Hoe ontlaadsnelheid en lithiumbatterij te begrijpen

Wat is C-tarief?

De C-rate is een eenheid om een ​​huidige waarde aan te geven die wordt gebruikt voor het schatten en/of aangeven van de verwachte effectieve tijd van de batterij onder variabele laad-/ontlaadomstandigheden.De laad- en ontlaadstroom van een accu wordt gemeten in C-rate.De meeste draagbare batterijen hebben een vermogen van 1C.

Observeer hoe de laad- en ontlaadsnelheden worden geschaald en waarom dit ertoe doet.

Laad- en ontlaadsnelheden van een batterij worden bepaald door C-tarieven.De capaciteit van een batterij wordt gewoonlijk geschat op 1C, wat betekent dat een volledig opgeladen batterij met een vermogen van 1Ah een uur lang 1A zou moeten leveren.Dezelfde batterij die ontlaadt bij 0,5C zou gedurende twee uur 500mA moeten leveren, en bij 2C levert hij 2A gedurende 30 minuten.Verliezen bij snelle ontladingen verminderen de ontlaadtijd en deze verliezen hebben ook invloed op de laadtijden.

Een C-tempo van 1C wordt ook wel een uur ontladen genoemd;0,5C of C/2 is een ontlading van twee uur en 0,2C of C/5 is een ontlading van 5 uur.Sommige krachtige batterijen kunnen bij matige belasting worden opgeladen en ontladen bij meer dan 1C.Tabel 1 illustreert de typische tijden bij verschillende C-tarieven.

Om de laadstroomwaarde met laad-/ontlaadsnelheid te berekenen, kan deze worden verkregen door;

∴ C-snelheid (C) = laad- of ontlaadstroom (A) / nominale capaciteit van de batterij

Ook kan de verwachte beschikbare tijd van de accu op een gegeven ontlaadcapaciteit worden verkregen door;

∴ Gebruikt uur van de batterij = Ontlaadcapaciteit (Ah) / Ontlaadstroom (A)

Ontladingsmogelijkheid van een krachtige lithiumcel .

[Voorbeeld] In High Power-producten is de nominale capaciteit van het SLPB11043140H-model 4,8 Ah.Een lithium-ion NMC-cel.

1. Wat is de 1C-ontladingsstroom in dit model?

∴ Opladen (of ontladen) Stroom (A) = Nominale capaciteit van de batterij * C-snelheid = 4,8 * 1(C) = 4,8 A

Het betekent dat de batterij 1 uur beschikbaar is bij deze huidige ontlaadtoestand.

2. De waarde van de ontlaadstroom onder een ontladingsconditie van 20C is 4,8(A)*20(C)=96A. Deze batterij vertoont uitstekende prestaties, zelfs als de batterij een ontladingsconditie van 20C ontlaadt.Hieronder volgt de beschikbare tijd van de accu wanneer de capaciteit van een accu 4,15Ah aangeeft

∴ Gebruikte uren (u) = Ontladen capaciteit (Ah) / Toegepaste stroom (A) = 4,15 (Ah) / 96 (A) ≒ 0,043 uur ≒ 2,6 minuten met 96 A

Dit betekent dat de batterij 2,6 minuten (0,043 uur) kan worden gebruikt met een laadstroom van 96 A

Batterijcapaciteit begrijpen

De ontladingssnelheid biedt u het startpunt voor het bepalen van de capaciteit van een batterij die nodig is om verschillende elektrische apparaten te laten werken.Het product I xt is de lading Q, in coulombs, afgegeven door de batterij.Ingenieurs geven er doorgaans de voorkeur aan om ampère-uren te gebruiken om de ontladingssnelheid te meten met behulp van tijd t in uren en stroom I in ampère.

Hieruit kunt u de batterijcapaciteit begrijpen met behulp van waarden zoals wattuur (Wh) die de capaciteit van de batterij of ontladingsenergie meten in termen van watt, een eenheid van vermogen.Ingenieurs gebruiken de Ragone-plot om de wattuurcapaciteit van batterijen gemaakt van nikkel en lithium te evalueren.De Ragone-plots laten zien hoe het ontlaadvermogen (in watt) afneemt naarmate de ontlaadenergie (Wh) toeneemt.De grafieken tonen deze omgekeerde relatie tussen de twee variabelen.

Met deze grafieken kunt u de batterijchemie gebruiken om het vermogen en de ontladingssnelheid van verschillende soorten batterijen te meten, waaronder lithium-ijzerfosfaat (LFP) , lithium-mangaanoxide (LMO) , en nikkel mangaan kobalt (NMC).

Hoe een C-classificatie van een batterij te vinden？

Kleinere batterijen hebben gewoonlijk een classificatie van 1C, ook wel het uurtarief genoemd.Als uw batterij bijvoorbeeld het label 3000 mAh heeft met een uurtarief, dan is de 1C-classificatie 3000 mAh.Over het algemeen vindt u de C-waarde van uw batterij op het label en op het gegevensblad van de batterij.Verschillende batterijsamenstellingen geven soms verschillende C-snelheden weer, loodzuurbatterijen hebben bijvoorbeeld over het algemeen een zeer lage ontladingssnelheid (vaak 0,05C) of een snelheid van 20 uur.De chemie en het ontwerp van uw batterij bepalen de maximale C-snelheid van uw batterij, lithiumbatterijen kunnen bijvoorbeeld veel hogere C-snelheden verdragen dan andere chemie, zoals alkaline.Als u de C-classificatie van de batterij niet op het label of het gegevensblad kunt vinden, raden we u aan contact op te nemen met de batterij fabrikant direct.

Vergelijking van de ontladingscurve van de batterij

Met de vergelijking van de batterijontladingscurve die ten grondslag ligt aan deze grafieken, kunt u de looptijd van een batterij bepalen door de inverse helling van de lijn te vinden.Dit werkt omdat eenheden van watt-uur gedeeld door watt u uren looptijd geven.Door deze concepten in vergelijkingsvorm te zetten, kun je schrijven E = C x Vavg voor energie E in wattuur, capaciteit in ampère-uren C, en Vavg gemiddelde spanning van de ontlading.

Watturen bieden een handige manier om ontladingsenergie om te zetten in andere vormen van energie, omdat het vermenigvuldigen van de watturen met 3600 om wattseconden te krijgen je de energie geeft in eenheden van joules.Joules worden vaak gebruikt op andere gebieden van de natuurkunde en scheikunde, zoals thermische energie en warmte voor thermodynamica of de energie van licht in laserfysica.

Een paar andere diverse metingen zijn nuttig naast de ontlaadsnelheid.Ingenieurs meten ook het vermogen in eenheden van C, wat de ampère-uurcapaciteit is gedeeld door precies één uur.U kunt ook rechtstreeks van watt naar ampère converteren, wetende dat P = I x V voor vermogen P in watt, stroom I in ampère en spanning V in volt voor een batterij.

Een batterij van 4 V met een vermogen van 2 ampère-uur heeft bijvoorbeeld een capaciteit van 2 Wh in wattuur.Deze meting betekent dat u gedurende een uur stroom kunt trekken van 2 ampère of dat u gedurende twee uur stroom kunt trekken van een enkele ampère.De relatie tussen stroom en tijd zijn beide afhankelijk van elkaar, zoals aangegeven door de ampère-uurwaarde.

Als u hulp nodig heeft bij het vinden van de juiste batterij voor uw toepassing, neem dan contact op met een van de BSLBATT-lithiumbatterij applicatie ingenieurs.