电池与电池

碱性电池的标称电压为1.5伏,NiMh电池的标称电压为1.2伏,这就是为什么许多人认为电池可能无法在设计用于电池供电的设备中工作的原因。我研究了以不同模式放电时电池和蓄电池上的电压如何变化。



在测试中,使用了优质的Lexman电池和采用Eneloop技术的电池-富士通AA 2500 mAh和宜家LADDA AAA 900 mAh。





为了测试容量和负载容量,电池和蓄电池以三种模式放电:



  • 用200 mA直流电放电。这种负载是电子玩具固有的。
  • AA电池的脉冲放电(负载10秒,暂停20秒)为2500 mA,AAA为1000 mA。这种负载是功能强大的设备的典型负载。
  • 以“恒定电阻”模式放电,初始电流为1000 mA。此模式模拟手电筒或带有电动机的设备的操作。


在放电至0.7 V的电压下进行测量。



以200 mA的恒定电流放电



输送的能量:

AA:电池-2.97 Wh,电池-2.52 Wh;

AAA:电池-1.08 Wh,电池-1.00 Wh;



AA电池的电量增加15%,AAA电池的电量增加7%。



尽管电池上的初始电压较低,但在第三次放电后,它等于电池上的电压。当电池放电10%时,电压下降到1.4 V,然后当电池放电90%时,电压逐渐下降到1V。电池的行为有所不同。在放电的前30%,电压从1.4V逐渐下降到1.2V,然后几乎保持不变,直到电池放电90%为止,在电池工作的最后10%,电压开始下降至1V及以下。



以“恒定电阻”模式放电,初始电流为1000 mA





输送的能量:



AA:电池-3.02 Wh,电池-1.55 Wh;

AAA:电池-1.08 Wh,电池-0.59 Wh;



在高负载下,AA电池可提供49%的电量,而AAA电池可提供45%的电量。



在这样的负载下,电池的电压在放电1%之后会下降到低于电池的电压!



2500 mA脉冲放电(负载10秒,暂停20秒)







给定能量:电池-2.61 Wh,电池-0.82 Wh;



在超高负载下,电池和蓄电池之间的差异会更大:电池提供的能量多于三倍。



该图清楚地表明,从放电的第一秒起,电池负载下的电压就会更高。



电池可以承受更大的负载,因此施加和卸下负载时的电压差不大(约0.1 V),并且电池中的电压差达到0.5V。



以1000 mA脉冲放电(负载10秒,暂停20秒)





输送的能量:电池-0.94 Wh,电池-0.50 Wh;



当用超大电流对AAA电池放电时,情况完全相同。

电池几乎提供两倍的能量,并且在整个放电过程中,电池上的电压会更高。



根据我的实验,可以得出以下结论:



  • 电池在所有模式下均具有优势,但是在提供强大而超强的负载时会观察到特别大的差异-电池可提供三倍或更多倍的能量。
  • 尽管事实上电池的标称电压较小(1.2 V,电池为1.5 V),但实际上,在放电过程中,它变得高于电池的标称电压(从大负载开始到小容量放电约占三分之一)。
  • 不建议在消耗量非常低的设备(手表,遥控器)中使用电池,这些设备的电池更换频率少于每年一次。
  • 在设备中,如果电池每年一次“用尽”一次以上,那么使用电池不仅可以节省开支,可以保护环境,还可以进行更长的工作而无需充电(更换电池)。


©2020年,Alexey Nadezhin



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