Com entendre la taxa de descàrrega i la bateria de liti

Què és la taxa C?

La taxa C és una unitat per declarar un valor actual que s'utilitza per estimar i/o designar el temps efectiu esperat de la bateria en condicions variables de càrrega/descàrrega.El corrent de càrrega i descàrrega d'una bateria es mesura en velocitat C.La majoria de les bateries portàtils tenen una classificació d'1C.

Observeu com s'escalen les taxes de càrrega i descàrrega i per què és important.

Les taxes de càrrega i descàrrega d'una bateria es regeixen per les taxes C.La capacitat d'una bateria es classifica habitualment en 1C, el que significa que una bateria completament carregada amb una capacitat d'1Ah hauria de proporcionar 1A durant una hora.La mateixa bateria que es descarrega a 0,5 C hauria de proporcionar 500 mA durant dues hores, i a 2 C proporciona 2 A durant 30 minuts.Les pèrdues a les descàrregues ràpides redueixen el temps de descàrrega i aquestes pèrdues també afecten els temps de càrrega.

Una taxa C d'1C també es coneix com a descàrrega d'una hora;0,5C o C/2 és una descàrrega de dues hores i 0,2C o C/5 és una descàrrega de 5 hores.Algunes bateries d'alt rendiment es poden carregar i descarregar per sobre d'1C amb un estrès moderat.La taula 1 il·lustra els temps típics a diferents taxes C.

Per calcular el valor del corrent de càrrega amb la taxa de càrrega/descàrrega, es pot obtenir per;

∴ C-Rate (C) = Corrent de càrrega o descàrrega (A) / Capacitat nominal de la bateria

A més, el temps disponible previst de la bateria en una capacitat de descàrrega determinada es pot obtenir mitjançant;

∴ Hora utilitzada de la bateria = Capacitat de descàrrega (Ah) / Corrent de descàrrega (A)

Capacitat de descàrrega de a Cèl·lula de liti d'alta potència .

[Exemple] En productes d'alta potència, la capacitat nominal del model SLPB11043140H és de 4,8 Ah.Una cèl·lula NMC d'ions de liti.

1. Quina és la condició de corrent de descàrrega 1C en aquest model?

∴ Corrent de càrrega (o descàrrega) (A) = Capacitat nominal de la bateria * Taxa C = 4,8 * 1 (C) = 4,8 A

Significa que la bateria està disponible durant 1 hora en aquesta condició de descàrrega actual.

2. El valor del corrent de descàrrega en condicions de descàrrega de 20C és de 4,8 (A) * 20 (C) = 96A. Aquesta bateria revela el rendiment excel·lent fins i tot si la bateria descarrega la condició de descàrrega de 20C.El següent és el temps disponible de la bateria quan la capacitat d'una bateria mostra 4,15 Ah

∴ Hores utilitzades (h) = Capacitat descarregada (Ah) / Corrent aplicat (A) = 4,15 (Ah) / 96 (A) ≒ 0,043 hores ≒ 2,6 minuts amb 96 A

Significa que la bateria es pot utilitzar durant 2,6 minuts (0,043 h) amb un corrent de càrrega de 96 A

Entendre la capacitat de la bateria

La taxa de descàrrega us proporciona el punt de partida per determinar la capacitat d'una bateria necessària per fer funcionar diversos dispositius elèctrics.El producte I xt és la càrrega Q, en coulombs, que emet la bateria.Els enginyers normalment prefereixen utilitzar amperes-hora per mesurar la velocitat de descàrrega utilitzant el temps t en hores i el corrent I en amperes.

A partir d'això, podeu entendre la capacitat de la bateria mitjançant valors com ara watts-hora (Wh) que mesuren la capacitat de la bateria o l'energia de descàrrega en termes d'un watt, una unitat de potència.Els enginyers utilitzen la trama Ragone per avaluar la capacitat en watts per hora de les bateries fetes de níquel i liti.Els diagrames de Ragone mostren com la potència de descàrrega (en watts) disminueix a mesura que augmenta l'energia de descàrrega (Wh).Els gràfics mostren aquesta relació inversa entre les dues variables.

Aquests diagrames us permeten utilitzar la química de la bateria per mesurar la potència i la velocitat de descàrrega de diferents tipus de bateries, com ara fosfat de ferro de liti (LFP) , òxid de liti-manganès (OVM) , i níquel manganès cobalt (NMC).

Com trobar una qualificació C d'una bateria?

Les bateries més petites solen classificar-se amb la qualificació 1C, que també es coneix com a tarifa d'una hora.Per exemple, si la vostra bateria està etiquetada com 3000 mAh a la velocitat d'una hora, la qualificació 1C és de 3000 mAh.En general, trobareu la taxa C de la bateria a l'etiqueta i al full de dades de la bateria.Les diferents químiques de bateries de vegades mostraran diferents taxes C, per exemple, les bateries de plom-àcid generalment tenen una taxa de descàrrega molt baixa, sovint de 0,05 C, o una velocitat de 20 hores.La química i el disseny de la vostra bateria determinaran la taxa de C màxima de la vostra bateria, les bateries de liti, per exemple, poden tolerar taxes de descàrrega C molt més altes que altres productes químics, com ara les alcalines.Si no trobeu la qualificació C de la bateria a l'etiqueta o al full de dades, us recomanem que us poseu en contacte amb el fabricant de bateries directament.

Equació de la corba de descàrrega de la bateria

L'equació de la corba de descàrrega de la bateria que subjau a aquests diagrames us permet determinar el temps d'execució d'una bateria trobant el pendent invers de la línia.Això funciona perquè les unitats de watt-hora dividides per watt us donen hores de temps d'execució.Posant aquests conceptes en forma d'equació, podeu escriure E = C x Vavg per a l'energia E en watts-hora, capacitat en amperes-hora C, i voltatge mitjà Vavg de la descàrrega.

Els watts-hora ofereixen una manera convenient de convertir l'energia de descàrrega a altres formes d'energia perquè multiplicar els watts-hora per 3600 per obtenir watts-segons us proporciona l'energia en unitats de joules.Els joules s'utilitzen freqüentment en altres àrees de la física i la química com l'energia tèrmica i la calor per a la termodinàmica o l'energia de la llum en la física del làser.

Algunes altres mesures diverses són útils juntament amb la taxa de descàrrega.Els enginyers també mesuren la capacitat de potència en unitats de C, que és la capacitat d'amperi hora dividida per precisament una hora.També podeu convertir directament de watts a amperes sabent que P = I x V per a la potència P en watts, el corrent I en amperes i la tensió V en volts per a una bateria.

Per exemple, una bateria de 4 V amb una capacitat de 2 amperes per hora té una capacitat de watts per hora de 2 Wh.Aquesta mesura significa que podeu extreure el corrent a 2 amperes durant una hora o podeu extreure un corrent a un sol amperatge durant dues hores.La relació entre el corrent i el temps depèn l'una de l'altra, tal com dona la classificació amper-hora.

Si necessiteu ajuda per trobar la bateria adequada per a la vostra aplicació, poseu-vos en contacte amb un dels Bateria de liti BSLBATT enginyers d'aplicacions.