¿Cuál es la eficiencia de una batería de polímero de litio?

La eficiencia es una idea complicada de aplicar a una batería de cualquier química.

Las pérdidas en una celda serán la impedancia de la celda durante la carga y la descarga.

Si tiene celdas de una resistencia conocida, una corriente constante conocida para carga y descarga, puede calcular las pérdidas utilizando P = I ^ 2R.

El problema es que estas pérdidas dependen de la corriente. La corriente varía significativamente entre aplicaciones. Como ejemplo, he diseñado cosas que cobran a 0.5A o 2.2A. Y emiten cualquier cosa desde 1A a 10A (o más). La carga a la mitad de un amplificador es buena y eficiente, pero muy lenta. Mayores corrientes de carga conducen a más pérdidas térmicas.

Entonces tienes la complejidad de cómo las corrientes altas y cómo afectan la química celular en sí. En un nivel muy alto y una vista básica, cuanto mayor es la corriente utilizada para cargar un paquete, más baja suele ser la capacidad utilizable.

Luego hay muchas preguntas sobre cómo evaluar la capacidad y cómo se valora, etc. Le recomiendo que realice una investigación seria sobre la química de la batería si va a utilizar la capacidad de la celda como su vara de jardín.

TL: DR: las pérdidas de las células son prácticamente solo P = I ^ 2R pérdidas, no se confunda acerca de la capacidad cuando se habla de eficiencia.

Su tratamiento de la eficiencia de la batería "de la vida real" es defectuoso. El número "97% de la capacidad nominal" es solo una medida de la capacidad actual de su batería en sus condiciones particulares de carga y descarga. Este número puede diferir de la placa de identificación de la batería, ya que el fabricante puede tener diferentes condiciones de terminación de carga-descarga que su configuración experimental, y debe tomarse como una estimación aproximada. O podría indicar una degradación en SOH - Estado de salud de esta batería en particular si las condiciones de prueba son exactamente las que usa el fabricante. O no podría indicar nada si su entorno era más frío que las condiciones de prueba del fabricante.

La eficiencia de una batería (también conocida como Eficiencia coloumbica ) se define como una diferencia entre "carga en" y "descarga" out ", o, como dijiste, la diferencia entre la energía entrante / saliente. La pérdida de energía proviene de la disipación sobre la resistencia interna (parásita) (vea el comentario de Tony más arriba), más un poco de envejecimiento irreversible de la batería (degradación de la química del estado sólido) y autodescarga.

Con la corriente de carga de 1 A, debería poder cargar su batería de 3600 mAh en aproximadamente 4 horas, lo que debería equivaler a aproximadamente 4.2 V * 1 A * 4 h = 16 W-hr. Para obtener un número más preciso, debe integrar el producto real {V (t) * I (t)} hasta que el cargador se detenga. Esta es tu energía de entrada W (en).

La salida se debe medir de la misma manera, como una integral {V (t) * I (t)} dt durante la descarga. Si descarga su batería a una velocidad similar, digamos, 1A, la estimación aproximada sería de 3,6 V * 1 A * [tiempo medido] = W (fuera). La relación W (out) / W (in) sería la eficiencia de la "vida real" de la batería.

En mi propia investigación sobre el envejecimiento de algunas baterías de teléfonos, la eficiencia de la "vida real" fue aproximadamente del 88%, W (in) = 10.4 Wh, y W (out) = 9.2 Wh a 9.88 Wh nominal {1}. Por cierto, nunca he visto este parámetro especificado por ningún fabricante de células. Es interesante que las pérdidas calculadas sobre la ESR estimada en DC (~ 140 mOhms) son solo alrededor del 60% de las pérdidas totales medidas, lo que significa que el modelo de una ESR no es del todo exacto.

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{1} Condiciones de prueba: cargar a 2.048 A con 4.35V, corte a 256 mA, descargar a ~ 800 mA a 2.9 V.