Lithium-Ionen-Batterie C-Rate - Definition, Berechnung und Effekte

Lithium ist das leichteste Metall der Erde mit den größten elektrochemischen Fähigkeiten und liefert die bedeutendste spezifische Energie pro Gewicht. Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien bieten einzigartige hohe Energiedichten, die ausreichen, um die fortschrittlichsten technologischen Erfindungen wie das Elektroauto anzutreiben. Lithium-Ionen-Zellen sind eine sichere Alternative zu lithium-batterien. Diese Technologie wurde weiterentwickelt, um sie ihrer besten Version näher zu bringen. Benutzer müssen daher die verschiedenen Funktionen dieser Zellen verstehen und wissen, wie sich einige dieser Variablen auf sie und die Batterien selbst auswirken können.

Wie hoch ist die C-Rate des lithium-ionen-akkus?

Batterien können für ihre Benutzer verwirrend sein, von denen die meisten nur wissen, wo und wie bestimmte Batterien angewendet werden. Alles, was tiefer oder detaillierter ist, scheint ihnen weniger Priorität zu haben, und sie neigen daher dazu, solche Informationen mit der Ansicht zu ignorieren, dass dies die Dinge für eine normale Zelle komplizierter macht. Batterien sind jedoch keine allzu seltsamen oder komplexen Erfindungen, bei denen Sie sie programmieren müssen, um mehr über sie zu erfahren. Jede Zelle hat Markierungen und Aufkleber, die der Originalhersteller von Ihnen erwartet, dass Sie sie identifizieren und verstehen, da sie Ihnen bei der Auswahl der richtigen Packung und der angemessenen Pflege helfen.

Das gebräuchlichste Etikett oder die häufigste Kennzeichnung für alle Arten von Batterien ist die C-Bewertung. Es leitet sich aus dem berühmten Coulombschen Gesetz ab, das von Charles Augustin de Coulomb, einem Historiker und französischen Physiker, erfunden wurde. Eine C-Rate kann als das Maß definiert werden, mit dem eine Batterie relativ zur maximalen Kapazität der Zelle entladen wird. Mit anderen Worten, es ist das maßgebliche Maß dafür, bei welchem Strom die beabsichtigte Zelle geladen oder entladen wird und wie schnell dies geschieht. Dies ist wichtig, wenn Sie versuchen, den besten oder am besten geeigneten Akku für Ihr Gerät auszuwählen, um zu vermeiden, dass Zellen ausgewählt werden, die den aktuellen Anforderungen nicht gerecht werden.

Jede Batterie hat zwei Arten von C-Werten, darunter Konstante und Burst. Bei Constant wird festgelegt, wie schnell sich der Akku mit konstanter Geschwindigkeit entladen kann, bis er leer ist. Beispiele für Konstanten können in Gegenständen oder elektrischen Geräten identifiziert werden, die ihre Zellen stundenlang verwenden, ohne wie Drohnen oder Taschenlampen anzuhalten. Auf der anderen Seite misst Burst die Energiemenge, die eine Batterie für einen sehr kurzen Zeitraum oder eher einige Sekunden liefern kann, und behält dennoch ihre Hochspannung bei. Beispiele hierfür sind RC-Flugzeuge, die abheben, ein Fahrzeug zünden, und Airsoft-Kanonen.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Wie berechnet sich die C-Bewertung des lithium-ionen-akkus?

Die C-Rate ist eine wichtige Information oder Daten für jede Batterie, da die Energiekapazität in den Zellen von der Geschwindigkeit des Ladens / Entladens des Stroms abhängt. Im Allgemeinen bedeutet dies, dass Sie weniger Energie oder Dichte haben, wenn Sie in einer Stunde entladen, als wenn Sie in 20 Stunden entladen. Dies kann auch erklärt werden, wenn Sie einen Akku in einer Stunde mit einem Strom von etwa 100 A aufladen, wodurch Sie weniger Energiekapazität erhalten, als wenn Sie 10 Stunden lang einen Strom von 10 A verwendet haben.

Die meisten wiederaufladbaren Batterien haben eine Nennleistung von 1 ° C, was bedeutet, dass eine Zelle mit 1000 mAh etwa eine Stunde lang 1000 mA liefern würde, wenn sie bei dieser Nennleistung von C entladen würde. Wenn dieselbe Batterie eine Nennspannung von 0,5 ° C hätte, würde davon ausgegangen, dass sie zwei Stunden lang 500 mA liefert. Wenn dieselbe Batterie jedoch eine Nennleistung von 2 ° C hätte, würde die 1000-mAh-Zelle etwa 30 Minuten oder stattdessen eine halbe Stunde lang 2000 mA liefern. Diese Kapazität wird typischerweise unter Verwendung eines Batterieanalysators gemessen.

Manchmal werden die Kapazitätswerte des Analysators in Prozent der Nennleistung angegeben. Beispielsweise wird 100% gelesen, wenn die 1000-mAh-Zelle diesen Strom etwa 60 Minuten lang liefern kann. Wenn der Akku jedoch nur eine halbe Stunde vor dem Abschaltpunkt hält, werden 50% angezeigt. Ein brandneuer Akku kann manchmal eine Kapazität von mehr als 100% bieten. Sie können eine Batterie mit dem Analysegerät entladen, mit dem Sie Ihre bevorzugte C-Rate einstellen können, und es wird ein höherer Messwert angezeigt, wenn die Zelle mit einer niedrigeren Entladungsrate entladen wird und umgekehrt. Beachten Sie jedoch die Diskrepanz bei den Kapazitätswerten des Batterieanalysators mit unterschiedlichen C-Raten, die mit dem Innenwiderstand der Batterien verbunden sind.

C-Rate (C) = Lade- oder Entladestrom in Ampere (A) / Nennkapazität der Batterie

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Die Berechnung der C-Bewertung ist daher für jeden Batteriebenutzer wichtig und kann verwendet werden, um Ausgangsstrom, Leistung und Energie auf folgende Weise abzuleiten:

I = Cr * Er

Ebenfalls

Cr = I / Er

Er = Die in Ah?

I = Der Lade- / Entladestrom in A.

Cr = Die C-Rate der Zelle

t = Die Dauer des Ladens / Entladens

Berechnung der Lade- / Entladezeit

t = Er / I.

Welche Auswirkungen hat die C-Rate auf Lithium-Ionen-Batterien?

Beachten Sie, dass je höher die C-Bewertung einer Batterie ist, desto schneller kann die Energie aus den Zellen entweichen, um die verschiedenen elektronischen Geräte mit Strom zu versorgen. Die C-Bewertung einer Batterie hängt von ihrer Anwendung ab, da einige Elektronikgeräte große Mengen an Strom benötigen. Daher benötigen sie Batterien mit hohen C-Werten, während andere Geräte Batterien mit niedrigeren C-Werten aufnehmen können. Eine defekte Batterie mit C-Rating kann beispielsweise in einem Wecker verwendet werden, der Monate benötigt, um die Zellen vollständig zu entleeren. Eine hohe C-Bewertung kann beispielsweise zum Zünden eines Fahrzeugs verwendet werden, bei dem nur wenige Sekunden benötigt werden, um die Motoren schnell anzutreiben.

Fazit

Die C-Rate ist eine Einheit, die verwendet wird, um einen aktuellen Wert zum Schätzen oder Bestimmen der erwarteten und produktiven Periode einer Lithium-Ionen-Zelle unter variablen Lade- oder Entladebedingungen zu identifizieren. Da Sie eine klare Vorstellung davon haben, wie hoch die C-Bewertung ist und wofür sie in einer Batterie steht, müssen Sie sie in Ihre nächste Auswahl für Zellen aufnehmen, um das Beste aus dem herauszuholen, womit Sie sich zufrieden geben.