Kako razumjeti brzinu pražnjenja i litijevu bateriju

Što je C-rate?

C-rate je jedinica za deklariranje trenutne vrijednosti koja se koristi za procjenu i/ili označavanje očekivanog efektivnog vremena baterije pod promjenjivim uvjetima punjenja/pražnjenja.Struja punjenja i pražnjenja baterije mjeri se u C-rate.Većina prijenosnih baterija ima nazivnu vrijednost 1C.

Promatrajte kako se skaliraju stope punjenja i pražnjenja i zašto je to važno.

Stope punjenja i pražnjenja baterije ovise o C-stopama.Kapacitet baterije obično se procjenjuje na 1C, što znači da bi potpuno napunjena baterija s ocjenom 1Ah trebala osigurati 1A tijekom jednog sata.Ista baterija pražnjenja na 0.5C trebala bi osigurati 500mA za dva sata, a na 2C isporučuje 2A za 30 minuta.Gubici pri brzim pražnjenjima smanjuju vrijeme pražnjenja i ti gubici također utječu na vrijeme punjenja.

C-stopa od 1C također je poznata kao jednosatno pražnjenje;0,5C ili C/2 je dvosatno pražnjenje, a 0,2C ili C/5 je 5-satno pražnjenje.Neke baterije visokih performansi mogu se puniti i prazniti iznad 1C uz umjereno opterećenje.Tablica 1 ilustrira tipična vremena pri različitim C-brzinama.

Za izračun vrijednosti struje opterećenja s brzinom punjenja/pražnjenja, može se dobiti pomoću;

∴ C-Brzina (C) = Struja punjenja ili pražnjenja (A) / Nazivni kapacitet baterije

Također, očekivano raspoloživo vrijeme baterije na određenom kapacitetu pražnjenja može se dobiti pomoću;

∴ Iskorišteni sat baterije = Kapacitet pražnjenja (Ah) / Struja pražnjenja (A)

Sposobnost pražnjenja a Litijeva ćelija velike snage .

[Primjer] U proizvodima velike snage, nazivni kapacitet modela SLPB11043140H je 4,8 Ah.Litij-ionska NMC ćelija.

1. Kakvo je stanje struje pražnjenja 1C u ovom modelu?

∴ Struja punjenja (ili pražnjenja) (A) = Nazivni kapacitet baterije * C-stopa = 4,8 * 1(C) = 4,8 A

To znači da je baterija dostupna 1 sat prema ovom trenutnom stanju pražnjenja.

2. Vrijednost struje pražnjenja u uvjetima pražnjenja od 20C je 4,8(A)*20(C)=96A Ova baterija pokazuje izvrsne performanse čak i ako se baterija prazni u uvjetima pražnjenja od 20C.Slijedi dostupno vrijeme baterije kada kapacitet baterije pokazuje 4,15 Ah

∴ Korišteni sati (h) = Ispražnjeni kapacitet (Ah) / Primijenjena struja (A) = 4,15 (Ah) / 96 (A) ≒ 0,043 sata ≒ 2,6 minuta s 96 A

To znači da se baterija može koristiti 2,6 minuta (0,043 h) uz struju opterećenja od 96 A

Razumijevanje kapaciteta baterije

Stopa pražnjenja daje vam početnu točku za određivanje kapaciteta baterije potrebnog za rad raznih električnih uređaja.Umnožak I xt je naboj Q, u kulonima, koji daje baterija.Inženjeri obično radije koriste amper-sate za mjerenje brzine pražnjenja koristeći vrijeme t u satima i struju I u amperima.

Iz ovoga možete razumjeti kapacitet baterije koristeći vrijednosti poput vat-sati (Wh) koji mjere kapacitet baterije ili energiju pražnjenja u smislu vata, jedinice snage.Inženjeri koriste Ragone dijagram za procjenu vat-satnog kapaciteta baterija izrađenih od nikla i litija.Ragone dijagrami pokazuju kako snaga pražnjenja (u vatima) opada kako se energija pražnjenja (Wh) povećava.Grafički prikazi pokazuju ovaj obrnuti odnos između dviju varijabli.

Ovi vam dijagrami omogućuju korištenje kemije baterije za mjerenje snage i brzine pražnjenja različitih vrsta baterija, uključujući litij-željezo-fosfat (LFP) , litij-manganov oksid (LMO) , i nikal mangan kobalt (NMC).

Kako pronaći C ocjenu baterije？

Manje baterije obično se ocjenjuju na 1C, što je također poznato kao jednosatna stopa.Na primjer, ako je vaša baterija označena s 3000 mAh po stopi od jednog sata, tada je ocjena 1C 3000 mAh.Općenito ćete pronaći C stopu svoje baterije na njezinoj naljepnici i podatkovnoj tablici baterije.Različite kemije baterija ponekad će prikazivati ​​različite stope C, na primjer, olovno-kiselinske baterije općenito imaju vrlo nisku stopu pražnjenja, često 0,05C, ili 20-satnu brzinu.Kemijski sastav i dizajn vaše baterije odredit će maksimalnu stopu C vaše baterije, litijeve baterije, na primjer, mogu tolerirati mnogo veće stope pražnjenja C nego druge kemikalije poput alkalnih.Ako ne možete pronaći ocjenu baterije C na naljepnici ili podatkovnom listu, savjetujemo vam da kontaktirate proizvođač baterije direktno.

Jednadžba krivulje pražnjenja baterije

Jednadžba krivulje pražnjenja baterije koja je u osnovi ovih dijagrama omogućuje vam da odredite vrijeme rada baterije pronalaženjem inverznog nagiba linije.Ovo funkcionira jer jedinice vat-sati podijeljene s vatima daju sate vremena rada.Stavljajući ove koncepte u oblik jednadžbe, možete pisati E = C x Vavg za energiju E u vat-satima, kapacitet u amper satima C, i Vavg prosječni napon pražnjenja.

Watt-sati pružaju prikladan način za pretvorbu iz energije pražnjenja u druge oblike energije jer množenjem watt-sati s 3600 da biste dobili watt-sekunde dobivate energiju u jedinicama džula.Joule se često koriste u drugim područjima fizike i kemije kao što su toplinska energija i toplina za termodinamiku ili energija svjetlosti u laserskoj fizici.

Nekoliko drugih mjerenja je od pomoći uz brzinu pražnjenja.Inženjeri također mjere kapacitet snage u jedinicama C, što je kapacitet u amper-satu podijeljen s točno jednim satom.Također možete izravno pretvoriti iz vata u ampere znajući da je P = I x V za snagu P u vatima, struju I u amperima i napon V u voltima za bateriju.

Na primjer, baterija od 4 V s oznakom od 2 amper-sata ima kapacitet od 2 Wh u vat-satu.Ovo mjerenje znači da možete trošiti struju od 2 ampera jedan sat ili možete trošiti struju od jednog ampera dva sata.Odnos između struje i vremena ovise jedan o drugome, kao što je dano ocjenom amper-sata.

Ako vam je potrebna bilo kakva pomoć u pronalaženju odgovarajuće baterije za vašu primjenu, obratite se jednom od BSLBATT Litijeva baterija aplikativni inženjeri.