Los manuales de instrucciones y las discusiones mencionan las tasas de carga y descarga de la batería en términos de "1C", "2C" y así sucesivamente, sin dar una indicación de lo que es "C". Supongo que no es un culombio. Lo que está disponible para la mayoría de las baterías o paquetes de baterías es la capacidad en Ah y el voltaje nominal, por ejemplo, paquete de baterías de carrito de golf de 12V 22Ah. Los "22Ah" implican una tasa de descarga de 1,1A durante 20 horas. Utilizando la ley de Peukert podemos estimar la descarga a diferentes velocidades, por ejemplo, la batería anterior duraría 13 horas a una velocidad de descarga de 1,5A (suponiendo una constante de Peukert de 1,3). Todo eso está muy bien, pero ¿qué es exactamente la "C" y a qué se refiere la gente cuando dice "yo no la cargaría por encima de 3C"?
Respuestas
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Primero,
'The "22Ah" implies a discharge rate of 1.1A over 20 hours.'Sólo si el fabricante lo dice. También podría significar 22A durante 1 hora, o cualquier otra combinación que multiplique a 22Ah.
C es generalmente la capacidad dividida por 1 hora, por lo que para su batería sería 22A. Por lo tanto, se puede decir, por ejemplo, "carga a 1C", independientemente de la capacidad de la batería.
La notación para C, tal como se documenta en la norma IEC_61434, se presenta mediante la ecuación
- C=Capacity[Ah]/1[] - significa C es la corriente basado en el índice de amperios-hora para la descarga total en 1 hora.
La capacidad, C, también está relacionada con las tasas de descarga según la constante exponencial de Peukert, k. Capacidad(descarga) = T * I^k para el tiempo T y la corriente I
Sin embargo, en la práctica, La constante de Peukert k no es constante. La "constante", k, es una variable que cambia con las relaciones de corriente, la temperatura ambiente o más específica de la célula, así como la química y el número de ciclos de carga debido al envejecimiento.
Por ejemplo, el titanato de litio (LTO) tiene una superficie anódica 100 veces mayor que la del grafito, lo que se traduce en una menor ESR y un menor autocalentamiento, lo que se traduce en una reducción de la resistencia interna y en un aumento de la capacidad energética de la batería de LTO.
"k" aumenta rápidamente por debajo del punto de congelación, aunque algunas son mejores que otras debido al autocalentamiento con pérdidas. Lo que significa es que la capacidad de la batería puede aumentar un poco con la temperatura hasta un límite y depende en gran medida de la química y de las temperaturas de la batería muy por debajo y por encima de la temperatura ambiente). La mayoría de las baterías parecen morir por debajo de ~0 °C y envejecen rápidamente cuando se mantienen a altas temperaturas. Esto se aproxima por un "k" que aumenta rápidamente por debajo de 0 °C. El envejecimiento por los efectos de la "química" de Arrhenius también reduce el recuento del ciclo de vida, por lo que los ordenadores portátiles que se utilizan a diario en material blando con poca circulación de aire fallarán pronto en menos de un año en lugar de durar varios o muchos años. Esto se estima por un rápido aumento de k con los ciclos de carga debido al aumento de la temperatura.
Normalmente k aumenta lentamente unos pocos % con el envejecimiento de los ciclos de carga. (por ejemplo, un aumento lineal de hasta el 6% después de 1.600 ciclos, luego la capacidad se reduce debido a las variaciones del tamaño y la química del ánodo).
Idealmente, k=1 significa sólo que la química de la batería no cambia la ESR con la temperatura y, por lo tanto, la relación de voltaje = (voltaje cargado)/(voltaje inicial ligeramente cargado) es un fuerte indicador del Estado de Carga (SOC) y la ESR no cambia debido al ambiente o al autocalentamiento o a la corriente de carga. { Esto es muy preciso a partir del 10~90% PERO también es muy raro }
Las baterías de litio de gran capacidad y alta calidad pueden variar mucho con k=0,99 a 1,28.
Pensar en k=1 sólo significa compensar la temperatura, por lo que los efectos térmicos (NTC y PTC) se equilibran para dar una ESR algo constante con la temperatura. No significa que sea el mejor para la eficiencia o el índice de ciclo de vida o el coste o la capacidad /kg.
Así que no creas que k=1 es lo mejor en cualquier otra métrica pero seguro que facilitaría la estimación del SOC facilitaría la estimación del SOC basándose en la ESR constante y la caída de tensión.
