihasilkan.

supertonsky

3

@supertonsky ya. Kecuali, saya akan mengatakan biaya tidak dihasilkan ; itu baru saja berpindah. Baterai pada dasarnya adalah pompa untuk pengisian daya (tetapi bukan pompa pengisian daya , itu hal yang berbeda).

Phil Frost

Anda juga dapat mengatakan: '/' = 'per', while '.', Atau 'x', atau sering '' = 'untuk an'. Jadi 2000mAh adalah 2000mA selama satu jam.

RJR

12

Milliamp-jam adalah ukuran kapasitas saat ini dari waktu ke waktu. Ini adalah representasi dari berapa total muatan baterai. Jika Anda menggunakan baterai untuk mengoperasikan sesuatu yang tidak membutuhkan banyak arus, itu akan bertahan lama.

Sadarilah bahwa baterai (sel, sebenarnya) memiliki karakteristik penipisan nonlinier. Meskipun miliamp-jam adalah jumlah muatan yang terbatas, Anda harus menyadari bahwa tidak semuanya dapat digunakan oleh beban yang diberikan pada tegangan tertentu, dan bahwa nilai yang diberikan oleh pabrikan umumnya untuk kasus di mana sel diaktifkan sesuatu dengan tuntutan saat ini rendah. Dalam situasi itu, Anda mendapatkan hampir semua energi yang tersedia. Namun ketika Anda menyalakan sesuatu yang membutuhkan lebih banyak arus, Anda tidak akan benar-benar mendapatkan kapasitas penuh.

Suntingan teknis, sesuai komentar Phil: Dengan mengatakan "... Anda tidak akan benar-benar mendapatkan kapasitas penuh." Maksud saya, "Anda tidak akan benar-benar mendapatkan kapasitas penuh mengingat beban yang sama yang membutuhkan tegangan tertentu untuk beroperasi." Tegangan sel akan turun dan menjadi tidak mencukupi untuk beban, pada titik mana muatan masih di dalam sel, tetapi itu tidak selalu dapat digunakan.

Pertimbangkan lembar data untuk sel Energizer AA . Sebuah bagan disediakan yang menunjukkan kepada Anda berbagai kapasitas jam milliamp pada berbagai muatan:

Baterai AA mAh Depletion Chart

Jika Anda terus menyalakan perangkat dengan 25 mA, sel akan memiliki sekitar 2750 mAh. Jika Anda membagi arus ini ke dalam kapasitas, 2750/25, Anda mendapatkan jumlah jam yang dapat dipertahankan oleh baterai: 110. Jika bebannya 500mA, kapasitas sel yang dapat digunakan sebenarnya turun menjadi sekitar 1500 mAh, dan 1500/500 adalah hanya 3 jam.

Perangkat seperti kendali jarak jauh tidak menggunakan daya terus menerus. Mereka menghabiskan sebagian besar waktu mereka dalam keadaan siaga atau "tidur", dan mengonsumsi daya hanya ketika Anda menekan tombol. Dalam kasus itu, sel akan terus hidup dan memberi daya perangkat untuk waktu yang sangat lama. Bagan kapasitas miliamp-jam didasarkan pada penggunaan, bukan pada waktu idle.

Efek lingkungan dan fisika akan mengikis kimia dalam sel bahkan ketika itu tidak digunakan. Lembar data mengasumsikan Anda bekerja dengan sel segar dan dalam kondisi lingkungan tertentu.

JYelton
sumber

1

"Meskipun miliamp-jam sering diperlakukan seperti jumlah energi yang terbatas" menunjukkan bahwa mungkin adalah satuan energi, tetapi tidak. Juga, pada tingkat debit yang lebih tinggi, Anda memang mendapatkan kapasitas penuh, tetapi Anda mendapatkannya pada tegangan yang lebih rendah. Perhatikan bahwa grafik mengatakan "debit ke 0,8 volt ".

m A h

$mAh$

Phil Frost

Saya mungkin harus mengubah "energi" menjadi "mengisi" untuk keakuratan. Saya tidak yakin saya mengerti / setuju bahwa muatan mAh lengkap tersedia dengan tarif debit yang lebih tinggi. Pelepasan sel dan tegangannya menurun pada tingkat pembuangan apa pun, tetapi masalah seberapa cepat itu terjadi. Benarkah laju pembuangan yang lebih tinggi mengurangi efisiensi sel dan karenanya kapasitas total mAh berkurang?

JYelton

Tidak juga. Ada begitu banyak pemisahan muatan dalam baterai, ditentukan oleh bahan kimia di dalamnya dan jumlah bahan kimia tersebut, dan muatan tidak dapat pergi ke tempat lain. Pada tingkat debit yang lebih tinggi, tegangan di terminal berkurang, dan dapat mendorong muatan lebih cepat, tetapi mereka masih terpisah. Anda mungkin harus menunggu lebih lama agar mereka tidak terpisah, dan Anda akan memiliki lebih sedikit tegangan yang tersedia di terminal, dan dengan demikian lebih sedikit energi listrik.

Phil Frost

Relevan ke titik itu: Mengapa baterai dalam siklus dinilai dalam jam amp bukan jam watt?

Phil Frost

Juga: Biaya konservasi . Jika Anda juga menganggap bahwa baterai tidak memiliki self-discharge (hanya berlaku untuk beberapa jenis baterai, saya kira) ini adalah bagaimana Anda menyimpulkan semua muatan harus melalui beban. Jika ini adalah self-discharge, maka ada titik di mana tingkat debit yang lebih rendah kurang efisien, karena sebagian besar energi hilang karena self-discharge. Namun untuk baterai alkaline, self-discharge sangat rendah.

Phil Frost

3

Sebagai panduan yang sangat kasar itu akan memberi Anda angka taman bola untuk saat ini / waktu. Jadi baterai berkapasitas 100mAh diharapkan memberikan 10hr @ 10mA atau 1Hr pada 100mA. Pada kenyataannya Anda mendapatkan lebih sedikit. Ini akan tergantung pada jenis baterai, umur, kondisi, suhu dll.

JIm Dearden
sumber

1

Arus adalah vektor muatan dari waktu ke waktu melintasi suatu beban, yaitu. Ini adalah tingkat coulomb per detik. Jadi untuk mendapatkan pengukuran biaya, maka kami mengalikan tarifnya dengan waktu. Sebagai contoh, kami mendapat lari maraton satu jam .. jika saya bisa berlari dengan kecepatan 10 km / jam selama satu jam penuh maka saya harus berlari 10 KM. Kecepatan dalam km / jam sudah dirujuk sebagai kecepatan dari waktu ke waktu sehingga lebih mudah untuk digunakan. Jika kami memiliki unit khusus untuk mengukur kecepatan, katakanlah jika:

1 Gonzales = 1 km / jam

Maka peringkat saya karena mampu mempertahankan kecepatan 10 km / jam selama satu jam akan menjadi 10GH (Jam Gonzales).

Tu Pham
sumber

Apakah mAh mengukur berapa lama baterai akan bertahan?

Jawaban: