C-Rate-Rechner

Berechnung von C-Rate und Lade-/Entladezeit. Konvertiert zwischen C-Rate und Strom und berechnet die theoretische Lade-/Entladedauer.

Konvertiert zwischen C-Rate und Strom und berechnet die theoretische Lade-/Entladedauer.

Was ist die C-Rate?

Die C-Rate ist ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der eine Batterie relativ zu ihrer Kapazität entladen oder geladen wird. Eine 1C-Rate bedeutet, dass die gesamte Batteriekapazität in einer Stunde geliefert oder aufgenommen wird. Eine 2C-Rate bedeutet 30 Minuten; eine 0,5C-Rate bedeutet 2 Stunden.

Die C-Rate beeinflusst direkt die Batterieleistung, Wärmeerzeugung und Zyklenlebensdauer. Höhere C-Raten erzeugen mehr interne Wärme durch I²R-Verluste, was die Degradation beschleunigt. Die meisten Li-Ion-Zellen sind für kontinuierliche Entladung bei 1C und Ladung bei 0,5-1C ausgelegt, obwohl Hochleistungszellen 3-5C oder mehr verkraften können.

Das Verständnis der C-Rate ist für die Batteriesystemauslegung unerlässlich, da sie die erforderliche Zellanzahl für Leistungsanwendungen bestimmt und die Anforderungen an das Thermomanagement beeinflusst.

Die C-Rate-Notation kann beim Vergleich von Zellen unterschiedlicher Kapazität irreführend sein. 5C-Entladung einer 2-Ah-Zelle (10A) ist eine ganz andere Herausforderung als 5C einer 100-Ah-Zelle (500A). Wandeln Sie C-Raten immer in absolute Ströme um beim Dimensionieren von Sammelschienen, Sicherungen, Schützen und Kühlsystemen.

Formula: C-Rate = Strom (A) / Kapazität (Ah) Strom (A) = C-Rate × Kapazität (Ah) Zeit (h) = 1 / C-Rate

Beispielrechnung

Eine 5-Ah-Batterie, die mit 10 A entladen wird, hat eine C-Rate von 10/5 = 2C. Theoretische Entladezeit = 1/2 = 0,5 Stunden (30 Minuten). Bei 0,2C wäre der Strom 1 A und die Entladezeit 5 Stunden.

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Verwandte Normen & Referenzen

Häufig gestellte Fragen

Welche C-Rate sollte ich zum Laden verwenden?

Die meisten Li-Ion-Zellen empfehlen 0,5C bis 1C für Standardladung. Schnellladen bei 2-3C ist mit Hochleistungszellen möglich, reduziert aber die Zyklenlebensdauer und erfordert aktives Thermomanagement. LFP-Zellen vertragen im Allgemeinen höhere Laderaten (bis 1C) besser als NMC-Zellen.

Reduziert eine höhere C-Rate die tatsächliche Kapazität?

Ja, aufgrund des Peukert-Effekts und der Innenwiderstandsverluste. Bei höheren C-Raten fällt die Spannung schneller ab und die Zelle erreicht die Abschaltspannung früher, wodurch weniger nutzbare Kapazität geliefert wird. Eine Zelle mit 3 Ah bei 0,2C liefert bei 2C möglicherweise nur 2,7 Ah.

Wie hängt die C-Rate mit der thermischen Auslegung zusammen?

Wärmeerzeugung skaliert mit dem Quadrat des Stroms (P = I²R). Verdoppelung der C-Rate vervierfacht die Wärme pro Zelle. Thermomanagement muss für die ungünstigste C-Rate ausgelegt werden.