Was ist die Lade- / Entladerate von 1C in der Bedienungsanleitung der Batterie?

In Bedienungsanleitungen und Diskussionen werden die Lade- und Entladeraten der Batterie in Form von "1C", "2C" usw. angegeben, ohne dass angegeben wird, was "C" ist. Ich nehme an, es ist kein Coulomb. Was für die meisten Batterien oder Akkus leicht verfügbar ist, ist die Kapazität in Ah und die Nennspannung, z. B. 12 V 22 Ah Golfwagen-Akkupack. Die "22Ah" impliziert eine Entladungsrate von 1,1A über 20 Stunden. Unter Verwendung des Peukertschen Gesetzes können wir die Entladung mit unterschiedlichen Raten schätzen, z. B. würde die obige Batterie 13 Stunden bei einer Entladungsrate von 1,5 A halten (unter der Annahme einer Peukert-Konstante von 1,3). Das alles ist großartig - was genau ist das "C" und was meinen die Leute, wenn sie sagen "Ich würde es nicht über 3C aufladen"?

Zuerst,

'The "22Ah" implies a discharge rate of 1.1A over 20 hours.'

Nur wenn der Hersteller dies sagt. Es könnte genauso gut 22A über 1 Stunde oder eine andere Kombination bedeuten, die sich mit 22Ah multipliziert.

C ist im Allgemeinen die Kapazität geteilt durch 1 Stunde, für Ihre Batterie wären es also 22A. Daher z. "Laden bei 1 ° C" kann unabhängig von der Kapazität einer Batterie angegeben werden.

Die in der Norm IEC_61434 dokumentierte Notation für C wird durch Gleichung dargestellt

- C=Capacity[Ah]/1[ℎ]    

• Bedeutung C ist der Strom basierend auf der Amperestundenbewertung für die Gesamtentladung in 1 Stunde.

Die Kapazität C hängt auch mit den Entladungsraten gemäß Peukerts Exponentialkonstante k zusammen. Kapazität (Entladung) = T * I ​​^ k für Zeit T und Strom I.

In der Praxis ist die Peukert-Konstante kjedoch nicht konstant. Die "Konstante" k ist eine Variable, die sich mit den Stromverhältnissen, der Umgebungstemperatur oder einer spezifischeren Zelltemperatur sowie der Anzahl der Chemie- und Ladungszyklen aufgrund des Alterns ändert.

Zum Beispiel hat Lithiumtitanat (LTO) eine Anodenoberfläche, die 100-mal größer als Graphit ist, was zu einem niedrigeren ESR und einer geringeren Eigenerwärmung führt und zu einer Verringerung des Innenwiderstands und einer Erhöhung der Leistungsfähigkeit der LTO-Batterie führt.

"k" steigt unter dem Gefrierpunkt schnell an, obwohl einige aufgrund der verlustbehafteten Selbsterwärmung besser sind als andere. Dies bedeutet, dass die Batteriekapazität mit der Temperatur bis zu einem Grenzwert etwas ansteigen kann und stark von der Chemie und den Batterietemperaturen abhängt, die weit unter und über der Umgebungstemperatur liegen.) Die meisten Batterien scheinen unter ~ 0 ° C zu sterben und altern bei längerem Gebrauch schnell temp. Dies wird durch ein "k" angenähert, das schnell unter 0 ° C ansteigt. Das Altern aufgrund von Arrhenius "Chemie" -Effekten verringert auch die Anzahl der Lebenszyklen, weshalb Laptops, die täglich mit weichem Material mit schlechter Luftzirkulation betrieben werden, in weniger als einem Jahr früh ausfallen und nicht mehrere bis viele Jahre dauern. Dies wird durch einen schnellen Anstieg von k mit Ladungszyklen aufgrund eines Temperaturanstiegs geschätzt.

Normalerweise steigt k mit der Alterung des Ladezyklus langsam um einige% an. (z. B. linearer Anstieg von bis zu 6% nach 1600 Zyklen, dann verringert sich die Kapazität aufgrund von Anodengröße und chemischen Schwankungen)

Im Idealfall bedeutet k = 1 nur, dass sich die Batteriechemie nicht mit der Temperatur des ESR ändert und daher das Spannungsverhältnis = (geladene Spannung) / (anfänglich leicht belastete Spannung) ein starker Indikator für den Ladezustand (SOC) ist und sich der ESR nicht ändert aufgrund von Umgebungs- oder Eigenerwärmung oder Laststrom. {Dies ist sehr genau von 10 ~ 90%, aber auch sehr selten}

Hochwertige Lithiumbatterien mit großer Kapazität können in der Tat mit k = 0,99 bis 1,28 stark variieren.

Denken Sie an k = 1 bedeutet nur temperaturkompensiert, sodass sich die thermischen Effekte (NTC und PTC) ausgleichen und einen etwas konstanten ESR mit der Temperatur ergeben. Dies bedeutet nicht das Beste für Effizienz oder Lebenszyklusbewertung oder Kosten oder Kapazität / kg.

Denken Sie also nicht, dass k = 1 das Beste in jeder anderen Metrik ist , aber es würde das Leben für die Schätzung des SOC einfach basierend auf konstantem ESR und Spannungsabfall erleichtern.

Zeitschriftenreferenz