درجه C باتری واحدی است که سرعت شارژ باتری یا تخلیه را اندازه گیری می کند ، همچنین به عنوان نرخ شارژ/تخلیه نیز شناخته می شود. به طور خاص ، نرخ C نشان دهنده رابطه چندگانه بین جریان بار/تخلیه باتری و ظرفیت رتبه آن است. فرمول محاسبه:
نرخ شارژ/تخلیه = ظرفیت جریان/تخلیه/ظرفیت رتبه بندی شده
تعریف: نرخ C ، همچنین به عنوان نرخ شارژ/تخلیه گفته می شود ، نسبت جریان شارژ/تخلیه به ظرفیت اسمی باتری است. به عنوان مثال ، برای باتری با ظرفیت دارای امتیاز 100AH ، تخلیه در جریان 20a با میزان تخلیه 0.2C مطابقت دارد.
درک: نرخ C تخلیه ، مانند 1C ، 2C یا 0.2C ، سرعت تخلیه را نشان می دهد. نرخ 1C به این معنی است که باتری می تواند در یک ساعت به طور کامل تخلیه شود ، در حالی که 0.2C نشانگر تخلیه در طی پنج ساعت است. به طور کلی ، از جریان های مختلف تخلیه می توان برای اندازه گیری ظرفیت باتری استفاده کرد. برای یک باتری 24AH ، یک جریان تخلیه 2C 48A است ، در حالی که جریان تخلیه 0.5C 12A است.
آزمایش عملکرد: با تخلیه در نرخ های مختلف C ، می توان پارامترهای باتری مانند ظرفیت ، مقاومت داخلی و بستر تخلیه را آزمایش کرد که به ارزیابی کیفیت باتری و طول عمر کمک می کند.
سناریوهای برنامه: سناریوهای مختلف برنامه دارای نیازهای مختلف نرخ C هستند. به عنوان مثال ، وسایل نقلیه الکتریکی برای شارژ سریع/تخلیه به باتری های با نرخ C بالا نیاز دارند ، در حالی که سیستم های ذخیره انرژی طول عمر و هزینه را در اولویت قرار می دهند ، اغلب برای شارژ و تخلیه پایین تر C انتخاب می کنند.
عملکرد سلولی
ظرفیت سلولی: نرخ C در اصل نسبت جریان بار/تخلیه به ظرفیت دارای امتیاز سلول است. بنابراین ، ظرفیت سلول مستقیماً نرخ C را تعیین می کند. هرچه ظرفیت سلول بزرگتر باشد ، برای همان جریان تخلیه ، نرخ C پایین تر و برعکس نیز پایین تر می شود.
مواد و ساختار سلولی: مواد و ساختار سلول ، از جمله مواد الکترود و نوع الکترولیت ، عملکرد بار/تخلیه را تحت تأثیر قرار می دهد و بنابراین بر نرخ C تأثیر می گذارد. برخی از مواد ممکن است از شارژ و تخلیه با نرخ بالا پشتیبانی کنند ، در حالی که برخی دیگر ممکن است برای برنامه های کم نرخ مناسب تر باشند.
طراحی بسته باتری
مدیریت حرارتی: در حین شارژ/تخلیه ، باتری باتری گرمای قابل توجهی ایجاد می کند. اگر مدیریت حرارتی کافی نباشد ، درجه حرارت داخلی افزایش می یابد ، قدرت بار را محدود می کند و بر نرخ C تأثیر می گذارد. بنابراین ، طراحی حرارتی خوب برای افزایش نرخ C باتری بسیار مهم است.
سیستم نظارت بر باتری (BMS) : BMS باتری را کنترل و مدیریت می کند ، از جمله کنترل بار/تخلیه ، دما و غیره.
شرایط خارجی
دمای محیط: دمای محیطی عامل مهمی در عملکرد باتری است. در دماهای پایین ، سرعت شارژ کند می شود و ظرفیت تخلیه محدود می شود و نرخ C را کاهش می دهد. در مقابل ، در دماهای بالا ، گرمای بیش از حد می تواند بر نرخ C تأثیر بگذارد.
وضعیت شارژ باتری (SOC): هنگامی که SOC باتری کم است ، شارژ سریعتر می شود ، زیرا مقاومت در برابر واکنش شیمیایی داخلی نسبتاً پایین است. با این حال ، با نزدیک شدن به شارژ کامل ، سرعت شارژ به تدریج به دلیل نیاز به کنترل دقیق برای جلوگیری از شارژ بیش از حد کاهش می یابد.
نرخ C برای درک عملکرد باتری در شرایط مختلف ضروری است. نرخ C پایین تر (به عنوان مثال ، 0.1c یا 0.2c) اغلب برای آزمایش شارژ/تخلیه بلند مدت برای ارزیابی ظرفیت ، کارآیی و طول عمر استفاده می شود. نرخ C بالاتر (به عنوان مثال ، 1C ، 2C یا بیشتر) عملکرد باتری را برای نیازهای سریع شارژ/تخلیه مانند شتاب وسیله نقلیه الکتریکی یا پرواز هواپیماهای بدون سرنشین ارزیابی می کند.
توجه به این نکته حائز اهمیت است که نرخ بالاتر C همیشه بهتر نیست. در حالی که نرخ C بالا بار/تخلیه سریعتر را فعال می کند ، آنها همچنین باعث کاهش احتمالی مانند کاهش راندمان ، افزایش گرما و طول عمر باتری کوتاه می شوند. بنابراین ، هنگام انتخاب و استفاده از باتری ها ، متعادل کردن نرخ C با سایر پارامترهای عملکرد با توجه به کاربرد خاص و الزامات بسیار مهم است.
