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1C 充电倍率:对 Joinsun NCM 电芯意味着什么

C 倍率表示电芯充电有多快。本文说明 0.5C、1C 和 2C 对充电时间、发热和循环寿命的影响。

1C 充电倍率:对 Joinsun NCM 电芯意味着什么

每份 Joinsun 数据手册都会标出最大充电电流(安培)。这个数字也写作 C 倍率。两者描述的是同一个限值。

本文解释什么是 C 倍率,说明倍率对充电时间和发热的影响,并列出我们销售的每一款电芯的充电倍率。

C 倍率是什么意思

C 倍率是电芯自身容量以倍数形式表示。

  • 0.5C 表示以额定容量(安培)的一半进行充电。
  • 1C 表示以额定容量(安培)进行充电。
  • 2C 表示以额定容量(安培)的两倍进行充电。

要把 C 倍率换算成安培,先将以毫安时表示的额定容量除以 1000,再乘以倍率。

INR18650-42D 的额定容量为 4200mAh。在 1C 下即 4200 ÷ 1000 = 4.2A。INR21700-60D 的额定容量为 6000mAh。在 1C 下即 6A。

倍率不是偏好设置。它是制造商设定的限值,数据手册中的保修条款假定你在该限值或以下使用。

倍率对充电时间的影响

电芯以较低电流充电时,耗时更长。这是算术。

理论上,在 1C 下电芯大约需要一小时充满。实际耗时更长。充电的最后阶段会刻意放慢速度。充电器保持电流不变,直到电芯电压达到约 4.2V,然后保持电压稳定,并将电流逐步降至接近零。这个收尾阶段就是电芯从约 80% 充到 100% 的过程。

倍率 充到约 80% 的时间 充满时间
0.5C 约 1.5 小时 约 2 小时
1C 约 45 分钟 约 1.5 小时
2C 约 25 分钟 约 1 小时

这些估算可用于规划充电时段。收尾阶段的长短取决于充电器、电芯温度以及充电终止的位置。

充电电流不是荷电状态

这是两件不同的事,买家经常把它们混为一谈。

  • 充电电流 是电荷的流动,单位为安培。数据手册为其设定了上限。
  • 荷电状态(SOC)是电芯的充满程度,以百分比表示。

无论电芯处于 20% 还是 90%,同样的 4.2A 每小时转移的电荷量相同。区别在于能量发生了什么。接近充电末端时,电芯电压更高,因此同样的电流承载更多功率。电芯在其电量范围的两端也比在中段更阻碍电流。

这种电阻正是产生热量的原因。发热量与电流的平方成正比,因此充电倍率翻倍,发热量不止翻倍。它还会让电芯在电池组中的整个寿命里,每个循环都从更高的温度开始。

发热正是数据手册设定倍率的原因。它不是营销数字。

我们的数据手册实际怎么写

下表中的每款电芯都列出了自身的最大持续充电电流。这些是制造商的额定值,不是 Monachi 的建议。

电芯 容量 最大充电电流 循环寿命
INR18650-25D 2500mAh 2.5A (1C) 300~600
INR18650-25P 2500mAh 2.5A (1C) 300~500
INR18650-35E 3500mAh 1.75A (0.5C) 500~1000
INR18650-42D 4200mAh 4.2A (1C) 300~500
INR21700-40T 4000mAh 8A (2C) 400~1500
INR21700-50D 5000mAh 5A (1C) 300~600
INR21700-50P 5000mAh 5A (1C) 300~800
INR21700-55E 5500mAh 2.75A (0.5C) 400
INR21700-55P 5500mAh 5.5A (1C) 300~500
INR21700-60D 6000mAh 6A (1C) 500~800
INR26750-100 10000mAh 10A (1C) 300~500

十一款电芯中有八款以 1C 充电,两款以 0.5C 充电,一款以 2C 充电。

2C 电芯是 INR21700-40T,一款高功率电芯。它的 2C 充电额定值伴随着 45A 持续放电额定值和 60A 脉冲额定值。如果你的电池组不需要那样的功率,1C 电芯通常能以更低的成本胜任。

关于循环寿命一列需要提醒一点。每个数字都来自制造商自己的测试,且是在该电芯自身的额定条件下测得。不要把上表理解为倍率越低循环次数越多的证据。INR21700-55E 的额定值为 0.5C 和 400 次循环。INR21700-50D 的额定值为 1C 和 300 至 600 次循环。两款电芯的化学体系不同,测试也不同。只有在相同条件下测试的电芯之间才能比较循环寿命,而数据手册并未公布这些条件。

如何选择充电倍率

让充电器匹配电池组中最弱的电芯,而不是最强的电芯。

  1. 阅读电池组中每一款电芯的最大充电电流。
  2. 取其中最低的电流。
  3. 按这个数字而不是电池组的标称容量来确定充电器的总输出。
  4. 将充电器电流设定在该上限或以下。

由十颗各 4.2A 的电芯组成的电池组,在 1C 下需要 42A 的充电器。如果这十颗中有一颗是 0.5C 电芯,整个电池组的总充电电流为 17.5A,其余九颗电芯则在各自限值以下充电。

如果你需要比 1C 更短的充电时间,请询问我们哪款电芯具有更高的额定值。如果答案是目录中没有合适的电芯,我们会如实告诉你,而答案往往是接受更长的充电时间。