🔋 حاسبة عمر البطارية

لماذا لا تدوم بطاريتك أبدًا بقدر ما يَعِد الملصق؟

بطارية مُصنَّفة بـ2000 mAh تبدو كأنها يجب أن تُقدّم بالضبط 2000 ميلي أمبير ساعة من التيار القابل للاستخدام قبل أن تموت، لكن مدة التشغيل الواقعية تقصر تقريبًا دائمًا عن ذلك الرقم النظري — فارق يُفاجئ كثيرًا من الناس حتى يفهموا ما تمثّله السعة المُصنَّفة فعليًا مقابل كيفية تصرّف البطاريات في الاستخدام الفعلي.

تُقاس تصنيفات mAh المطبوعة على البطارية تحت ظروف مخبرية مضبوطة: عادة معدّل تفريغ بطيء وثابت في حرارة الغرفة، ظروف نادرًا ما تطابق كيفية استهلاك جهاز فعلي للطاقة في الاستخدام الحقيقي. تستهلك الأجهزة الفعلية تيارًا غالبًا في نبضات متغيّرة، وتعمل عبر مدى من درجات الحرارة، وتستمر باستهلاك الطاقة حتى بينما ينخفض جهد البطارية نحو نهاية دورة تفريغها — كل هذه عوامل تُقلِّل السعة القابلة للاستخدام فعليًا تحت الرقم المُصنَّف.

المقاومة الداخلية مساهم رئيسي في هذا الفارق. لكل بطارية مقاومة داخلية تحوّل جزءًا من طاقتها المخزَّنة إلى حرارة بدل تسليمها للجهاز، ويصبح هذا التأثير أكثر وضوحًا عند معدّلات تفريغ أعلى — بطارية تُفرَّغ بسرعة تخسر سعة نسبيًا أكثر للتسخين الداخلي من نفس البطارية المُفرَّغة ببطء، وهذا جزء من سبب رؤية الأجهزة عالية الاستهلاك فارقًا أكبر بين السعة المُصنَّفة والفعلية.

تلعب درجة الحرارة أيضًا دورًا معتبرًا: كيمياء البطارية، خصوصًا في خلايا الليثيوم-أيون والقلوية الشائعة، تعمل بشكل أضعف بشكل قابل للقياس في الظروف الباردة، أحيانًا تُقدِّم أقل بـ20-30% من السعة القابلة للاستخدام في درجات الحرارة المنخفضة مقارنة بالأداء في حرارة الغرفة، وهذا سبب أن الأجهزة المستخدَمة خارجيًا في الشتاء تُظهِر غالبًا عمر بطارية أقصر بشكل ملحوظ من نفس الجهاز المستخدَم داخليًا.

عامل الكفاءة المُستخدَم في هذه الحاسبة — عادة نحو 85% كتقدير تخطيطي معقول — يحتسب هذا الفارق المُجمَّع بين السعة النظرية والفعلية القابلة للاستخدام في العالم الواقعي. يطبّق المهندسون الذين يصمّمون منتجات تعمل بالبطارية عامل تخفيض مشابهًا بشكل روتيني عند تقدير مدة تشغيل تصميم جديد، لأن الوعد بمدة تشغيل مبنية على السعة المُصنَّفة الخام وحدها سيضع توقعات غير واقعية سيفشل المنتج النهائي بعد ذلك في تحقيقها في الاستخدام النموذجي.