充電速度とは、電池またはバッテリーを充電するために使用される電流の量を指します。充電制御装置は通常、電池またはバッテリーの定格容量に基づいてこの速度を標準化します。
バッテリー専門家は、Cレートを用いてバッテリーが完全に充電または放電される速度を評価します。例えば、1CのCレートで充電する場合、バッテリーは1時間で0%から100%まで充電されます。
充電速度が速い場合、C レートは 1C よりも高くなります。たとえば、3C レートは 20 倍速く、5 分でフル充電されます。充電速度が遅い場合も、C レートは低くなります。C/0.2 (または 1C) は XNUMXC よりも XNUMX 倍遅く、XNUMX 時間で充電されます。
絶対電流密度、つまりバッテリーを通過する電流の量をその層の表面積で割った値は、バッテリーの挙動に関する重要な特性の数（デンドライトに対する耐性など）を決定します。
電流密度は、特定のCレートにおいて、カソードの負荷量に依存し、これはカソードの厚さに直接関係します。したがって、Cレートを比較する際には、カソードの負荷量が商業的に妥当なレベルにあることを確認することが重要です。電気自動車の場合、これは通常2.5～5 mAh/cm2の範囲です。
バッテリー容量を測定する方法は?
バッテリー アナライザーを使用すると、バッテリーの容量、つまりバッテリーが蓄えることができるエネルギーの量を測定することができます。アナライザーは、校正された電流でバッテリーを放電するときに、放電終了電圧に達するまでの時間を測定します。
鉛蓄電池の放電終止電圧は通常1.75V/セル、NiCd/NiMH電池は1.0V/セル、Liイオン電池は3.0V/セルです。公称定格に対する割合として測定結果を表示するアナライザーでは、1Ahのバッテリーが1時間1Aの電流を供給した場合、100%と表示されます。
放電終了カットオフ電圧に達する前に 50 分間放電が続く場合、バッテリーの容量は 30% です。新品のバッテリーは過大評価されていて、最大容量以上で充電することもあります。また、過小評価されていて、プライミング後でも 100% に達しないこともあります。
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さまざまな C レートを適用できるバッテリー アナライザーを使用してバッテリーを放電する場合、C レートが高いほど容量測定値は低くなります。逆もまた同様です。
1Ahのバッテリーは、理論上、より速い2Cレート（2A）で30分以内に放電できるはずです。同じ量のエネルギーがより短い時間で消費されるため、総エネルギー量は同じになります。
一方、内部損失により、エネルギーの一部が熱に変換され、最終的な容量が約 95% 以下に減少します。同じバッテリーの容量は、100C、つまり 0.5mA で 500 時間放電すると、XNUMX% 以上にまで拡張される可能性が高くなります。
