سایناکو | تولید کننده و وارد کننده باتری و یوپیاس
S-2502 : ضریب تخلیه باتری C-rate چیست؟
What is the c rate
شاید بارها با عبارت C-rate بر روی باتریها مواجه شده‌اید. در این مقاله قصد داریم C-rate یا ضریب تخلیه باتری را بررسی کنیم.
ضریب تخلیه باتری چیست؟
میزان شارژ و تخلیه (دشارژ) باتری را با ضریب تخلیه باتری یا اصطلاح C-rate کنترل و محاسبه می‌کنند. ضریب تخلیه باتری معمولاً 1c است. به این معنی که یک باتری کاملاً شارژ شده با ظرفیت 1 آمپر ساعت باید مقدار جریان 1 آمپر را به مدت یک ساعت تأمین کند.
نحوه محاسبه ضریب تخلیه باتری
در ضریب تخلیه باتری در 0.5c باتری باید جریان 500 میلی آمپر را برای دو ساعت فراهم کند. و در 2c باتری باید جریان 2 آمپر را به مدت 30 دقیقه ارائه دهد. باید در نظر داشت که همواره، جریان کشی بیشتر از باتریها و دشارژ سریع آنها، تلفاتی را به همراه خواهد داشت که این خود بر زمان شارژ مجدد نیز تأثیر می‌گذارد.
ضریب تخلیه باتری 1C به عنوان دشارژ یک ساعته شناخته می‌شود. 0.5C یا C/2 دشارژ دو ساعته و به همین ترتیب، 0.2C یا C/5 دشارژ 5 ساعته است. برخی از باتریهای با کارایی بالا می‌توانند بالای 1C شارژ و تخلیه شوند. جدول ۱ زمان‌های معمول را با ضریب C مختلف نشان می‌دهد.
| Cنرخ | زمان |
| 5C | 12 دقیقه |
| 2C | 30 دقیقه |
| 1C | 1 ساعت |
| 0.5C or C/2 | 2 ساعت |
| 0.2C or C/5 | 5 ساعت |
| 0.1C or C/10 | 10 ساعت |
| 0.05C or C/20 | 20 ساعت |
جدول ۱- ضریب C و زمان سرویس‌دهی هنگام شارژ و دشارژ باتریهای 1Ah (1000mAh)
نحوه محاسبه ضریب تخلیه باتری
ضریب تخلیه باتری یا میزان انرژی باتری را می‌توان با استفاده از آنالایزر باتری (تجزیه و تحلیل کننده باتری) اندازه‌گیری کرد.
پیشنهاد: تجهیزات تست باتری را مطالعه کنید.
دستگاه آنالایزر، باتری را با یک جریان کالیبره شده و ثابت دشارژ می‌کند. در همان حال، زمان رسیدن ولتاژ تا تخلیه کامل را اندازه گیری می‌کند. برای باتریهای سرب-اسید، پایان تخلیه به طور معمول 1.75V/سلول، برای نیکل کادمیوم و نیکل منیزیم هیدروژن 1.0V/سلول و برای یون لیتیوم 3.0V/سلول است.
اگر یک باتری با ظرفیت 1AH، جریان 1Aرا به مدت یک ساعت تأمین کند، آنالایزر باتری که نتایج را بصورت درصد نشان می‌دهد، 100 درصد را نشان می‌دهد. اگر باتری 30 دقیقه قبل از رسیدن به ولتاژ قطع تخلیه شود، ظرفیت باتری 50 درصد است. البته ممکن است یک باتری نو گاهی اوقات ظرفیتی بیش از حد متعارف داشته باشد (ظرفیت آن بیش از 100 درصد باشد) و این در حالیست که برخی دیگر از آنها دارای ظرفیت کمتری بوده و به 100 درصد ظرفیت هم نرسند.
هنگام دشارژ باتری با آنالایزر باتری که می‌تواند نرخ های مختلف C را اعمال کند، میزان بالاتر C باعث می‌شود ظرفیت کمتری بخوانید و بالعکس. با دشارژ باتری 1AH با سرعت 2C یا 2A، باتری باید سریعتر و در 30 دقیقه ظرفیت کامل را تحویل دهد. این مقدار باید یکسان باشد، زیرا مقدار یکسان انرژی در مدت زمان کوتاه‌تری توزیع می‌شود. در واقع، تلفات داخلی باتری مقداری از انرژی را به گرما تبدیل می‌کند و ظرفیت باتری را به حدود 95 درصد یا کمتر می‌رساند. دشارژ همان باتری در دمای 25 درجه سانتیگراد با جریان 500 میلی آمپر در مدت 2 ساعت، احتمالاً ظرفیت را به بالای 100 درصد می‌رساند.
برای به دست آوردن ظرفیت مناسب، تولید کنندگان معمولاً باتریهای قلیایی و سرب- اسیدی را در 0.05C یا تخلیه 20 ساعته ارزیابی می‌کنند. حتی با این سرعت پایین دشارژ، ممکن است باتریهای سرب- اسیدی، به ندرت به ظرفیت 100 درصدی دست پیدا کنند. از این‌رو، تولیدکنندگان برای تعدیل کاهش اختلاف ظرفیت باتریها، در صورت تخلیه با C بالاتر از میزان تعیین شده، راه حل های جبرانی را ارائه می‌دهند.
پیشنهاد: نحوه محاسبه زمان کارکرد باتری را مطالعه کنید.
شکل ۲ زمان دشارژ باتری سیلد لید اسید یا سرب اسیدی را در بارهای مختلف بیان شده با نرخ C نشان می‌دهد.
شکل ۲- منحنی‌های دشارژ معمول اسید سرب به عنوان تابعی از نرخ C.
معمولاً باتریهای با ظرفیت کوچک، با نرخ دشارژ 1C درجه بندی می‌شوند. در واقع به دلیل رفتار کندی که این باتریها دارند، درجه بندی آنها با ضریب تخلیه 0.2C (5ساعت) و 0.05C (20 ساعت) انجام می‌شود.
در حالی که می توان باتریهای مبتنی بر سرب و نیکل را با سرعت بالایی دشارژ کرد، در باتریهای لیتیوم یون، مدار محافظی قرار دارد که از دشارژ سلول تحت 1C جلوگیری می‌کند. در باتریهای با مواد فعال نیکل، منگنز و یا فسفات، توان سلول می‌تواند تا 10C تحمل کند و بر این اساس، آستانه جریان کشی کمی بالاتر تنظیم می‌شود.
نتیجه گیری
ضریب تخلیه باتری (C-rate) به عنوان یکی از مهم‌ترین پارامترها در مقیاس گذاری میزان تخلیه (دشارژ) باتری است. اگر سؤالی در مورد ضریب تخلیه باتری دارید از ما بپرسید!
منبع: باتری یونیورسیتی
این مقاله را بسیار مفید دیدم
و میتونه خیلی کمک حال مصرف کننده ها باشه که باتری رو برای چه کاری میخرن
برای ابزار یا برای کارهای سبک
و فرق بین ظرفیت باتری و توانهای ناگهانی که باتری میتونه تعمین کنه رو درک کنن
خیلی خوشحالیم که این مقاله براتون مفید واقع شده
ممنون میشیم نظرات خودتون رو درباره سایر مقالات هم با ما به اشتراک بگذارید
سلام و خسته نباشید.
ممنونم از بابت مطالب کاربردی که در اختیار عموم گذاشتین.
یه سوال…
من چهار تا باطری لیتیوم آهن ۲۰۰ آمپر رو بصورت سری به هم وصل کردم و ولت نامی باطری ها ۳.۳ ولت هست که میشه ۱۳.۲ ولت،و روی باطری نوشته 1c
حالا سوالم اینه،اگر من بخام مثلا ۳۰۰ یا ۴۰۰ آمپر برق مصرف کنم از این پک به مدت ۱۰ دقیقه یا ۱۵ دقیقه چی میشه دقیقا؟
در ضمن روی باطری ها نوشته حداکثر نرخ شارژ ۱۰۰ آمپر.
سلام و وقت بخیر
خوشحالیم که مطالب برای شما مفید واقع شده است.
فک کنم منظور شما 200 میلی آمپر هست. برای افزایش میزان آمپر باید باتری ها رو بصورت موازی ببندید وگرنه همون 4 تا ک گفته شده 13.2 ولت بصورت سری بستید فقط همون 200 میلی آمپر جریان میتونید استفاده کنید.
موفق باشید
من یک باتری لیتیومی یون ۲ آمپر ۱۵ c دارم یعنی میتونه ۱۵ برابر جریان نامی بده یعنی ۳۰ آمپر؟!
سلام وقت بخیر
بله اگر باتری شما دارای ظرفیت 2 آمپر ساعت و ضریب تخلیه 15c باشد قابلیت تخلیه شدن در 4دقیقه و با جریان 30 آمپری را دارد. البته توصیه نمی کنیم این جریان را از این باتری بکشید چون عمر آن به شدت کاهش پیدا می کند و ممکن است باتری دچار آسیب شود.
سلام خسته نباشید
من تعمیر کار دریل شارژی هستم
متوجه جریان تخلیه نشدم
برای دریل های شارژی کدام جریان تخلیه مناسبه
ممنون میشم راهنمایی کنید
سلام، سایناکوی عزیز. من الان به یه مشکل خوردم که امیدوارم با مطرح کردنش شما بتونی حلش کنی. ۳ تا باتری لیتیوم ۳/۷ ولت ۲۰۰۰mah با ضریب تخلیه ۱۵c رو سری کردم و از ماژول سه سل ۱۰ آمپر برای شارژش استفاده کردم ولی از ماژول خروجی کمتر از ۱۲ ولت میگیرم (۹-۱٠ ولت) گفتم شاید ماژول مشکل داره و با یه ماژول سه سل ۱۰آمپر دیگه هم همین مسئله وجود داره طوری که نه لامپ ای ای دی ۱۲ولت رو روشن میکنه نه موتور دی سی ۱۲ولت. دلیلش چیه؟ اگر از ماژول سه سل ۲۰ آمپر استفاده کنم، ممکنه مشکل حل بشه؟
سلام. وقت بخیر
ولتاژ نهایی باتریهای سری شده ۳.۷ ولتی، معادل ۱۱.۱ ولت هست و نباید انتظار داشته باشید که ولتاژ خروجی بیش از ۱۲ ولت شود.
ضمنا با بالا بردن ظرفیت، ولتاژ باتریها تغییر نمی کند، فقط میزان شارژ دهی آن (مدت زمان کارکرد باتری) افزایش پیدا می کند.
البته با ولتاژ حدود ۱۱ ولت، هم led و هم موتور dc روشن خواهند شد.
احتمالا مشکل از عدم جریان دهی باتریها (حداقل یکی از باتریها) و یا از کیفیت نامطلوب اتصالات است.
ببینید شب تا صبح با همین ماژول باتری ها در حال شارژ بودن. ضمنا از دو سر منفی و مثبت باتریهای سری شده به صورت مستقیم هم ال ای دی نواری یک متری با نوردهی بالا روشن میشه هم موتور دی سی ۱۲ ولت. مشکل اینه که از p+ و p- ماژول که سیم میگیرم هم ولت متر عدد پایین تا ۸-۹-۱۰ ولت نشون میده هم ای ای دی نواری و موتور دی سی ۱۲ ولت روشن نمیشه. انگاری این ماژوله ولتاژ خروجی رو کم میکنه. حتی از سرهای b۱ و b۲ روی ماژول هم امتحان میکنی ولتاژ مناسب و در حد ۴ و ۸ ولت هست ولی سرهای p۱ و p ۲ ولتاژ خروجی مناسبی نمیده. گفتم شاید آمپر ماژول باید بالاتر باشه که مشکل حل بشه.
به احتمال زیاد شما یه افت ولتاژ زیادی در طول مسیر سیم کشی دارید. لطفا در صورت امکان سیمی که از ماژول به سمت مصرف کننده (موتور dc یا LED نواری) میاد رو چک کنید. این مورد با افزایش ضخامت سیم یا استفاده از سیم مسی با متریال مناسب حل می شود.
تشکر از مطالب آموزنده ،من یک سوال دارم یک باتری 1000 میلی آمپر ساعت با ضریب 5C اگر فقط یک آمپر از آن بکشیم باید بتواند 5 ساعت کار کند، یعنی می توان ایچنین هم گفت که این یک باتری 5000 میلی آمپر ساعت است
میزان شارژ و تخلیه (دشارژ) باتری را با ضریب تخلیه باتری یا اصطلاح C-rate کنترل و محاسبه می‌کنند. ضریب تخلیه باتری معمولاً 1C است. به این معنی که یک باتری کاملاً شارژ شده با ظرفیت 1 آمپر ساعت باید مقدار جریان 1 آمپر را به مدت یک ساعت تأمین کند.
در ضریب تخلیه باتری در 0.5C ، باتری باید جریان 500 میلی آمپر را برای دو ساعت فراهم کند. و در2C باتری باید جریان 2 آمپر را به مدت 30 دقیقه ارائه دهد.
البته باید در نظر داشت که همواره، جریان کشی بیشتر از باتریها و دشارژ سریع آنها، تلفاتی را به همراه خواهد داشت که این خود بر زمان شارژ مجدد نیز تأثیر می‌گذارد.
ضریب تخلیه باتری 1C به عنوان دشارژ یک ساعته شناخته می‌شود. 0.5C یا C/2 دشارژ دو ساعته و به همین ترتیب، 0.2C یا C/5 دشارژ 5 ساعته است؛ به این معنا که باتری باید در مدت 12 دقیقه، جریان 5 آمپر را ارائه دهد.
جدول زیر زمان‌های معمول را با ضریب C مختلف نشان می‌دهد.
Cنرخ زمان
5C 12 دقیقه
2C 30 دقیقه
1C 1 ساعت
0.5C or C/2 2 ساعت
0.2C or C/5 5 ساعت
0.1C or C/10 10 ساعت
0.05C or C/20 20 ساعت