TopTechnisch woordenboekBatterijcapaciteit

Batterijcapaciteit

Een batterij is een soort galvanische cel die in staat is om elektrische energie op te slaan. Hij wordt in vrijwel alle takken van industrie toegepast. Onafhankelijk van de soort, bouw en afmetingen heeft elke batterij zijn eigen nominale spanning en capaciteit, uitgedrukt in ampère-uren. De batterijcapaciteit in technische zin is een nominale capaciteit. Deze verwijst naar een volledig werkende en juist opgeladen batterij die wordt ontladen met gelijkstroom gedurende 20 uur bij een temperatuur van 20°C, tot het moment dat een enkele cel de waarde van 1,7 V (10,2 V voor een batterij van 12 V) bereikt. Het ontladen van een batterij tot een waarde onder 10 V bedreigt zijn zwavelgehalte en kan leiden tot beschadiging of drastische daling van de capaciteit. De nominale capaciteit is nauw verbonden met de definitie van nominale stroom, die de stroomwaarde van de betreffende leeglopende batterij gedurende 20 uur beschrijft. Hij wordt berekend door de batterijcapaciteit te delen door 20. De nominale stroom van een batterij met een capaciteit van 40 Ah bedraagt bijvoorbeeld 2 A. Uiteraard geldt: hoe hoger de waarde, hoe groter de capaciteit van de batterij. Dit vertaalt zich naar de tijd waarin het apparaat kan werken tot de batterij volledig ontladen is.

 

Afb. 1. Twee populaire batterijen uit het aanbod van Delta. Van links naar rechts: 12 V 7,2 Ah en 12 V 18 Ah (deze batterijen onderscheiden zich door hun aanzienlijk langere levensduur in vergelijking met standaardbatterijen)

 

 

 

In de praktijk is de batterijcapaciteit het vermogen om elektrische lading te cumuleren en een ampère uur (Ah) is het product van intensiteit van de ontladingsstroom (A) en de ontladingstijd van de batterij (h) tot een bepaalde spanning. Een batterij met een capaciteit van 18 Ah zou bijvoorbeeld in theorie een elektrisch circuit met een stroomintensiteit van 1 A gedurende 18 uur kunnen voeden. De werkingsduur van de batterij wordt twee keer zo lang, tot 36 uur, als de stroomafname van het gevoerde circuit twee keer zo laag is, namelijk 0,5 A. Uiteraard kunnen deze waarden in de praktijk afwijken, afhankelijk van de manier van ontladen, de bedrijfsomstandigheden en de toestand van de batterij.

 

Het is niet voor niets dat de door de batterijproducenten opgegeven capaciteit verwijst naar tests die zijn uitgevoerd bij een temperatuur van 20°C. Afhankelijk van de uitvoeringstechnologie van de batterij heeft de temperatuur in verschillende mate invloed op de capaciteit. Als de temperatuur tijdens het ontladen van de batterij daalt, daalt ook de batterijcapaciteit. De batterijcapaciteit van een loodzuurbatterij bedraagt bij een temperatuur van 0°C bijvoorbeeld 85% van de nominale capaciteit. Bij temperaturen onder nul is de daling van de batterijcapaciteit goed merkbaar en bij een temperatuur van -10°C bedraagt hij nog maar 75% van de nominale capaciteit. Hoge temperaturen zijn ook niet gunstig voor batterijen. Een te hoge bedrijfstemperatuur van de batterij beïnvloedt zijn levensduur, met als gevolg dat hij sneller verslijt. Bij het plaatsen van batterijen in buffervoedingen moet u er daarom op letten dat de lucht vrij om de batterijen kan bewegen.

 

Voor kleinere batterijen die worden toegepast in draagbare radio- en televisieapparatuur, draagbare computers of mobiele telefoons, wordt de capaciteit weergegeven in een afgeleide eenheid van Ah - mAh (milliampère-uur)

 

De batterijcapaciteit bepaalt ook zijn laadstroom. Aangenomen wordt dat deze niet groter mag zijn dan 0,1 keer de batterijcapaciteit. Een batterij met een capaciteit van 18 Ah moet bijvoorbeeld worden geladen met een stroom van ca. 1,8 A. Helaas neemt de capaciteit na iedere cyclus die bestaat uit het ontladen en opladen van de batterij onvermijdelijk af. De levensduur kan echter wel verlengd worden door juiste exploitatie, goede bedrijfsomstandigheden en het voorkomen dat de batterij volledig ontlaadt.