Batterijen zijn van fundamenteel belang voor een groot aantal moderne apparaten, van smartphones tot elektrische voertuigen. Een essentieel aspect van de prestaties van batterijen is de C-waarde, die de laad- en ontlaadsnelheid aangeeft. Deze gids legt uit wat een C-waarde van een batterij is, wat het betekent, hoe je het berekent en wat de toepassingen zijn.
Wat is een batterij met C-waarde?
De C-waarde van een batterij is een maat voor de snelheid waarmee de batterij kan worden opgeladen of ontladen in verhouding tot zijn capaciteit. De capaciteit van een batterij wordt over het algemeen gewaardeerd met een snelheid van 1C. Een volledig opgeladen 10Ah (ampère-uur) batterij met een snelheid van 1C kan bijvoorbeeld 10 ampère stroom leveren gedurende één uur. Als dezelfde batterij bij 0,5C wordt ontladen, levert hij 5 ampère gedurende twee uur. Bij een ontlading van 2C levert hij daarentegen 20 ampère gedurende 30 minuten. Inzicht in de C-waarde helpt bij het evalueren hoe snel een batterij energie kan leveren zonder dat de prestaties afnemen.
C-snelheidsgrafiek batterij
De onderstaande grafiek illustreert verschillende C-waarden en de bijbehorende servicetijden. Hoewel theoretische berekeningen suggereren dat de energie-output constant moet blijven bij verschillende C-snelheden, is er in de praktijk vaak sprake van interne energieverliezen. Bij hogere C-snelheden gaat er energie verloren in de vorm van warmte, waardoor de effectieve capaciteit van de batterij met 5% of meer kan afnemen.
C-snelheidsgrafiek batterij
| C-Rating | Servicetijd (Tijd) |
|---|---|
| 30C | 2 minuten |
| 20C | 3 minuten |
| 10C | 6 minuten |
| 5C | 12 min |
| 2C | 30 min |
| 1C | 1 uur |
| 0,5C of C / 2 | 2 uur |
| 0,2C of C / 5 | 5 uur |
| 0,1C of C / 10 | 10 uur |
Hoe de C-waarde van een batterij berekenen
De C-waarde van een batterij wordt bepaald door de tijd die nodig is om op te laden of te ontladen. Door de C-waarde aan te passen, wordt de oplaad- of ontlaadtijd van de accu overeenkomstig beïnvloed. De formule voor het berekenen van de tijd (t) is eenvoudig:
- Voor tijd in uren: t = 1 / Cr (te bekijken in uren)
- Voor tijd in minuten: t = 60 / Cr (weergeven in minuten)
Rekenvoorbeelden:
- 0,5C Rate Voorbeeld: Voor een 2300mAh-batterij wordt de beschikbare stroom als volgt berekend:
- Capaciteit: 2300mAh/1000 = 2,3Ah
- Stroomsterkte: 0,5C x 2,3Ah = 1,15A
- Tijd: 1 / 0,5C = 2 uur
- 1C Rate Voorbeeld: Hetzelfde geldt voor een 2300mAh batterij:
- Capaciteit: 2300mAh/1000 = 2,3Ah
- Stroomsterkte: 1C x 2,3Ah = 2,3A
- Tijd: 1 / 1C = 1 uur
- 2C Rate Voorbeeld: Hetzelfde geldt voor een 2300mAh batterij:
- Capaciteit: 2300mAh/1000 = 2,3Ah
- Stroomsterkte: 2C x 2,3Ah = 4,6A
- Tijd: 1 / 2C = 0,5 uur
- 30C Rate Voorbeeld: Voor een 2300mAh batterij:
- Capaciteit: 2300mAh/1000 = 2,3Ah
- Stroomsterkte: 30C x 2,3Ah = 69A
- Tijd: 60 / 30C = 2 minuten
Hoe vind ik de C-waarde van een batterij?
De C-waarde van een batterij staat meestal vermeld op het label of het gegevensblad. Kleinere batterijen hebben vaak een C-waarde van 1C, ook wel bekend als de 1-uurwaarde. Verschillende soorten chemicaliën en ontwerpen resulteren in verschillende C-waarden. Lithiumbatterijen zijn bijvoorbeeld meestal beter bestand tegen ontlading dan loodzuur- of alkalinebatterijen. Als de C-waarde niet direct beschikbaar is, is het raadzaam de fabrikant te raadplegen of de gedetailleerde productdocumentatie te raadplegen.
Toepassingen die hoge C-snelheden vereisen
Batterijen met een hoge C-snelheid zijn cruciaal voor toepassingen waarbij snel energie moet worden geleverd. Deze omvatten:
- RC-modellen: Hoge ontladingssnelheden leveren de energiestoot die nodig is voor snelle acceleratie en wendbaarheid.
- Drones: Efficiënte energie-uitbarstingen zorgen voor langere vliegtijden en betere prestaties.
- Robotica: Hoge C-snelheden ondersteunen de dynamische energiebehoeften van robotbewegingen en -bewerkingen.
- Startboostsystemen voor voertuigen: Deze apparaten hebben een aanzienlijke energiestoot nodig om motoren snel te starten.
In deze toepassingen zorgt de keuze van een batterij met de juiste C-waarde voor betrouwbare en optimale prestaties.
Als je hulp nodig hebt bij het selecteren van de juiste batterij voor jouw toepassing, neem dan contact op met een van de Kamada vermogen applicatie-ingenieurs.
