Kapacita baterie je důležitým ukazatelem při výběru baterie

a jednou z hlavních je elektrická kapacita. Elektrická kapacita se obvykle chápe jako schopnost vodiče akumulovat náboj, měřená ve faradech. Pokud tedy bateriím připisujeme schopnost akumulovat energii, měli bychom přijmout definici kapacity baterie. Kapacita baterie se měří v ampérhodinách a zkratkou „A*h“. Tato hodnota, spolu s dalšími charakteristikami, je uvedena v technické dokumentaci baterie a na jejím štítku.

Kapacita baterie

Z fyzikálního hlediska se kapacita baterie měří v coulombech (C), nikoli v Ah, a rovná se schopnosti vodiče dodat energii proudem 1 A za 1 s. Proto se parametr kapacity baterie C zaměňuje s elektrickým nábojem Q (množstvím elektřiny). Náboj Q [C] se zase rovná [1A] * [1 s], po převodu na hodiny [3600 C] = [1A] * [60 * 60] = [Ah]. Kapacita autobaterie se měří v ampérhodinách (Ah), u mobilních zařízení v miliampérhodinách (mAh).

Zjednodušme si vnímání ve formě vzorců:Někteří výrobci také udávají kapacitu baterií v kilowatthodinách (kW*h). Pro převod kW*h na A*h je třeba použít jednoduchý vzorec pro výkon P=UI [W=V*A], I=P/U [A=W/V], takže pro převod výkonu na ampérhodiny je třeba vydělit výkon P síťovým napětím (220V/380V) a vynásobit hodinou.Jmenovitá elektrická kapacita (C) určuje množství elektřiny, které baterie uvolní během standardního vybíjecího cyklu, který je nastaven na 10 nebo 20 hodin. Další podmínkou vybíjení je konečné vybíjecí napětí 1,8 V na bateriový blok. Baterie s jmenovitým napětím 12 V se tedy vybije na 10,8 V.

Pro určení vybíjecího proudu (v ampérech) vydělte kapacitu (v ampérhodinách) dobou vybíjení (v hodinách).

Příklad: Baterie s kapacitou 66 Ah může pracovat 20 hodin při vybíjecím proudu 66/20 = 3,3 (A).

To samozřejmě neznamená, že tuto baterii lze vybíjet 1 hodinu proudem 66 A – se zvyšujícím se vybíjecím proudem se kapacita baterie snižuje a vysoké hodnoty proudu jsou nepřijatelné – desky baterie se mohou deformovat.

Kromě jmenovité kapacity baterie existuje také pojem rezervní kapacity. Rezervní kapacita určuje, kolik hodin může baterie napájet palubní síť vozidla v případě selhání generátoru. V tomto případě se vybíjecí proud prudce zvyšuje, s přihlédnutím k vytápění a osvětlení je to asi 25 A. Při takovém zatížení je rezervní kapacita ⅔ jmenovité.

Příklad: Pro baterii s jmenovitou kapacitou 66 Ah bude rezervní kapacita ⅔ x 66 = 44 (Ah).

Tato baterie bude v obvodu unášet proud 25 A po dobu 44/25≈1,8 (A), tj. méně než 2 hodiny. Na štítku baterie je rezervní kapacita, pokud je uvedena, uvedena nikoli v ampérhodinách, ale v minutách. Takže podle výše uvedeného příkladu to bude asi 100 minut.

Existuje jednoduché pravidlo pro určení rezervní kapacity v minutách „spontánně“ – k tomu je třeba vynásobit kapacitu baterie v A*h číslem 1,6. Zkontrolujme to pro naši baterii: 66 x 1,6≈106 (min). Téměř úplná shoda s předchozím výpočtem.

Jmenovitá kapacita baterie je určena řadou jejích konstrukčních a technologických charakteristik, jakož i provozními podmínkami. Mezi hlavní ovlivňující faktory patří:

• chemické složení elektrolytu;
• rozměry olověných desek;
• množství a vlastnosti aktivní hmoty.

Kapacita závisí také na okolní teplotě. Pro každý stupeň teploty pod 20 °C se kapacita snižuje přibližně o 1 Ah, tj. při nulové teplotě může baterie ztratit 20 Ah své kapacity.

Jmenovitá kapacita baterie nedosáhne hodnot teoreticky vypočítaných na základě množství aktivních látek v bateriích, protože ne veškerá aktivní hmota interaguje s elektrolytem. Koeficient využití aktivní hmoty desek baterie je obvykle 50-60 %.

Jak změřit kapacitu baterie

Pokud víte, jak měřit kapacitu baterie, můžete zkontrolovat shodu skutečné kapacity uvedené na štítku u nové baterie a také ji pravidelně kontrolovat u používané baterie. Pro kontrolu kapacity je nutné provést cyklus nabíjení a vybíjení – nejprve baterii plně nabijte (obvykle doporučeným nabíjecím proudem 10 % jmenovité kapacity na napětí 14,4 V po dobu 13–15 hodin při nabíjení zcela vybité baterie) a poté ji vybijte, abyste změřili elektrickou kapacitu na napětí 10,8 V s požadovaným vybíjecím proudem v souladu se zvolenou dobou vybíjecího cyklu (10 nebo 20 hodin).

K baterii musí být připojena zátěž, proud procházející zátěží musí být řízen ampérmetrem a napětí na svorkách baterie musí být měřeno voltmetrem. Jako zátěž lze použít výkonný elektrický rezistor (nebo reostat) s odporem v ohmech vypočítaným podle vzorce R=U/I, kde U je jmenovité napětí baterie (volty) a I je vybíjecí proud (ampéry).

Příklad: Při vybíjení 12voltové baterie proudem 3,3 A by měl být odpor zátěžového rezistoru 12/3,3≈3,6 (Ohm).

Pokud není k dispozici vhodný rezistor nebo reostat, lze jako zátěž připojit jednu nebo více paralelně zapojených automobilových žárovek. Protože žárovky mají kromě jmenovitého napětí obvykle i jmenovitý výkon ve wattech, je vhodné vybírat žárovky na základě jejich výkonu pomocí vzorce: P=U x I, kde U je jmenovité napětí baterie (volty) a I je vybíjecí proud (ampéry).

Příklad: Pro vybití baterie s jmenovitým napětím 12 V proudem 3,3 A k ní můžete jako zátěž připojit automobilové žárovky s celkovým výkonem 12 x 3,3 ≈ 40 (W).

Pokud testem projde baterie s kapacitou 66 Ah, budou tyto lampy po připojení k ní nepřetržitě svítit 20 hodin, přičemž napětí na svorkách baterie by do konce vybíjecího cyklu nemělo klesnout pod 10,8 V.

Jak vybrat správnou baterii pro vaše auto na základě její kapacity

Obvykle platí, že čím vyšší je objem motoru, tím výkonnější baterii vyžaduje. Správnou baterii si můžete vybrat pomocí níže uvedené tabulky.

Přibližnou požadovanou kapacitu baterie lze určit vynásobením druhé odmocniny z objemu motoru číslem 50.

Příklad: Dvoulitrový motor vyžaduje baterii s kapacitou 2 x √50≈2 (Ah).

Pokud je palubní síť vozidla přetížená spotřebiči nebo je motor vozidla vznětový (vyžadující výkonnější startér), lze baterii odebírat s kapacitní rezervou. Rezerva zajistí startování motoru v chladném období, kdy skutečná kapacita baterie klesá.

Neměli byste však provozovat auto s baterií s nadměrně velkou kapacitou – nedostatečně výkonný generátor nebude schopen plně nabít vybitou baterii a výhoda v elektrické kapacitě bude imaginární. Výkonnější baterie také ztíží práci startéru auta, což ovlivní jeho životnost.