Método de cálculo de la capacidad de la batería de litio

Introducción: las baterías de litio se han vuelto cada vez más populares debido a su alta densidad de energía, mayor vida útil y rendimiento superior en comparación con otras baterías químicas. Un aspecto crucial cuando se trabaja con baterías de litio es comprender cómo calcular su capacidad con precisión. La capacidad de la batería se refiere a la cantidad de carga que una batería puede almacenar, y saber cómo calcularla permite una mejor estimación del tiempo de funcionamiento de la batería y el diseño general del sistema. En este artículo, exploraremos el método para calcular la capacidad de la batería de litio y brindaremos una guía paso a paso para ayudarlo a realizar estos cálculos de manera efectiva.

Para las baterías de litio, el cálculo de la capacidad generalmente se realiza mediante la siguiente fórmula:

Capacidad (en vatios-hora, Wh) = (Voltaje de la batería, V) × (Capacidad de la batería, amperios-hora, Ah)

El voltaje de la batería se refiere al voltaje nominal de la batería de litio, que generalmente proporciona el fabricante (p. ej., 3,7 V para una batería típica de iones de litio).

La capacidad de la batería también la especifica el fabricante y se expresa en términos de amperios-hora (Ah) o miliamperios-hora (mAh). Si la capacidad se proporciona en mAh, divídala por 1000 para convertirla en amperios-hora.

Es importante tener en cuenta que esta fórmula proporciona la capacidad de energía de la batería en vatios-hora. Los vatios-hora representan la cantidad total de energía que puede entregar la batería a lo largo del tiempo. Para convertir los vatios-hora en miliamperios-hora (mAh), puede usar la siguiente fórmula:

Capacidad (en miliamperios-hora, mAh) = Capacidad (en vatios-hora, Wh) × 1000 / Voltaje de la batería (V)

Recuerde usar las unidades y el voltaje adecuados para garantizar cálculos precisos. Vale la pena señalar que la capacidad de las baterías de litio puede variar según factores como la tasa de descarga, la temperatura y la antigüedad de la batería, por lo que siempre es recomendable consultar las especificaciones del fabricante para obtener información precisa sobre la capacidad.

Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

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Cómo calcular los vatios hora

Calcular la capacidad de la batería Para calcular la capacidad de la batería en vatios-hora (Wh), multiplique el voltaje nominal (Vn) por la clasificación de amperios-hora (Ah) utilizando la siguiente fórmula: Capacidad (Wh) = Vn (V) × Ah (Ah) )

Por ejemplo, si tiene una batería de litio con un voltaje nominal de 3,7 V y una clasificación de amperios-hora de 5 Ah, el cálculo de la capacidad sería: Capacidad (Wh) = 3,7 V × 5 Ah = 18,5 Wh

Ajuste para la eficiencia de descarga (opcional) En escenarios del mundo real, las baterías no son 100 % eficientes para convertir la energía almacenada en energía utilizable debido a factores como la resistencia interna y la caída de voltaje. Si desea tener en cuenta esta pérdida de eficiencia, puede multiplicar la capacidad calculada por un factor de eficiencia de descarga (generalmente expresado como un decimal o un porcentaje). Por ejemplo, si supone una eficiencia de descarga del 85 %, multiplique la capacidad por 0,85.

Capacidad ajustada (Wh) = Capacidad (Wh) × Eficiencia de descarga

Usar capacidad en cálculos de aplicaciones Ahora que ha calculado la capacidad de la batería en vatios-hora (Wh), puede usar este valor para estimar el tiempo de ejecución de la batería en una aplicación determinada. Al dividir la capacidad por el consumo de energía del dispositivo (en vatios), puede determinar el tiempo de ejecución aproximado.

Autonomía (horas) = Capacidad (Wh) / Consumo de energía (W)

¿Cuál es la fórmula para calcular la capacidad de la batería?

La fórmula para calcular la capacidad de una batería depende del tipo de batería y de las unidades utilizadas para expresar la capacidad. Estas son las fórmulas comúnmente utilizadas para diferentes tipos de baterías:

Para baterías cilíndricas o prismáticas:

Capacidad (en amperios-hora, Ah) = (Voltaje nominal, V) × (Capacidad total de la batería, mAh) / 1000 En esta fórmula, el fabricante suele proporcionar la capacidad total de la batería y se expresa en miliamperios-hora (mAh) .

Para baterías tipo moneda o de botón: Capacidad (en miliamperios-hora, mAh) = (Voltaje nominal, V) × (Capacidad nominal, mAh). El índice de capacidad lo proporciona el fabricante y generalmente se indica en la batería.

Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

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Para baterías de plomo-ácido:

Capacidad (en amperios-hora, Ah) = (Capacidad de la batería, Ah) × (Voltaje de la batería, V). En las baterías de plomo-ácido, la capacidad generalmente la proporciona el fabricante y se expresa en amperios-hora (Ah). También se especifica el voltaje de la batería. Es importante tener en cuenta que estas fórmulas brindan una estimación de la capacidad de la batería, y el rendimiento real puede variar según varios factores, como la tasa de descarga, la temperatura y la antigüedad de la batería. Además, diferentes baterías pueden tener diferentes características de tasa de descarga, por lo que es fundamental tener en cuenta la tasa de descarga específica o la tasa C especificada por el fabricante para obtener cálculos de capacidad más precisos. La fórmula para calcular la capacidad de la batería es:

Capacidad de la batería = Voltaje (V) x Amperios-hora (Ah)

La capacidad de la batería generalmente se expresa en amperios-hora (Ah) o miliamperios-hora (mAh). Representa la cantidad de carga que una batería puede almacenar y también puede entregar.

Por ejemplo, supongamos que tiene una batería con un voltaje de 12 voltios y una capacidad de 100 amperios-hora. El calculo seria:

Capacidad de la batería = 12 V x 100 Ah = 1200 vatios-hora (Wh)

Tenga en cuenta que esta fórmula asume un voltaje constante durante todo el ciclo de descarga de la batería. En realidad, el voltaje de la batería puede variar según el estado de carga y las condiciones de carga. Entonces, para cálculos precisos, es esencial considerar factores como las curvas de descarga y la eficiencia.

Cálculo del contenido de litio (gramos)

La relación de contenido de litio generalmente se expresa como un porcentaje. Para calcular el contenido de litio en gramos, puede usar la siguiente fórmula: Contenido de litio (gramos) = Capacidad de la batería (Ah) x Relación de contenido de litio (%) x 0.01

Por ejemplo, supongamos que tiene una batería con una capacidad de 10 Ah y una relación de contenido de litio del 3%. El calculo seria:

Contenido de litio (gramos) = 10 Ah x 3% x 0,01 = 0,3 gramos

Entonces, en este ejemplo, el contenido de litio en la batería sería de 0,3 gramos.

Recuerde, este cálculo asume que todo el contenido de litio está en forma de litio metálico. Las diferentes químicas de la batería pueden tener diferentes compuestos de litio y el contenido de litio puede variar en consecuencia.