Cum să înțelegeți rata de descărcare și bateria cu litiu

Ce este rata C?

Rata C este o unitate pentru a declara o valoare curentă care este utilizată pentru estimarea și/sau desemnarea timpului efectiv estimat al bateriei în condiții variabile de încărcare/descărcare.Curentul de încărcare și descărcare al unei baterii este măsurat în rata C.Majoritatea bateriilor portabile sunt evaluate la 1C.

Observați cum sunt scalate ratele de încărcare și descărcare și de ce contează.

Ratele de încărcare și descărcare ale unei baterii sunt guvernate de ratele C.Capacitatea unei baterii este de obicei evaluată la 1C, ceea ce înseamnă că o baterie complet încărcată, evaluată la 1Ah, ar trebui să furnizeze 1A timp de o oră.Aceeași baterie care se descarcă la 0,5C ar trebui să furnizeze 500mA timp de două ore, iar la 2C furnizează 2A timp de 30 de minute.Pierderile la descărcări rapide reduc timpul de descărcare și aceste pierderi afectează și timpii de încărcare.

O rată C de 1C este cunoscută și ca o descărcare de o oră;0,5C sau C/2 este o descărcare de două ore și 0,2C sau C/5 este o descărcare de 5 ore.Unele baterii de înaltă performanță pot fi încărcate și descărcate peste 1C cu stres moderat.Tabelul 1 ilustrează timpii tipici la diferite rate C.

Pentru a calcula valoarea curentului de sarcină cu rata de încărcare/descărcare, aceasta poate fi obținută prin:

∴ C-Rate (C) = Curent de încărcare sau de descărcare (A) / Capacitatea nominală a bateriei

De asemenea, timpul preconizat disponibil al bateriei pe o anumită capacitate de descărcare poate fi obținut prin;

∴ Ora de utilizare a bateriei = Capacitate de descărcare (Ah) / Curent de descărcare (A)

Capacitatea de descărcare a a Celulă cu litiu de mare putere .

[Exemplu] În produsele de mare putere, capacitatea nominală a modelului SLPB11043140H este de 4,8 Ah.O celulă NMC cu litiu-ion.

1. Care este starea curentului de descărcare 1C în acest model?

∴ Curent de încărcare (sau descărcare) (A) = Capacitatea nominală a bateriei * Rata C = 4,8 * 1(C) = 4,8 A

Înseamnă că bateria este disponibilă timp de 1 oră în această stare de descărcare curentă.

2. Valoarea curentului de descărcare în condiția de descărcare de 20C este 4,8(A)*20(C)=96A Această baterie dezvăluie performanța excelentă chiar dacă bateria se descarcă în condiția de descărcare de 20C.Următorul este timpul disponibil al bateriei când capacitatea unei baterii arată 4,15 Ah

∴ Ore utilizate (h) = Capacitate descărcată (Ah) / Curent aplicat (A) = 4,15 (Ah) / 96 (A) ≒ 0,043 ore ≒ 2,6 minute cu 96 A

Înseamnă că bateria poate fi folosită timp de 2,6 minute (0,043 ore) cu un curent de sarcină de 96 A

Înțelegerea capacității bateriei

Rata de descărcare vă oferă punctul de pornire pentru determinarea capacității unei baterii necesare pentru a rula diferite dispozitive electrice.Produsul I xt este încărcarea Q, în coulomb, eliberată de baterie.Inginerii preferă de obicei să utilizeze amperi-oră pentru a măsura viteza de descărcare folosind timpul t în ore și curentul I în amperi.

Din aceasta, puteți înțelege capacitatea bateriei folosind valori precum wați-oră (Wh) care măsoară capacitatea bateriei sau energia de descărcare în termeni de watt, o unitate de putere.Inginerii folosesc diagrama Ragone pentru a evalua capacitatea în watt-oră a bateriilor din nichel și litiu.Diagramele Ragone arată cum puterea de descărcare (în wați) scade pe măsură ce energia de descărcare (Wh) crește.Graficele arată această relație inversă între cele două variabile.

Aceste diagrame vă permit să utilizați chimia bateriei pentru a măsura puterea și rata de descărcare a diferitelor tipuri de baterii, inclusiv fosfat de litiu-fier (LFP) , oxid de litiu-mangan (OVM) , și nichel mangan cobalt (NMC).

Cum să găsiți o evaluare C a unei baterii?

Bateriile mai mici sunt în mod obișnuit evaluate la evaluarea 1C, care este cunoscută și sub numele de rata de o oră.De exemplu, dacă bateria dvs. este etichetată 3000mAh la rata de o oră, atunci ratingul 1C este de 3000mAh.În general, rata C a bateriei dvs. o veți găsi pe eticheta și pe fișa de date a bateriei.Diferitele chimii ale bateriilor vor afișa uneori rate de C diferite, de exemplu, bateriile cu plumb-acid sunt, în general, evaluate la o rată de descărcare foarte scăzută, adesea 0,05C sau o rată de 20 de ore.Chimia și designul bateriei dvs. vor determina rata C maximă a bateriei dvs., bateriile cu litiu, de exemplu, pot tolera rate C de descărcare mult mai mari decât alte substanțe chimice, cum ar fi cele alcaline.Dacă nu găsiți clasificarea C a bateriei pe etichetă sau fișa de date, vă sfătuim să contactați producator de baterii direct.

Ecuația curbei de descărcare a bateriei

Ecuația curbei de descărcare a bateriei care stă la baza acestor diagrame vă permite să determinați durata de funcționare a unei baterii prin găsirea pantei inverse a liniei.Acest lucru funcționează deoarece unitățile de wați-oră împărțite la wați vă oferă ore de funcționare.Punând aceste concepte în formă de ecuație, puteți scrie E = C x Vavg pentru energia E în wați-oră, capacitatea în amperi-oră C și tensiunea medie Vavg a descărcării.

Wați-oră oferă o modalitate convenabilă de a converti de la energia de descărcare la alte forme de energie, deoarece înmulțirea wați-oră cu 3600 pentru a obține watt-secunde vă oferă energia în unități de jouli.Joulii sunt folosiți frecvent în alte domenii ale fizicii și chimiei, cum ar fi energia termică și căldura pentru termodinamică sau energia luminii în fizica laserului.

Câteva alte măsurători diverse sunt utile alături de rata de descărcare.De asemenea, inginerii măsoară capacitatea de putere în unități de C, care este capacitatea amperi-oră împărțită la exact o oră.De asemenea, puteți converti direct din wați în amperi știind că P = I x V pentru puterea P în wați, curentul I în amperi și tensiunea V în volți pentru o baterie.

De exemplu, o baterie de 4 V cu o capacitate de 2 amperi-oră are o capacitate de 2 Wh în watt-oră.Această măsurătoare înseamnă că puteți extrage curent la 2 amperi timp de o oră sau puteți extrage un curent la un singur amperi timp de două ore.Relația dintre curent și timp depind unul de celălalt, așa cum este dat de ratingul amperi-oră.

Dacă aveți nevoie de ajutor pentru a găsi bateria potrivită pentru aplicația dvs., vă rugăm să luați legătura cu unul dintre Baterie cu litiu BSLBATT ingineri de aplicatii.