La velocità di carica si riferisce alla quantità di corrente utilizzata per ricaricare una cella o una batteria . Un dispositivo di controllo della carica in genere normalizza questa velocità in base alla capacità nominale della cella o della batteria.
Gli specialisti di batterie valutano la velocità con cui una batteria viene caricata o scaricata completamente utilizzando il C-rate . Ad esempio, una batteria si carica dallo 0 al 100% in un'ora con un C-rate di 1C.
Una carica più veloce è indicata da un C-rate superiore a 1C; ad esempio, un C-rate di 3C è tre volte più veloce, con conseguente carica completa in 20 minuti. Una carica più lenta è indicata anche da un C-rate inferiore: C/5 (o 0.2C) sarebbe cinque volte più lento di 1C e comporterebbe una carica di cinque ore.
La densità di corrente assoluta, ovvero la quantità di corrente elettrica che attraversa la batteria divisa per la superficie dei suoi strati , determina un certo numero di caratteristiche significative del comportamento della batteria (come la resistenza alla formazione di dendriti).
La densità di corrente dipenderà dal carico del catodo, che è direttamente correlato al suo spessore, per un determinato C-rate. Pertanto, è fondamentale verificare che il carico del catodo sia a livelli commercialmente rilevanti quando si confrontano i C-rate; per i veicoli elettrici, questo valore è spesso compreso tra 2.5 e 5 mAh/cm².
Come misurare la capacità di una batteria?
Un analizzatore di batteria può essere utilizzato per misurare la capacità di una batteria, ovvero la quantità di energia che può immagazzinare. L'analizzatore misura la quantità di tempo necessaria affinché venga raggiunta la tensione di fine scarica quando si scarica la batteria a una corrente calibrata.
La tensione di fine scarica per le celle al piombo è tipicamente di 1.75 V/cella, per le celle NiCd/NiMH di 1.0 V/cella e per le celle agli ioni di litio di 3.0 V/cella. Un analizzatore che mostra i risultati come percentuale del valore nominale indicherà il 100% se una batteria da 1 Ah eroga 1 A per un'ora.
La batteria ha una capacità del 50% se la scarica dura 30 minuti prima di raggiungere la tensione di interruzione di fine scarica. A volte una batteria nuova di zecca è sopravvalutata e produce alla sua capacità massima o oltre; altre volte, è sottovalutata e non raggiunge mai il 100 percento, anche dopo l'innesco.
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Un valore C più elevato comporterà una misurazione della capacità inferiore quando si scarica una batteria utilizzando un analizzatore di batterie in grado di applicare valori C diversi, e viceversa.
In teoria, la batteria da 1 Ah dovrebbe essere in grado di scaricarsi alla velocità più rapida di 2C, ovvero 2A, in 30 minuti . Poiché la stessa quantità di energia viene erogata in un periodo di tempo più breve, il totale dovrebbe rimanere invariato.
Le perdite interne, d'altro canto, convertono parte dell'energia in calore e riducono la capacità finale a circa il 95% o meno. La capacità della stessa batteria molto probabilmente si espanderà oltre il 100% quando scaricata a 0.5 °C, o 500 mA, per due ore.
