Làm thế nào để hiểu tốc độ xả và pin lithium

Tỷ lệ C là gì?

Tỷ lệ C là đơn vị khai báo giá trị hiện tại được sử dụng để ước tính và/hoặc chỉ định thời gian hiệu quả dự kiến ​​của pin trong các điều kiện sạc/xả thay đổi. Dòng sạc và dòng xả của pin được đo bằng tốc độ C. Hầu hết pin di động được đánh giá ở mức 1C. các tốc độ c của pin lithium ion là một thông số quan trọng quyết định công suất, công suất và tuổi thọ của nó. Hiểu và tối ưu hóa tốc độ C là điều cần thiết để cân bằng giữa yêu cầu cung cấp năng lượng của một ứng dụng cụ thể với tuổi thọ của pin. Bằng cách xem xét các yếu tố khác nhau như yêu cầu ứng dụng, thiết kế pin, quản lý nhiệt độ cũng như các giao thức sạc và xả thích hợp, tốc độ C có thể được quản lý một cách hiệu quả để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ pin tối ưu.

Quan sát tỷ lệ sạc và xả được điều chỉnh như thế nào và tại sao nó lại quan trọng.

Tốc độ sạc và xả của pin được điều chỉnh bởi tốc độ C. Dung lượng của pin thường được đánh giá ở mức 1C, nghĩa là pin được sạc đầy ở mức 1Ah sẽ cung cấp dòng điện 1A trong một giờ. Việc xả pin tương tự ở 0,5C sẽ cung cấp 500mA trong hai giờ và ở mức 2C, nó sẽ cung cấp 2A trong 30 phút. Tổn thất khi phóng điện nhanh làm giảm thời gian phóng điện và những tổn thất này cũng ảnh hưởng đến thời gian sạc.

Tỷ lệ C là 1C còn được gọi là xả trong một giờ; 0,5C hoặc C/2 là xả trong hai giờ và 0,2C hoặc C/5 là xả trong 5 giờ. Một số loại pin hiệu suất cao có thể được sạc và xả ở nhiệt độ trên 1C với mức độ căng vừa phải. Bảng 1 minh họa thời gian điển hình ở các mức C khác nhau.

Để tính giá trị dòng điện tải với tốc độ nạp/xả, có thể tính được bằng cách:

∴ Tốc độ C (C) = Dòng sạc hoặc dòng xả (A) / Dung lượng định mức của pin

Ngoài ra, có thể tính được thời gian khả dụng dự kiến ​​của pin với công suất xả nhất định bằng cách:

∴ Số giờ sử dụng của ắc quy = Dung lượng xả (Ah) / Dòng xả (A)

Khả năng phóng điện của một Pin Lithium công suất cao .

[Ví dụ] Trong các sản phẩm Công suất cao, công suất định mức của mẫu SLPB11043140H là 4,8Ah. Một tế bào NMC Lithium-ion.

1. Điều kiện dòng xả 1C trong mô hình này là gì?

∴ Sạc (hoặc xả) Dòng điện (A) = Dung lượng định mức của pin * Tốc độ C = 4,8 * 1(C) = 4,8 A

Điều đó có nghĩa là pin có thể sử dụng được trong 1 giờ ở điều kiện xả hiện tại.

2. Giá trị dòng xả trong điều kiện xả 20C là 4,8(A)*20(C)=96A Pin này cho thấy hiệu suất tuyệt vời ngay cả khi pin xả ở điều kiện xả 20C. Sau đây là thời gian sử dụng được của ắc quy khi dung lượng của ắc quy hiển thị 4,15Ah

∴ Số giờ đã sử dụng (h) = Công suất xả(Ah) / Dòng điện ứng dụng(A) = 4,15(Ah) / 96(A) ≒ 0,043 giờ ≒ 2,6 phút với 96A

Điều đó có nghĩa là pin có thể được sử dụng trong 2,6 phút (0,043h) với dòng tải 96A

Tìm hiểu dung lượng pin

Tốc độ xả cung cấp cho bạn điểm khởi đầu để xác định dung lượng pin cần thiết để chạy các thiết bị điện khác nhau. Tích I xt là điện tích Q, tính bằng coulomb, do pin cung cấp. Các kỹ sư thường thích sử dụng amp-giờ để đo tốc độ phóng điện sử dụng thời gian t tính bằng giờ và dòng điện I tính bằng ampe.

Từ đó, bạn có thể hiểu dung lượng pin bằng các giá trị như watt-giờ (Wh) đo dung lượng hoặc năng lượng xả của pin theo đơn vị watt, một đơn vị năng lượng. Các kỹ sư sử dụng biểu đồ Ragone để đánh giá công suất watt-giờ của pin làm từ niken và lithium. Đồ thị Ragone cho thấy công suất phóng điện (tính bằng watt) giảm như thế nào khi năng lượng phóng điện (Wh) tăng. Các đồ thị cho thấy mối quan hệ nghịch đảo này giữa hai biến.

Những biểu đồ này cho phép bạn sử dụng thành phần hóa học của pin để đo công suất và tốc độ xả của các loại pin khác nhau, bao gồm cả lithium-sắt-phosphate (LFP) , oxit lithium-mangan (LMO) , Và coban niken mangan (NMC).

Làm cách nào để tìm xếp hạng C của Pin？

Pin nhỏ hơn thường được đánh giá ở mức 1C, còn được gọi là tốc độ một giờ. Ví dụ: nếu pin của bạn được dán nhãn 3000mAh ở tốc độ một giờ thì định mức 1C là 3000mAh. Thông thường, bạn sẽ tìm thấy tốc độ C của pin trên nhãn và trên bảng dữ liệu pin. Các thành phần hóa học khác nhau của pin đôi khi sẽ hiển thị tốc độ C khác nhau, ví dụ: pin axit-chì thường được đánh giá ở tốc độ xả rất thấp, thường là 0,05C hoặc tốc độ 20 giờ. Thành phần hóa học và thiết kế của pin sẽ xác định tốc độ C tối đa của pin, chẳng hạn như pin lithium có thể chịu được Tỷ lệ C phóng điện cao hơn nhiều so với các hóa chất khác như kiềm. Nếu bạn không thể tìm thấy xếp hạng pin C trên nhãn hoặc bảng dữ liệu, chúng tôi khuyên bạn nên liên hệ với nhà sản xuất pin trực tiếp.

Phương trình đường cong xả pin

Phương trình đường cong xả pin làm cơ sở cho các đồ thị này cho phép bạn xác định thời gian chạy của pin bằng cách tìm độ dốc nghịch đảo của đường này. Điều này hiệu quả vì đơn vị watt-giờ chia cho watt sẽ cho bạn số giờ chạy. Đưa những khái niệm này dưới dạng phương trình, bạn có thể viết E = C x Vavg đối với năng lượng E tính bằng watt-giờ, công suất tính bằng amp-giờ C, và điện áp trung bình Vavg của dòng phóng điện.

Watt-giờ cung cấp một cách thuận tiện để chuyển đổi từ năng lượng phóng điện sang các dạng năng lượng khác vì nhân số watt-giờ với 3600 để có được watt-giây sẽ cho bạn năng lượng tính bằng đơn vị joules. Joules thường được sử dụng trong các lĩnh vực vật lý và hóa học khác như nhiệt năng và nhiệt lượng cho nhiệt động lực học hoặc năng lượng ánh sáng trong vật lý laser.

Một số phép đo linh tinh khác cũng hữu ích cùng với tốc độ xả. Các kỹ sư cũng đo công suất điện theo đơn vị C, tức là công suất amp-giờ chia cho chính xác một giờ. Bạn cũng có thể chuyển đổi trực tiếp từ watt sang ampe khi biết rằng P = I x V đối với công suất P tính bằng watt, dòng điện I tính bằng ampe và điện áp V tính bằng vôn đối với pin.

Ví dụ: pin 4 V có định mức 2 amp-giờ có công suất watt-giờ là 2 Wh. Phép đo này có nghĩa là bạn có thể tiêu thụ dòng điện ở cường độ 2 ampe trong một giờ hoặc bạn có thể tiêu thụ dòng điện ở cường độ một ampe trong hai giờ. Mối quan hệ giữa dòng điện và thời gian đều phụ thuộc lẫn nhau, được xác định bằng định mức amp-giờ.

Nếu bạn cần bất kỳ trợ giúp nào để tìm loại pin phù hợp cho ứng dụng của mình, vui lòng liên hệ với một trong những Pin Lithium BSLBATT kỹ sư ứng dụng.