Als Anbieter von Standard-LiPo-Akkus (Lithium-Polymer) stoße ich häufig auf Fragen von Kunden zum Unterschied zwischen der Nenn- und der tatsächlichen Kapazität dieser Akkus. Dieses Thema ist für jeden von entscheidender Bedeutung, der LiPo-Akkus verwendet, sei es in RC-Modellen, tragbaren Elektronikgeräten oder anderen Anwendungen. In diesem Blogbeitrag erkläre ich die Konzepte der nominalen und tatsächlichen Kapazität, die Faktoren, die den Unterschied zwischen ihnen verursachen, und warum sie für Sie wichtig sind.
Was ist die Nennkapazität?
Die Nennkapazität eines LiPo-Akkus ist der vom Hersteller angegebene Kapazitätswert. Sie wird üblicherweise in Milliampere-Stunden (mAh) gemessen. Zum Beispiel ein50-mAh-Lithium-Polymer-Akkuhat eine Nennkapazität von 50 mAh. Dieser Wert wird unter bestimmten Testbedingungen ermittelt, typischerweise bei einer bestimmten Temperatur (normalerweise etwa 20–25 °C) und einer bestimmten Entladungsrate (z. B. 0,2 °C).
Die Nennkapazität dient als Anhaltspunkt für Verbraucher und Designer. Damit können sie abschätzen, wie lange ein Akku ein Gerät mit Strom versorgen kann. Wenn ein Gerät beispielsweise 10 mA Strom verbraucht, sollte ein 50-mAh-Akku mit Nennkapazität das Gerät theoretisch etwa 5 Stunden lang mit Strom versorgen (50 mAh / 10 mA = 5 Stunden).
Was ist die tatsächliche Kapazität?
Die tatsächliche Kapazität eines LiPo-Akkus ist die tatsächliche Ladungsmenge, die der Akku liefern kann. Sie kann aufgrund mehrerer Faktoren von der Nennkapazität abweichen. Beim Kauf einesWiederaufladbarer Li-Ionen-Akku 3,7 V 2000 mAh, kann die tatsächliche Kapazität, die Sie erhalten, geringfügig von den angegebenen 2000 mAh abweichen.
Faktoren, die den Unterschied zwischen Nenn- und tatsächlicher Kapazität beeinflussen
1. Temperatur
Die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung von LiPo-Akkus. Bei niedrigen Temperaturen verlangsamen sich die chemischen Reaktionen im Inneren der Batterie, wodurch die Fähigkeit der Batterie zur Ladungsabgabe verringert wird. Dadurch ist die tatsächliche Kapazität geringer als die Nennkapazität. Wenn Sie beispielsweise a601944 500 mAh Lithium-Polymer-BatterienIn einer kalten Umgebung, beispielsweise -10 °C, kann die tatsächliche Kapazität auf 300–400 mAh sinken.
Umgekehrt zeigt der Akku bei hohen Temperaturen zunächst möglicherweise eine höhere Kapazität, übermäßige Hitze kann jedoch auch zu langfristigen Schäden am Akku führen und mit der Zeit seine Gesamtlebensdauer und Kapazität verringern.
2. Entladerate
Auch die Entladerate, gemessen in C-Raten, beeinflusst die tatsächliche Kapazität. Eine höhere Entladerate bedeutet, dass die Batterie schneller entladen wird. Wenn ein LiPo-Akku mit hoher C-Rate entladen wird, führt sein Innenwiderstand zu einem Spannungsabfall und der Akku kann möglicherweise nicht seine gesamte gespeicherte Energie abgeben.
Wenn zum Beispiel aLithium-Ionen-Polymer-Akku 3,7 V 100 mAhist so konzipiert, dass es mit einer Rate von 1 C (in diesem Fall 100 mA) entladen wird. Wenn Sie es jedoch mit einer Rate von 5 C (500 mA) entladen, beträgt die tatsächliche Kapazität weniger als 100 mAh.
3. Alter und Nutzung der Batterie
Wenn ein LiPo-Akku altert und mehrere Lade- und Entladezyklen durchläuft, nimmt seine tatsächliche Kapazität allmählich ab. Die chemischen Reaktionen im Inneren der Batterie führen zu einem Verschleiß der Elektroden und des Elektrolyten und verringern so die Fähigkeit der Batterie, Ladung zu speichern und abzugeben.
Wenn Sie eine haben1000 mAh LipoWenn das Gerät Hunderte von Zyklen lang verwendet wurde, stellen Sie möglicherweise fest, dass die tatsächliche Kapazität auf 800 mAh oder sogar weniger gesunken ist.
4. Herstellungsabweichungen
Selbst bei einer Charge von Batterien mit derselben Nennkapazität kann es aufgrund des Herstellungsprozesses zu geringfügigen Abweichungen in der tatsächlichen Kapazität kommen. Unterschiede in der Qualität der Rohstoffe, der Präzision der Elektrodenbeschichtung und dem Montageprozess können zu Abweichungen in der tatsächlichen Kapazität einzelner Batterien führen.
Warum der Unterschied wichtig ist
Es ist aus mehreren Gründen wichtig, den Unterschied zwischen Nenn- und tatsächlicher Kapazität zu verstehen.
1. Geräteleistung
Wenn Sie sich auf die Nennkapazität verlassen, um die Laufzeit Ihres Geräts abzuschätzen, werden Sie möglicherweise enttäuscht sein, wenn der Akku früher als erwartet leer ist. Wenn beispielsweise bei einem RC-Modell die tatsächliche Kapazität des Akkus geringer ist als die Nennkapazität, ist die Flugzeit des Modells kürzer, was sich auf die Gesamtleistung auswirkt.
2. Sicherheit
Auch die Verwendung eines Akkus, dessen tatsächliche Kapazität deutlich unter der Nennkapazität liegt, kann Sicherheitsrisiken bergen. Wenn ein Gerät dafür ausgelegt ist, eine bestimmte Strommenge basierend auf der Nennkapazität zu ziehen, die tatsächliche Kapazität jedoch viel geringer ist, kann es zu einer Tiefentladung des Akkus kommen, was zu Schwellung, Überhitzung oder im Extremfall sogar zur Explosion führen kann.
3. Kosten – Effizienz
Beim Kauf von Batterien ist es wichtig, die tatsächliche Kapazität und nicht nur die Nennkapazität zu berücksichtigen. Eine Batterie mit hoher Nennkapazität, aber geringer tatsächlicher Kapazität ist auf lange Sicht möglicherweise keine kostengünstige Wahl.
Wie wir Qualität und Kapazität sicherstellen
Als Standardlieferant von LiPo-Akkus ergreifen wir verschiedene Maßnahmen, um sicherzustellen, dass die tatsächliche Kapazität unserer Akkus möglichst nahe an der Nennkapazität liegt.
1. Strenge Qualitätskontrolle
Während des Herstellungsprozesses führen wir einen strengen Qualitätskontrollprozess durch. Wir testen jede Batterie, um sicherzustellen, dass sie unter Standardtestbedingungen die angegebene Nennkapazität erreicht. Darüber hinaus führen wir regelmäßige Kontrollen an der Produktionslinie durch, um die Qualität der Rohstoffe und die Präzision der Herstellungsprozesse zu überwachen.
2. Temperatur- und Entladungsratenprüfung
Wir führen Tests an unseren Batterien bei verschiedenen Temperaturen und Entladeraten durch, um zu verstehen, wie die tatsächliche Kapazität variiert. Dadurch können wir unseren Kunden genauere Informationen über die Leistung unserer Batterien unter verschiedenen Bedingungen liefern.
3. Kundensupport
Wir bieten umfassenden Kundensupport, um unseren Kunden zu helfen, die Eigenschaften unserer Batterien zu verstehen. Wenn Sie Fragen zur Nenn- und tatsächlichen Kapazität unserer Batterien haben, steht Ihnen unser technisches Team jederzeit gerne zur Verfügung.
Kontaktieren Sie uns für den Einkauf
Wenn Sie am Kauf unserer Standard-LiPo-Akkus interessiert sind, laden wir Sie ein, uns für weitere Informationen zu kontaktieren. Wir können Ihnen detaillierte Produktspezifikationen, einschließlich der Nenn- und tatsächlichen Kapazität unserer Batterien, sowie Anleitungen zu deren Verwendung und Wartung zur Verfügung stellen. Egal, ob Sie einen Akku mit kleiner Kapazität für ein tragbares Gerät oder einen Akku mit großer Kapazität für eine industrielle Anwendung benötigen, wir haben die richtige Lösung für Sie.
Referenzen
- Linden, D. & Reddy, TB (2002). Handbuch der Batterien. McGraw - Hill.
- Arora, P., White, RE, & Doyle, M. (1999). Vergleich von Modellvorhersagen mit experimentellen Daten von Lithium-Ionen-Kunststoffzellen. Zeitschrift der Electrochemical Society, 146(2), 354–361.
