1. Capacité de la batterie

Généralement, la capacité de la batterie est déterminée par la quantité de matériau actif dans la batterie, généralement exprimée en MILIAMPERE-Hour MAH ou AH. Par exemple, 1000 mAh peut être libéré pendant 1 h avec un courant de 1 A.

1.1 Comprendre la capacité de la batterie: notée vs réelle vs théorique

La capacité de la batterie peut être classée en capacité réelle, capacité théorique et capacité nominale, en fonction de différentes conditions.La capacité qu'une batterie offre lorsqu'elle est déchargée à un taux de décharge particulier à 25 ° C jusqu'à sa tension de borne est définie comme la capacité de la batterie pendant la conception et la production. Ceci est appelé la capacité nominale pour un taux de décharge donné RH. La capacité de battery est généralement mesurée en AH (ampères heures). Une autre méthode de mesure est en termes de cellule (par plaque unitaire) dans les watts (w / cellule).

1. Pour les calculs AH (ampères heures), vous prenez le courant de décharge (courant constant) I et le multipliez par le temps de décharge (en heures) T. Par exemple, une batterie 7Ah déchargée en continu à 0,35 A peut durer environ 20 heures.
2. Le temps de charge standard est de 15 heures et le courant de charge est de 1/10 de la capacité de la batterie. La charge rapide peut réduire la durée de vie de la batterie.

La capacité de la batterie fait référence à la taille de la charge électrique stockée dans une batterie. L'unité de capacité de la batterie est "MAH", connue en chinois sous le nom de milliampères heures. Pour les batteries de plus grande capacité, telles que les batteries au plomb-acide, "AH" (ampères heures) est généralement utilisé pour la commodité, où 1Ah = 1000mAh. Si une batterie a une capacité nominale de 1300 mAh et que vous déchargez la batterie avec un courant de 130 mA, la batterie peut fonctionner pendant environ 10 heures (1300mAh / 130 mA = 10h). Si le courant de décharge est de 1300 mA, le temps opérationnel tombe à environ 1 heure. Ces calculs supposent des conditions idéales et le fonctionnement réel de l'appareil peut varier en fonction des composants, comme un écran LCD ou un flash dans un appareil photo numérique, ce qui peut provoquer de grandes variations du courant. Par conséquent, le temps de fonctionnement réel pour un appareil alimenté par la batterie ne peut être qu'approxima, généralement basé sur une expérience réelle.

1,2 unité de capacité

En règle générale, la capacité de la batterie est mesurée dans des heures d'ampère (AH), et cela est déterminé à l'esprit pour une batterie spécifique. Par exemple, la question pourrait être: quelle est la capacité de cette batterie de smartphone? Ou, quelle est la capacité de cette batterie de scooter électrique? Ces requêtes sont uniques à chaque batterie. Lorsque la tension de la batterie est déjà définie et que l'on ne considère pas la tension en temps réel, le simple fait d'énoncer que les heures d'ampère peuvent représenter la capacité de la batterie. En mais face, lorsqu'il s'agit de batteries de tensions différentes, on ne peut pas simplement s'appuyer sur des heures d'ampère pour indiquer la capacité. Prenez, par exemple, unBatterie MANLY 12V 20AHet une batterie virile 15V 20AH. Même si les deux ont 20Ah, lors de la mise sous tension d'un appareil avec la même charge, l'appareil fonctionnera très bien, mais la durée de fonctionnement diffèrera. Par conséquent, la capacité standard doit être mesurée en termes de puissance. Pour illustrer davantage, considérer un appareil qui peut prendre en charge les 12 V et 24 V. S'il est alimenté par une batterie virile 12V 20AH, elle peut durer une heure. Cependant, si deux batteries de ce type sont connectées en série, ce qui entraîne 24V 20Ah, les heures d'ampère restent inchangées, mais le temps opérationnel double. Dans ce contexte, la capacité doit être consultée en termes d'alimentation que la batterie peut contenir, pas seulement l'ampère-heures.Power (w) = puissance (p) * Temps (t) = courant (i) * Tension (u) * Temps (t). Cette approche pour discuter de la capacité de la batterie est plus significative. Il faut être réaliste et factuel; Sinon, vous pourriez vous retrouver avec l'affirmation illogique selon laquelle une batterie de smartphone a une plus grande capacité qu'une batterie de scooter électrique, ce qui est clairement non scientifique.

2. Tension nominale

La différence de potentiel entre les électrodes positives et négatives de la batterie est appelée tension nominale de la batterie. La tension nominale est déterminée par le potentiel d'électrode du matériau de la plaque et la concentration de l'électrolyte interne. Le diagramme de décharge de la batterie de lithium est parabolique, avec 4,3 V chutant à 3,7 V et 3,7 V chutant à 3,0 V, qui changent rapidement. Seul le temps de décharge d'environ 3,7 V est le plus long, représentant près de 3/4 du temps, de sorte que la tension nominale de la batterie au lithium fait référence à la tension qui maintient le temps de décharge le plus long.

1. Batterie au lithium ternaire

La tension nominale d'une cellule de lithium ternaire est de 3,6 V, avec une plage de tension de fonctionnement entre 2,5 V et 4,2 V. Pour une batterie, vous multipliez la tension par le nombre de cellules en série. Par exemple, pour un pack de batterie au lithium ternaire de la série 10, la tension nominale se situe à 36 V et la plage de tension de travail s'étend de 25V à 42V.

2. Batterie au lithium fer phosphate

La tension nominale d'une cellule de phosphate de fer au lithium est de 3,2 V, avec une plage de tension opérationnelle de 2,0 V à 3,65 V. De même, pour la batterie correspondante, vous multipliez par le nombre de cellules en série. Par exemple, une batterie de phosphate de fer au lithium de la série 15 a une tension nominale de 48 V, avec une plage de tension de travail de 30V à 54,75 V., donc quelles sont les implications d'une basse tension pour les batteries au lithium? Il est recommandé que les batteries de lithium soient stockées à long terme avec environ 70% de leur charge. Si ce n'est pas utilisé pendant 3 à 6 mois, il est conseillé de parcourir une charge complète et une décharge. Cela profite à la durée de vie globale de la batterie. Si stocké pendant des périodes prolongées sans utilisation et à très faibles tensions, les matériaux de la batterie au lithium peuvent être affectés négativement. Leur réactivité chimique peut se détériorer, ce qui à son tour a un impact sur la durée de vie de la batterie. Les batteries d'ion. Lorsque la tension tombe en dessous de 2,5 V, la décharge de la batterie se termine, et en raison de la fermeture du circuit de décharge, la perte de courant du circuit de protection interne tombe à son plus bas. Cependant, dans les applications du monde réel, en raison des variations des matériaux internes, la tension de terminaison de décharge peut varier de 2,5 V à 3,0 V. Lorsque la tension dépasse 4,2 V, le circuit de charge est terminé pour assurer la sécurité de la batterie.

3. Tension de fin de charge

Lorsque la batterie rechargeable est complètement chargée, le matériau actif sur la plaque d'électrode a atteint un état saturé et la tension de la batterie n'augmentera pas lorsque la batterie continue d'être chargée. La tension à ce moment est appelée tension de fin de charge. La batterie au lithium ternaire est de 4,2 V et la batterie de phosphate de fer au lithium est de 3,65 V.

4. Tension de terminaison de décharge

La tension de fin de décharge se réfère à la tension la plus basse autorisée lorsque la batterie est déchargée. La tension de terminaison de décharge est liée au taux de décharge.

5. Résistance interne de la batterie

La résistance interne de la batterie est déterminée par la résistance de la plaque d'électrode et la résistance du flux d'ions. Pendant le processus de charge et de décharge, la résistance du moteur d'image et de la plaque d'électrode est inchangée, mais la résistance du flux d'ions augmentera ou diminuera avec la concentration de l'électrolyte et des ions chargés. Et changer. Lorsque la tension OCV d'une batterie de lithium diminue, l'impédance augmentera. Par conséquent, lors de la charge à faible puissance (moins de 3V), la pré-charge (charge à filet) doit être effectuée en premier pour empêcher trop de courant de provoquer une génération de chaleur excessive de la batterie.Composition de la résistance interne de la batterie au lithiumLa résistance ohmique provient principalement des matériaux d'électrode, de l'électrolyte, de la résistance au séparateur, ainsi que de la résistance de contact des collecteurs de courant et des connexions d'onglet. Il est lié à la taille, à la structure et aux méthodes de connexion de la batterie. La résistance à la polarisation, qui émerge instantanément lorsque le courant est appliqué, représente la tendance cumulative de diverses barrières à l'intérieur de la batterie empêchant les ions chargés d'atteindre leurs destinations. Cette résistance peut être catégorisée en polarisation électrochimique et en polarisation de la concentration. Actuellement, la batterie de lithium de 18650 hors de 18650 a une résistance interne d'environ 12 milliohms, tandis que les types typiques planent entre 13 et 15 milliohms. Étant donné que l'impédance peut affecter les performances de la batterie, d'une manière générale, 50 milliarhms sont jugés normaux. Entre 50 et 100 milliohms, la batterie reste fonctionnelle, mais les performances commencent à se dégrader. Lorsque vous dépassez 100 milliarhms, une utilisation parallèle est nécessaire et tout ce qui est supérieur à 200 milliarhms est pratiquement inutilisable.Impacts de la résistance interne de la batterie au lithiumTous les facteurs qui entravent le mouvement des ions lithium et des électrons d'un pôle à l'autre dans la batterie de lithium contribuent à sa résistance interne. Idéalement, plus la résistance interne est faible, mieux c'est. Une résistance interne plus élevée entraîne une augmentation des pertes thermiques, empêchant un débit de courant élevé. De plus, une résistance interne élevée signifie que la batterie se réchauffe pendant l'utilisation. Des températures élevées peuvent faire baisser la tension de fonctionnement de la batterie et la durée de sa décharge, affectant gravement les performances de la batterie et la durée de vie. Dans les cas extrêmes, cela peut même présenter un risque de combustion spontanée.

6. Taux d'autodécharge

Il fait référence au pourcentage de la capacité totale qui est automatiquement perdue lorsque la batterie n'est pas utilisée pendant une période de temps. Généralement, le taux d'auto-décharge des batteries lithium-ion à température ambiante est de 5% à 8%.

6.1 Comment le taux de décharge affecte-t-il la capacité de la batterie?

Le taux de décharge affecte directement la capacité efficace d'une batterie. Plus précisément, un taux de décharge plus élevé peut diminuer la capacité disponible, car la batterie peut ne pas être en mesure de maintenir sa capacité nominale maximale pendant les décharges rapides. Ainsi, lors de l'évaluation de la capacité utilisable d'une batterie, le taux de décharge doit être pris en compte.

6.2 Quel est le taux de décharge des batteries de vélo électriques?

Le taux de décharge des batteries de vélo électriques peut varier en fonction de la chimie et de la conception spécifiques des batteries. Les vélos électriques utilisent généralement des batteries lithium-ion en raison de leur densité et de leurs performances élevées. Ces batteries démontrent généralement un taux de décharge allant de 1C à 4C ou même plus. Pour illustrer, une batterie de 1Ah avec un taux de décharge de 10 ° C peut fournir un courant de décharge continu de 10 ampères, tandis qu'un taux de 4C permettrait un courant de décharge continu de 40 ampères.

6.3 Qu'est-ce qui est considéré comme un taux de décharge élevé pour les batteries au lithium?

Pour les batteries au lithium, un taux de décharge généralement considéré comme "élevé" commence à 1 ° C et plus. Cependant, il est important de noter que ce qui est considéré comme un taux de décharge spécifique élevé peut varier en fonction de la conception de la batterie, de la composition chimique et de l'application prévue.

6.4 Qu'est-ce qu'un bon taux de décharge pour les batteries?

Un taux C optimal pour une batterie dépend des exigences spécifiques de son application. En règle générale, un taux de décharge qui facilite le transfert de puissance efficace sans souligner trop la batterie est considéré comme favorable. Il est recommandé de consulter les spécifications et les directives du fabricant pour déterminer le meilleur taux de décharge pour une batterie particulière.

6.5 Comment calculez-vous le taux C?

Taux C (C) = charge ou déchargement du courant dans les ampères (a) / la capacité nominale de la batterie (AH) Plongeons dans un exemple impliquant une batterie au lithium de 100h: 1C représente un courant de décharge de 100 ampères, ce qui signifie que la batterie peut fournir une décharge continue de 100 ampères pendant une heure. En termes plus simples, il peut gérer un courant de charge de 100 ampères pendant 60 minutes. Si nous augmentons le taux C à 2C, le courant de décharge devient 200 ampères. Cela signifie que la batterie peut désormais fournir un courant de décharge de 200 ampères, mais pour une durée réduite. À un taux de 2C, la batterie peut maintenir un courant de charge de 200 ampères pendant 30 minutes ou une demi-heure. D'un autre côté, réduisant le taux C à 0,5 ° C entraîne un courant de décharge de 50 ampères. À un taux de 0,5 ° C, la batterie peut fournir un courant de décharge de 50 ampères, prolongeant ainsi la période de décharge. Dans ces conditions, la batterie peut prendre en charge un courant de charge de 50 ampères pendant 2 heures ou 120 minutes. Lorsqu'ils évaluent les performances et la capacité des batteries au lithium, le taux C se distingue comme un facteur crucial car il détermine à la fois le courant de décharge disponible et la durée de décharge correspondante.