La capacità e la tensione della batteria

Capacità nominale
La capacità minima che una batteria dovrebbe essere in grado di scaricare nelle condizioni specificate nel progetto, come temperatura, velocità di scarica, tensione di terminazione, ecc., espressa in ampere all'ora e indicata con il simbolo C. La capacità è fortemente influenzata da la velocità di scarica, quindi la velocità di scarica è spesso indicata da numeri arabi nell'angolo in basso a destra della lettera C, come C20=50, indicando che la capacità con una tariffa di 20 ore è di 50 ampere-ora. La capacità teorica di una batteria può essere calcolata con precisione in base alla quantità di materiale attivo dell'elettrodo nell'equazione di reazione della batteria e all'equivalente elettrochimico del materiale attivo calcolato secondo la legge di Faraday. A causa delle potenziali reazioni collaterali delle batterie e dei requisiti di progettazione speciali, la capacità effettiva delle batterie è spesso inferiore alla capacità teorica.
Tensione nominale
La tensione operativa tipica di una batteria a temperatura ambiente, nota anche come tensione nominale. È un riferimento per la selezione di diversi tipi di batterie. La tensione di funzionamento effettiva di una batteria è uguale alla differenza nel potenziale dell'elettrodo di equilibrio tra gli elettrodi positivo e negativo in diverse condizioni di utilizzo. È legato solo al tipo di materiale attivo dell'elettrodo e non alla quantità di materiale attivo. La tensione della batteria è essenzialmente una tensione di corrente continua, ma in determinate condizioni speciali la transizione di fase dei cristalli metallici o di determinati film di fase causata dalle reazioni degli elettrodi può causare piccole fluttuazioni di tensione, chiamate rumore. L'ampiezza della fluttuazione è piccola ma la gamma di frequenza è ampia, quindi può essere distinta dal rumore autoeccitato nel circuito.
Tensione a circuito aperto
La tensione ai terminali di una batteria in uno stato di circuito aperto è chiamata tensione a circuito aperto. La tensione a circuito aperto di una batteria è uguale alla differenza tra il potenziale dell'elettrodo positivo e il potenziale dell'elettrodo negativo della batteria quando non c'è corrente che passa attraverso i due poli. La tensione a circuito aperto di una batteria è rappresentata da V aperto, che è uguale ai potenziali degli elettrodi positivo e negativo della batteria. La tensione a circuito aperto di una batteria è generalmente inferiore alla sua forza elettromotrice. Questo perché il potenziale dell'elettrodo stabilito dai due poli della batteria nella soluzione elettrolitica non è solitamente un potenziale dell'elettrodo di equilibrio, ma un potenziale dell'elettrodo stabile. In generale si può approssimare che la tensione a circuito aperto di una batteria sia la forza elettromotrice della batteria.