ضریب تخلیه باتری C-rate چیست؟

علی مشایخعلی مشایخ
797 بازدید
ضریب تخلیه باتری C-rate

شاید بارها با عبارت C-rate بر روی باتری ها 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 درجه 1 آمپر ساعت باید 1 آمپر را به مدت یک ساعت تأمین کند.

نحوه محاسبه ضریب تخلیه باتری

ضریب تخلیه باتری در 0.5c باید 500 میلی آمپر را برای دو ساعت فراهم کند. و در 2c باید 2 آمپر را به مدت 30 دقیقه ارائه دهد. ضایعات در دشارژ سریع باعث کاهش زمان دشارژ می‌شود و این تلفات بر زمان شارژ نیز تأثیر می‌گذارد.

ضریب تخلیه باتری 1c به عنوان دشارژ یک ساعته شناخته می‌شود. 0.5c یا C/2 دشارژ دو ساعته و 0.2c یا C/5 دشارژ 5 ساعته است. برخی از باتری‌های با کارایی بالا با فشار متوسط می‌توانند بالای 1c شارژ و تخلیه شوند. جدول 1 زمان‌های معمول را با ضریب C مختلف نشان می‌دهد.

Cنرخ زمان
5C12 دقیقه
2C30 دقیقه
1C1 ساعت
0.5C or C/22 ساعت
0.2C or C/55 ساعت
0.1C or C/1010 ساعت
0.05C or C/2020 ساعت

جدول 1: ضریب C و زمان سرویس دهی 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) اندازه گیری کرد.

پیشنهادی: تجهیزات آزمایش باتری را مطالعه کنید. (در حال آماده سازی)

آنالایزر باتری را در یک جریان کالیبره شده دشارژ می‌کند. در همان حال، زمان رسیدن ولتاژ تا پایان دشارژ را اندازه گیری می‌کند. برای اسید سرب، 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 1A  را 1A به مدت یک ساعت تأمین کند، یک آنالیز کننده که نتایج را در درصد امتیاز اسمی نشان می‌دهد، 100 درصد را نشان می‌دهد. اگر تخلیه 30 دقیقه قبل از رسیدن به ولتاژ قطع کننده پایان دشارژ طول بکشد، ظرفیت باتری 50 درصد است. یک باتری جدید گاهی اوقات بیش از حد ارزیابی می‌شود و می تواند بیش از 100 درصد ظرفیت تولید کند. سایر حتی پس از انجام بتونه کاری، دست کم گرفته شده و هرگز به 100 درصد نمی‌رسند.

هنگام دشارژ باتری با آنالیز کننده 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 سریعتر، باتری باید 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 ، ضایعات داخلی مقداری از انرژی را به گرما تبدیل می‌کند و ظرفیت حاصل را به حدود 95 درصد یا کمتر می‌رساند. دشارژ همان باتری در دمای 0.5 درجه سانتیگراد یا 500 میلی آمپر در مدت 2 ساعت، احتمالاً ظرفیت را به بالای 100 درصد می‌رساند.

برای به دست آوردن میزان مناسب خواندن، تولید کنندگان معمولاً باتری‌های قلیایی و اسید سرب را در 0.05C بسیار پایین یا تخلیه 20 ساعته ارزیابی می‌کنند. حتی با این سرعت پایین دشارژ، اسید سرب به دلیل بیش از حد باتری ، به ندرت به ظرفیت 100 درصدی دست پیدا می‌کند. تولیدکنندگان برای تعدیل اختلافات در صورت تخلیه با C بالاتر از میزان تعیین شده، جبران ظرفیت را ارائه می‌دهند.

پیشنهادی: نحوه محاسبه زمان کارکرد باتری را مطالعه کنید.

شکل 2 زمان دشارژ باتری سیلد لید اسید یا سربی اسیدی را در بارهای مختلف بیان شده با نرخ C نشان می‌دهد.

منحنی دشارژ باتری

شکل 2: منحنی‌های دشارژ معمول اسید سرب به عنوان تابعی از نرخ C.

باتری‌های کوچکتر با نرخ دشارژ 1C درجه بندی می‌شوند. به دلیل رفتار کند، اسید سرب در ضریب تخلیه باتری 0.2c (5 ساعت) و 0.05c (20 ساعت) درجه بندی می‌شود.

در حالی که می توان باتری‌های مبتنی بر سرب و نیکل را با سرعت بالایی دشارژ کرد، مدار محافظت از دشارژ سلول انرژی لیتیوم یون از 1C جلوگیری می‌کند. توان سلول با مواد فعال نیکل، منگنز و یا فسفات می‌تواند تا 10c تحمل کند و بر این اساس آستانه جریان بالاتر تنظیم می‌شود.

نتیجه گیری

ضریب تخلیه باتری 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!

منابع

باتری یونیورسیتی

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بله
تقریبا
خیر
دسته بندی روش های شارژ
اشتراک گذاری

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

عضویت در خبرنامه

با عضویت در خبرنامه از آخرین پیشنهادها و تخفیف های ما زودتر از بقیه با خبر شوید!

نمادهای ما

logo-samandehi
سبد خرید

سبد خرید شما خالی است.

ورود به سایت
question