שיעור ה- C של סוללה הוא יחידה המודדת את מהירות טעינה או פריקה של סוללה, המכונה גם קצב הטעינה/פריקה. באופן ספציפי, שיעור ה- C מייצג את הקשר המרובה בין זרם הטעינה/הפריקה של הסוללה לבין יכולתו המדורגת. נוסחת החישוב היא:
קצב טעינה/פריקה = קיבולת מטען/פריקה/קיבולת דירוג
הגדרה: שיעור C, המכונה גם קצב הטעינה/פריקה, הוא היחס בין זרם הטעינה/פריקה לקיבולת הנומינלית של הסוללה. לדוגמה, עבור סוללה עם קיבולת מדורגת של 100AH, הפריקה בזרם של 20A תואמת קצב פריקה של 0.2C.
הבנה: שיעור C הפריקה, כגון 1C, 2C, או 0.2C, מציין את מהירות הפריקה. קצב של 1C פירושו שהסוללה יכולה לפרוק באופן מלא תוך שעה, ואילו 0.2C מציין פריקה על פני חמש שעות. באופן כללי ניתן להשתמש בזרמי פריקה שונים למדידת קיבולת הסוללה. עבור סוללה של 24EA, זרם פריקה של 2C הוא 48A ואילו זרם פריקה של 0.5C הוא 12A.
בדיקת ביצועים: על ידי פריקה בקצבי C שונים, ניתן לבדוק פרמטרים של סוללה כמו קיבולת, התנגדות פנימית ופלטפורמת פריקה, המסייעת להעריך את איכות הסוללה ואת תוחלת החיים.
תרחישי יישומים: לתרחישי יישומים שונים יש דרישות שונות לשיעור C. לדוגמה, כלי רכב חשמליים דורשים סוללות גבוהות לשיעור C לצורך טעינה/פריקה מהירה, ואילו מערכות אחסון אנרגיה מתעדפות אריכות ימים ועלות, ולעתים קרובות בוחרות טעינה ופריקה נמוכה יותר בשיעור C.
ביצועי תאים
קיבולת התא: קצב ה- C הוא למעשה היחס בין זרם הטעינה/פריקה ליכולת המדורגת של התא. לפיכך, יכולת התא קובעת ישירות את קצב ה- C. ככל שקיבולת התא גדולה יותר, כך שיעור ה- C נמוך יותר לאותו זרם פריקה, ולהיפך.
חומר תאים ומבנה: חומרים ומבנה התא, כולל חומרי אלקטרודה וסוג אלקטרוליט, משפיעים על ביצועי מטען/פריקה ובכך משפיעים על קצב C. חומרים מסוימים עשויים לתמוך בטעינה ופריקה גבוהה, בעוד שאחרים עשויים להתאים יותר ליישומים בריבית נמוכה.
עיצוב חבילת סוללות
ניהול תרמי: במהלך טעינה/פריקה, חבילת הסוללה מייצרת חום משמעותי. אם אין די בניהול תרמי, הטמפרטורות הפנימיות יעלו, ויגבילו את כוח המטען ומשפיעות על שיעור ה- C. לכן, עיצוב תרמי טוב הוא קריטי לשיפור שיעור ה- C של הסוללה.
מערכת ניטור סוללות (BMS) : ה- BMS עוקב ומנהלת את הסוללה, כולל שליטה בטעינה/פריקה, טמפרטורה וכו 'על ידי בקרה מדויקת של זרם טעינה/פריקה ומתח, ה- BMS מייעל את ביצועי הסוללה, ובכך משפר את שיעור ה- C.
תנאים חיצוניים
טמפרטורת הסביבה: טמפרטורה סביבתית היא גורם משמעותי בביצועי הסוללה. בטמפרטורות נמוכות, מהירות הטעינה מאטה ויכולת הפריקה מוגבלת, ומפחיתה את שיעור ה- C. לעומת זאת, בטמפרטורות גבוהות, התחממות יתר יכולה להשפיע גם על קצב ה- C.
מצב המטען של הסוללה (SOC): כאשר ה- SOC של הסוללה נמוך, הטעינה נוטה להיות מהירה יותר, שכן עמידות התגובה הכימית הפנימית נמוכה יחסית. עם זאת, כאשר הוא מתקרב לטעינה מלאה, מהירות הטעינה יורדת בהדרגה בגלל הצורך בבקרה מדויקת כדי להימנע מהטעינת יתר.
שיעור C חיוני להבנת ביצועי הסוללה בתנאים שונים. שיעורי C נמוכים יותר (למשל, 0.1C או 0.2C) משמשים לרוב לבדיקות מטען/פריקה לטווח הארוך כדי להעריך את הקיבולת, היעילות ותוחלת החיים. שיעורי C גבוהים יותר (למשל, 1C, 2C, או יותר) מעריכים את ביצועי הסוללה עבור דרישות טעינה/פריקה מהירה, כגון תאוצה לרכב חשמלי או טיסת מזל'ט.
חשוב לציין כי שיעור C גבוה יותר לא תמיד טוב יותר. בעוד שיצגי C גבוהים מאפשרים מטען/פריקה מהיר יותר, הם גם מביאים חסרונות פוטנציאליים כמו יעילות מופחתת, חום מוגבר ותוחלת חיי סוללה קצרה יותר. לכן, בבחירת סוללות ושימוש, איזון שיעור C עם פרמטרי ביצועים אחרים בהתאם ליישום והדרישות הספציפיות הוא קריטי.
