Paano maintindihan ang discharge rate at lithium battery

Ano ang C-rate?

Ang C-rate ay isang yunit upang magdeklara ng kasalukuyang halaga na ginagamit para sa pagtantya at/o pagtatalaga ng inaasahang epektibong oras ng baterya sa ilalim ng variable na kondisyon ng pagsingil/paglabas.Ang charge at discharge current ng isang baterya ay sinusukat sa C-rate.Karamihan sa mga portable na baterya ay na-rate sa 1C.

Obserbahan kung paano nasusukat ang mga rate ng pagsingil at paglabas at kung bakit ito mahalaga.

Ang mga rate ng pag-charge at pag-discharge ng isang baterya ay pinamamahalaan ng mga C-rate.Ang kapasidad ng isang baterya ay karaniwang na-rate sa 1C, ibig sabihin, ang isang fully charged na baterya na may rating na 1Ah ay dapat magbigay ng 1A sa loob ng isang oras.Ang parehong pagdiskarga ng baterya sa 0.5C ay dapat magbigay ng 500mA sa loob ng dalawang oras, at sa 2C ito ay naghahatid ng 2A sa loob ng 30 minuto.Ang mga pagkalugi sa mabilis na paglabas ay binabawasan ang oras ng paglabas at ang mga pagkalugi na ito ay nakakaapekto rin sa mga oras ng pagsingil.

Ang C-rate na 1C ay kilala rin bilang isang oras na paglabas;Ang 0.5C o C/2 ay dalawang oras na discharge at ang 0.2C o C/5 ay 5 oras na discharge.Ang ilang bateryang may mataas na pagganap ay maaaring ma-charge at ma-discharge sa itaas ng 1C na may katamtamang stress.Ang talahanayan 1 ay naglalarawan ng mga karaniwang oras sa iba't ibang C-rate.

Upang kalkulahin ang kasalukuyang halaga ng pagkarga na may rate ng pagsingil/pagdiskarga, maaari itong makuha sa pamamagitan ng;

∴ C-Rate (C) = Charge o Discharge Current (A) / Rated Capacity ng Baterya

Gayundin, ang inaasahang magagamit na oras ng baterya sa isang ibinigay na kapasidad sa paglabas ay maaaring makuha sa pamamagitan ng;

∴ Nagamit na oras ng baterya = Discharge capacity (Ah) / Discharge current (A)

Kakayahang Paglabas ng a mataas na kapangyarihan Lithium cell .

[Halimbawa] Sa mga produktong High Power, ang na-rate na kapasidad ng modelong SLPB11043140H ay 4.8Ah.Isang Lithium-ion NMC cell.

1. Ano ang kasalukuyang kondisyon ng 1C discharge sa modelong ito?

∴ Charge (o discharge) Kasalukuyang (A) = Rated capacity ng baterya * C-rate = 4.8 * 1(C) = 4.8 A

Nangangahulugan ito na ang baterya ay magagamit sa loob ng 1 oras sa kasalukuyang kondisyon ng paglabas.

2. Ang discharge current value sa ilalim ng 20C discharge condition ay 4.8(A)*20(C)=96A Ang bateryang ito ay nagpapakita ng mahusay na performance kahit na ang baterya ay naglalabas ng 20C discharge condition.Ang sumusunod ay ang magagamit na oras ng baterya kapag ang kapasidad ng isang baterya ay nagpapakita ng 4.15Ah

∴ Mga nagamit na oras (h) = Discharged capacity(Ah) / Applied current(A) = 4.15(Ah) / 96(A) ≒ 0.043hours ≒ 2.6 minutes with 96A

Nangangahulugan ito na ang baterya ay maaaring gamitin sa loob ng 2.6minuto (0.043h) na may load current na 96A

Pag-unawa sa Kapasidad ng Baterya

Ang discharge rate ay nagbibigay sa iyo ng panimulang punto para sa pagtukoy ng kapasidad ng isang baterya na kinakailangan upang magpatakbo ng iba't ibang mga de-koryenteng aparato.Ang produktong I xt ay ang charge Q, sa coulomb, na binigay ng baterya.Karaniwang ginusto ng mga inhinyero na gumamit ng mga amp-hour upang sukatin ang rate ng paglabas gamit ang oras t sa oras at kasalukuyang I sa mga amp.

Mula dito, mauunawaan mo ang kapasidad ng baterya gamit ang mga halaga tulad ng watt-hours (Wh) na sumusukat sa kapasidad ng baterya o naglalabas ng enerhiya sa mga tuntunin ng isang watt, isang yunit ng kapangyarihan.Ginagamit ng mga inhinyero ang Ragone plot upang suriin ang watt-hour na kapasidad ng mga bateryang gawa sa nickel at lithium.Ang Ragone plots ay nagpapakita kung paano mag-discharge ng power (sa watts) ay bumababa habang tumataas ang discharge energy (Wh).Ang mga plot ay nagpapakita ng kabaligtaran na relasyon sa pagitan ng dalawang variable.

Hinahayaan ka ng mga plot na ito na gamitin ang chemistry ng baterya upang sukatin ang power at discharge rate ng iba't ibang uri ng mga baterya kabilang ang lithium-iron-phosphate (LFP) , lithium-manganese oxide (LMO) , at nickel manganese cobalt (NMC).

Paano makahanap ng C rating ng isang Baterya?

Ang mas maliliit na baterya ay karaniwang na-rate sa 1C rating, na kilala rin bilang isang oras na rate.Halimbawa, kung ang iyong baterya ay may label na 3000mAh sa isang oras na rate, ang 1C rating ay 3000mAh.Sa pangkalahatan ay makikita mo ang C rate ng iyong baterya sa label nito at sa datasheet ng baterya.Ang iba't ibang mga kemikal ng baterya ay minsan ay magpapakita ng iba't ibang mga rate ng C, halimbawa, ang mga lead-acid na baterya ay karaniwang na-rate sa isang napakababang rate ng discharge madalas na 0.05C, o isang 20-oras na rate.Ang chemistry at disenyo ng iyong baterya ay tutukuyin ang maximum na C rate ng iyong baterya, ang mga lithium batteries halimbawa ay maaaring magparaya sa mas mataas na discharge C Rate kaysa sa iba pang mga chemistries tulad ng alkaline.Kung hindi mo mahanap ang rating ng baterya C sa label o data sheet ipinapayo naming makipag-ugnayan sa tagagawa ng baterya direkta.

Baterya Discharge Curve Equation

Ang battery discharge curve equation na sumasailalim sa mga plot na ito ay nagbibigay-daan sa iyong matukoy ang runtime ng isang baterya sa pamamagitan ng paghahanap ng inverse slope ng linya.Gumagana ito dahil ang mga unit ng watt-hour na hinati sa watt ay nagbibigay sa iyo ng mga oras ng runtime.Ang paglalagay ng mga konseptong ito sa equation form, maaari kang sumulat E = C x Vavg para sa enerhiya E sa watt-hours, kapasidad sa amp-hours C, at Vavg average na boltahe ng discharge.

Ang Watt-hours ay nagbibigay ng isang maginhawang paraan upang mag-convert mula sa discharge energy patungo sa iba pang anyo ng enerhiya dahil ang pagpaparami ng watt-hours sa 3600 upang makakuha ng watt-segundo ay nagbibigay sa iyo ng enerhiya sa mga unit ng joules.Ang mga joule ay madalas na ginagamit sa ibang mga lugar ng pisika at kimika tulad ng thermal energy at init para sa thermodynamics o ang enerhiya ng liwanag sa laser physics.

Ang ilang iba pang iba't ibang mga sukat ay nakakatulong kasama ang rate ng paglabas.Sinusukat din ng mga inhinyero ang kakayahan ng kuryente sa mga yunit ng C, na ang kapasidad ng amp-hour na hinati sa eksaktong isang oras.Maaari ka ring direktang mag-convert mula sa watts sa amps dahil alam na P = I x V para sa power P sa watts, current I sa amps, at boltahe V sa volts para sa isang baterya.

Halimbawa, ang isang 4 V na baterya na may 2 amp-hour na rating ay may watt-hour na kapasidad na 2 Wh.Ang pagsukat na ito ay nangangahulugan na maaari mong iguhit ang kasalukuyang sa 2 amps sa loob ng isang oras o maaari kang gumuhit ng kasalukuyang sa isang amp sa loob ng dalawang oras.Ang ugnayan sa pagitan ng kasalukuyan at oras ay parehong nakadepende sa isa't isa, gaya ng ibinigay ng amp-hour rating.

Kung kailangan mo ng anumang tulong sa paghahanap ng tamang baterya para sa iyong aplikasyon mangyaring makipag-ugnayan sa isa sa BSLBATT Lithium Battery mga inhinyero ng aplikasyon.