Что такое заряд / разряд 1С в инструкции по эксплуатации батареи?

10

В руководствах по эксплуатации и обсуждениях скорости заряда и разряда батареи указаны в единицах «1С», «2С» и т. Д., Без указания того, что такое «С». Я предполагаю, что это не кулон. Для большинства аккумуляторов или аккумуляторных батарей легко доступны емкость в А-ч и номинальное напряжение, например, аккумуляторная батарея для гольф-кары 12 В 22 Ач. «22Ач» подразумевает скорость разряда 1,1А в течение 20 часов. Используя закон Пейкерта, мы можем оценить разряд с различными скоростями, например, вышеупомянутая батарея будет работать 13 часов при скорости разряда 1,5 А (при условии постоянной Пейкерта, равной 1,3). Все это замечательно - что такое «С» и что имеют в виду люди, когда говорят: «Я бы не стал заряжать его выше 3С»?

user40966
источник
Ответ @Kamil был бы хорошим, если бы единицы были правильно указаны.
Рассел МакМахон

Ответы:

10

Первый,

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

Только если производитель так говорит. Это также может означать 22A за 1 час или любую другую комбинацию, которая умножается на 22Ah.

С, как правило, емкость делится на 1 час, поэтому для вашей батареи это будет 22А. Отсюда например. «заряд при 1С» можно указывать независимо от емкости батареи.

Воутер ван Оойен
источник
8

Обозначение для C, как описано в стандарте IEC_61434, представлено уравнением

- C=Capacity[Ah]/1[ℎ]    
  • значение C - ток, основанный на номинальном значении ампер-часа для общего разряда за 1 час.

Емкость, C также связана со скоростью разряда в соответствии с экспоненциальной постоянной Пейкерта, k. Емкость (разрядка) = T * I ​​^ k для времени T и тока I

Однако на практике константа Пейкерта не kявляется постоянной. «Константа», k - это переменная, которая изменяется в зависимости от коэффициента тока, температуры окружающей среды или более конкретной температуры элемента, а также от химического состава и количества циклов зарядки вследствие старения.

Например, титанат лития (LTO) имеет площадь поверхности анода в 100 раз большую, чем у графита, что приводит к снижению ЭПР и саморазогреву, что приводит к снижению внутреннего сопротивления и увеличению энергетических возможностей батареи LTO.

«К» быстро увеличивается ниже нуля, хотя некоторые лучше, чем другие из-за самонагревания с потерями. Это означает, что емкость батареи может немного увеличиться с температурой до предела и сильно зависит от химического состава и температуры батареи значительно ниже и выше температуры окружающей среды.) Большинство батарей, как представляется, умирают при температуре ниже ~ 0 ° C и быстро старят при длительном длительном использовании. температура Это аппроксимируется с помощью быстрого увеличения k ниже 0 ° C. Старение от эффекта «химии» Аррениуса также уменьшает количество жизненных циклов, поэтому ноутбуки, работающие ежедневно на мягких материалах с плохой циркуляцией воздуха, выйдут из строя раньше, чем через год, а не продлятся от нескольких до многих лет. Это оценивается быстрым ростом k с циклами заряда из-за повышения температуры.

Обычно k увеличивается медленно на несколько% со старением цикла зарядки. (например, линейный рост до 6% после 1600 циклов, а затем истощение емкости из-за размера анода и химических изменений)

В идеале k = 1 означает только то, что химический состав батареи не меняет ESR с температурой, и поэтому отношение напряжения = (Напряжение при нагрузке) / (начальное напряжение при небольшой нагрузке) является сильным индикатором состояния зарядки (SOC), а ESR не изменяется из-за окружающей среды или самонагревания или тока нагрузки. {Это очень точно из 10 ~ 90%, НО также очень редко}

Высококачественные литиевые батареи большой емкости действительно могут сильно варьироваться с k = 0,99 до 1,28.

Представьте, что k = 1 означает просто температурную компенсацию, поэтому тепловые эффекты (NTC и PTC) уравновешиваются, чтобы дать несколько постоянную ESR с температурой. Это не означает лучшее для эффективности или рейтинга жизненного цикла или стоимости или производительности / кг.

Поэтому не думайте, что k = 1 является лучшим в любой другой метрике , но это, несомненно, облегчит оценку SOC, основываясь только на постоянном ESR и падении напряжения.

Журнал ссылка

glglgl
источник