La tasa de carga se refiere a la cantidad de corriente que se utiliza para recargar una celda o batería . Un dispositivo de control de carga normalmente normaliza esta tasa en función de la capacidad nominal de la celda o batería.
Los especialistas en baterías evalúan la velocidad a la que una batería se carga o se descarga completamente utilizando la tasa C. Por ejemplo, una batería se carga del 0 al 100 por ciento en una hora con una tasa C de 1C.
Una carga más rápida se indica con una tasa C superior a 1C; por ejemplo, una tasa de 3C es tres veces más rápida, lo que resulta en una carga completa en 20 minutos. Una carga más lenta también se indica con una tasa C inferior: C/5 (o 0.2C) sería cinco veces más lenta que 1C y resultaría en una carga de cinco horas.
La densidad de corriente absoluta, o la cantidad de corriente eléctrica que pasa a través de la batería dividida por la superficie de sus capas , determina la cantidad de características significativas del comportamiento de la batería (como la resistencia a las dendritas).
La densidad de corriente dependerá de la carga del cátodo, que a su vez está directamente relacionada con su grosor, para una tasa de carga (C-rate) determinada. Por lo tanto, es fundamental verificar que la carga del cátodo se encuentre en niveles comercialmente relevantes al comparar diferentes tasas de carga; en el caso de los vehículos eléctricos, esto suele estar en el rango de 2.5 a 5 mAh/cm².
¿Cómo medir la capacidad de una batería?
Un analizador de baterías permite medir la capacidad de una batería, es decir, la cantidad de energía que puede almacenar. El analizador mide el tiempo que tarda en alcanzarse el voltaje de fin de descarga al descargar la batería con una corriente calibrada.
El voltaje de fin de descarga para las celdas de plomo-ácido es típicamente de 1.75 V/celda, para las celdas de NiCd/NiMH, de 1.0 V/celda, y para las celdas de iones de litio, de 3.0 V/celda. Un analizador que muestre los resultados como un porcentaje de la clasificación nominal indicará el 100 % si una batería de 1 Ah suministra 1 A durante una hora.
La batería tiene una capacidad del 50 % si la descarga dura 30 minutos antes de alcanzar el voltaje de corte de fin de descarga. A veces, una batería nueva está sobrevalorada y produce al mismo nivel o por encima de su capacidad máxima; otras veces, está infravalorada y nunca alcanza el 100 %, ni siquiera después de cebarla.
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Una tasa C mayor dará como resultado una medición de capacidad menor al descargar una batería utilizando un analizador de batería capaz de aplicar tasas C variadas, y viceversa.
En teoría, la batería de 1 Ah debería poder descargarse a una velocidad más rápida de 2C, o 2 A, en 30 minutos . Dado que la misma cantidad de energía se distribuye en un período de tiempo más corto, el total debería ser el mismo.
Las pérdidas internas, por otro lado, convierten parte de la energía en calor y reducen la capacidad final a aproximadamente el 95 % o menos. La capacidad de la misma batería probablemente superará el 100 % al descargarse a 0.5 °C (500 mA) durante dos horas.
