Ёмкость аккумуляторов

Ёмкость, выражаемая в ампер-часах (А·ч, мA·ч) или ватт-часах (Вт·ч), – это количество тока или энергии, которую батарея может отдать в нагрузку за один час. На практике емкость батареи обычно измеряется анализатором аккумуляторных батарей. Например, аккумуляторная батарея номинальной емкостью 1200 мА·ч отдает в нагрузку ток 1200 мА в течение одного часа.

По идее расход энергии в более короткое время должен быть таким же, как и в случае более медленного разряда, так как отдается такое же количество энергии, только в течение более короткого времени и за счёт большего тока – однако на практике это не так, главным образом из-за конечного значения внутреннего сопротивления аккумулятора. При разряде аккумулятора, установленного в анализатор, который позволяет регулировать различные токи разряда, больший расход энергии будет в том случае, если батарея разряжается более низким током.

Ёмкость аккумуляторов в ампер-часах и ватт-часах

Общепринятой единицей измерения ёмкости аккумуляторов стала единица, не способная точно отразить ёмкость - миллиампер-часы (mAh, мАч, мА·ч). В то время как "правильная" единица измерения - ватт-часы (Wh, Втч, Вт⋅ч).

Почему ватт-часы - "правильная единица", а миллиампер-часы (или ампер-часы) "неправильная"? Аккумуляторы и аккумуляторные сборки бывают на разное номинальное напряжение, например 1.2, 3.6, 3.7, 7,4, 11.1, 14.8V. При этом аккумулятор 7.4V 2000mAh имеет вдвое большую ёмкость, чем 3.7V 2000mAh. С ватт-часами такой путаницы не будет - первый аккумулятор имеет ёмкость 14.8 Wh, второй 7.4 Wh. Чтобы получить ватт-часы нужно просто умножить номинальное напряжение аккумулятора на заряд в ампер-часах (1Ah=1000mAh).

Но это ещё не всё. В процессе разряда напряжение на аккумуляторе меняется. Например, у литий-полимерного аккумулятора на каждой банке оно падает от 4.2V до 3.0V. Реальное количество энергии, которое выдаст аккумулятор, можно посчитать лишь в ватт-часах, умножая текущее напряжение на текущий ток в каждый момент времени, то есть проинтегрировать процесс.

В итоге, реальная ёмкость, посчитанная в процессе разряда аккумулятора, может отличаться от расчётной ёмкости, полученная умножением номинального напряжения на заряд а ампер-часах, на несколько % даже у нового аккумулятора.