C-Rate und C-Faktor

wiki battery - Enzyklopädie der Batterien

Was ist der C-Faktor (die C-Rate)?

Laderaten & Entladeraten

C-Rate oder c-Faktor:

Die Lade- und Entladeraten einer Batterie werden durch C-Raten bestimmt. Die Kapazität einer Batterie wird in der Regel mit 1C angegeben, was bedeutet, dass eine voll geladene Batterie mit einer Kapazität von 1Ah eine Stunde lang 1A liefert. Dieselbe Batterie, die mit 0,5 C entladen wird, sollte zwei Stunden lang 0,5 A liefern, und bei 2 C liefert sie 30 Minuten lang 2 A. Verluste bei schnellen Entladungen verringern die Entladezeit, und diese Verluste wirken sich auch auf die Ladezeiten aus.

WikiBattery-Batterien-C-Faktor-C-rate- Entladeraten-Laderaten-Ladegeschwindigkeit erklärt von Wiki Battery auf www.wikibattery.org

Die C-Rate leitet sich vom Coulomb-Gesetz ab, das von dem französischen Physiker Charles Augustin de Coulomb entwickelt wurde. Die C-Rate ist das massgebliche Mass für die Stromstärke I, mit der eine Batterie geladen oder entladen wird. 

Die jeweils ausgewiesene mAh-Zahl einer Batterie ist unter anderem die 1C-Zahl. Wenn eine Batterie mit 2000 mAh angegeben ist, dann ist ihre 1C-Bewertung 2000 mAh.

Zur Vereinfachung sollte der Akku eine Stunde lang 1C Strom liefern. In unserem obigen Beispiel wären das 2000 mAh oder 2 A Strom für eine Stunde. Das Gleiche gilt für eine Nennleistung von 0,5C. Auch hier würde der 2000-mAh-Akku zwei Stunden lang 1000 mAh oder 1 A Strom liefern.

Die Batteriekapazität und die Energiemenge, die eine Batterie speichern kann, kann mit einem Batterieanalysator gemessen werden. Das Messgerät entlädt die Batterie mit einem kalibrierten Strom und misst dabei die Zeit, bis die Entladeschlussspannung erreicht ist. Bei Li-Ionen beträgt die Spannung 3,0-4.2 V pro Zelle. Wenn eine 1Ah-Batterie eine Stunde lang 1A liefert, zeigt das Messgerät, der die Ergebnisse in Prozent der Nennleistung anzeigt, 100 Prozent an. Wenn die Entladung 30 Minuten dauert, bevor die Entladeschlussspannung erreicht wird, hat die Batterie eine Kapazität von 50 Prozent. Eine neue Batterie ist manchmal überbewertet und kann mehr als 100 Prozent Kapazität erzeugen; andere sind unterbewertet und erreichen nie 100 Prozent, auch nicht nach dem Entladen.

Beim Entladen einer Batterie mit einem Batterie-Messgerät, der verschiedene C-Raten anwenden kann, ergibt eine höhere C-Rate eine niedrigere Kapazitätsanzeige und umgekehrt. Wenn die 1 Ah-Batterie mit der schnelleren 2C-Rate, also 2A, entladen wird, sollte die Batterie im Idealfall in 30 Minuten die volle Kapazität liefern. Die Summe sollte gleich sein, da die gleiche Energiemenge in einer kürzeren Zeit abgegeben wird. In Wirklichkeit wird durch interne Verluste ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt und die resultierende Kapazität auf etwa 95 Prozent oder weniger gesenkt. Wenn man dieselbe Batterie mit 0,5 C oder 500 mA über 2 Stunden entlädt, wird die Kapazität wahrscheinlich auf über 100 % ansteigen.

Um einen guten Kapazitätswert zu erhalten, bewerten die Hersteller Alkalibatterien und Bleibatterien üblicherweise mit sehr niedrigen 0,05C oder einer Entladung von 20 Stunden. Selbst bei dieser langsamen Entladerate erreichen Bleibatterien selten eine Kapazität von 100 Prozent, da sie überbewertet sind. 

Kleinere Batterien werden mit einer Entladerate von 1 C angegeben. Aufgrund des trägen Verhaltens wird Blei-Säure mit 0,2C (5h) und 0,05C (20h) bewertet.

Ladegeschwindigkeit / Entladegeschwindigkeit

Während Blei-Batterien und Nickel-Batterien mit einer hohen Entladerate entladen werden können, verhindert die Schutzschaltung, dass die Lithium-Ionen-Energiezelle mit mehr als 1C entladen wird. Nickel-, Mangan- und/oder Phosphat-Aktivmaterial kann Entladeraten von bis zu 10C tolerieren, und die Stromschwelle ist entsprechend höher eingestellt. Es gibt auch Spezial-Batterien, die höhere C-Rate bis 30 C akzeptieren. Insbesondere Superkondensatoren (Supercaps) können rasant laden und entladen. 

 

Ladezeiten bei verschieden c-Raten

Wie lange dauert es bei einer bestimmten c-Rate eine leere Batterie vollzuladen?

Die benötigte Ladezeiten bei einer bestimmten C-rate sind:

c-Rate (Entladerate & Laderate)

Ladezeiten

30 C

2 Minuten

10 C

6 Minuten

2 C

30 Minuten

1 C

1 Stunde

0.5 C oder C/2

Stunden

0.1C oder C/10

10 Stunden

0.05 C oder C/20

20 Stunden

Suchkonsole

Aktuelle Fachartikel

Aktuelle Wiki Battery Artikel

Wandel-Mobilität
Wiki

Mobilität – Die Zukunft ist Elektrisch (Elektromobilität)

e-Mobilität – Die Zukunft ist Elektrisch (Elektromobilität) Wiki Battery – Batterien & Energiespeicher WIKI BATTERY WIKIBATTERY.ORG – BATTERIEN & ENERGIESPEICHER Mobilität – Die Zukunft ist Elektrisch (Elektromobilität) Elektrofahrzeuge verändern die Automobilindustrie und werden die Dekarbonisierung vorantreiben Während die Herausforderungen bei

Mehr dazu »
Li-Bridge---Amerikanische-USA-Lithium-Supply-Chains
Energie & Umwelt

2023-Die Amerikanische Li-Bridge Initiative

Die amerikanische Li-Bridge Initiative ist eine Strategie um die Wertschöpfungskette der Lithium-Ionen Produktion in den USA zu verbessern. Die USA sind nach wie vor ein innovatives Kraftzentrum für
fortschrittliche Batteriematerialien
Eine umfassende industrielle Strategie für die Produktion von

Mehr dazu »
Mikroporöse Separatoren für Batterien - Batterieseparatoren -
Energie & Umwelt

Mikroporöse Separatoren für Batterien

Separatoren für Batterien Wiki Battery – Enzyklopädie der Batterien WIKI BATTERY WIKIBATTERY.ORG – BATTERIEN & ENERGIESPEICHER Separatoren für Batterien (Batterieseparatoren) Batterieseparatoren: Separatoren für Batterieanwendungen erklärt auf Wikibattery.org Einführung Ein Separator ist ein unverzichtbares Bauteil jeder Zelle und Batterie. Er hat die Aufgabe, Kathode und Anode in einer

Mehr dazu »
Zyklenstabilität von Batterien
Akademie

Zyklenfestigkeit, Zyklenstabilität, Entladetiefe und Lebensdauer von Batterien

Stabilität, Lebensdauer, Zyklenfestigkeit, Zyklenstabilität Enzyklopädie der Batterien WIKI BATTERY WIKI BATTERY Zyklenfestigkeit, Zyklenstabilität und Lebensdauer von Batterien Verwandte Begriffe ​ Haltbarkeit, Lebensdauer, Stabilität, Zyklen, Zyklen-Lebensdauer, Zyklen-Stabilität,  Zyklenfestigkeit,  Zyklenstabilität, cycling stability, cycle-life, life-cycle, Wiederaufladbarkeit, End of Life, EOL Was ist die

Mehr dazu »
Internationale-Energieagentur IEA
Wirtschaft

IEA – Internationale Energieagentur

Die IEA (internationale Energie-Agentur) arbeitet mit Regierungen und der Industrie zusammen, um eine sichere und nachhaltige Energiezukunft (Netto-Null) für alle zu gestalten.
Die globale Organisation steht im Mittelpunkt des globalen Energiedialogs und liefert zuverlässige Analysen, Daten, politische Empfehlungen und

Mehr dazu »
Industrie 4.0
Wirtschaft

Industrie 4.0 Einfach Erklärt

Die Industrie 4.0 Wiki Battery – Batterien & Energiespeicher WIKI BATTERY WIKIBATTERY.ORG – BATTERIEN & ENERGIESPEICHER Die Industrie 4.0 Einfach Erklärt Was bedeutet Industrie 4.0? Die 4. industrielle Revolution (Industrie 4.0) ist eine Verschmelzung von Fortschritten in der künstlichen Intelligenz

Mehr dazu »
Primäre-Lithiumbatterie---Einweg-Lithiumbatterie---Lithium-Metall-batterie
Technologie

Primäre Lithiumbatterie (nicht wiederaufladbar)

Lithiumbatterie Enzyklopädie der Batterien WIKI BATTERY WIKIBATTERY.ORG – BATTERIEN & ENERGIESPEICHER Primäre Lithiumbatterie (nicht wiederaufladbar) Auch «nicht aufladbare» Lithiumbatterie oder Lithium-Metall Batterie Eine Lithiumbatterie oder Lithium-Metall Batterie ist eine elektrochemische Primärzelle, bei der Lithium-Metall als aktives Material in der negativen Elektrode

Mehr dazu »
NMC-811---NCM-622---833--532---vergleich--Nickel-Mangan-Kobalt--160x160---Wiki-Batterie---Wikibattery.org
Akademie

Lithium-Nickel-Cobalt-Mangan (NMC 811/NCM 622) als Kathode in LIB

Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan (NMC 811/NCM 622) als Kathode in LIB wiki battery – Batterien & Energiespeicher WIKI BATTERY WIKI BATTERY Read this article in English Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC 811 oder NCM) als aktives Kathodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien (LIB) Batterien mit NMC-Kathoden sind das derzeit

Mehr dazu »
Mobilität-4.0---Batterien--160x160---Wiki-Battery---Wikibattery.org
Wiki

Mobilität 4.0

Mobilität 4.0 Wiki Battery – Enzyklopädie der Batterien WIKI BATTERY WIKI BATTERY Mobilität 4.0 Ist Elektrisch mobilität 4.0 Mobilität 4.0: Das Rennen um das Auto und Flugzeug der Zukunft hat unlängst begonnen. Selbstfahrende Elektroautos versprechen einen Umbruch in der Mobilität.

Mehr dazu »

WIKIBATTERY.ORG

Wiki Battery ist eine Enzyklopädie für Batterie-Technologien, die Fachbegriffe aus dem Gebiet der Batterien einfach und verständlich erklärt.
Mehr über Wiki Battery findest du hier.

WikiBattery - WIKI Battery - WIKI für Energiespeicher und Batterien

Newsletter

Willst du Updates über alle unsere Tätigkeiten? Trag dich für den vierteljährlichen Newsletter ein.

Diese Seite ist urheberrechtlich geschützt © 2023-2033 – www.WikiBattery.org – Datenschutzbestimmungen Nutzungsbedingungen