Spesifik Enerji Yoğunluğu
Bataryanın Wh cinsinden enerji depolama kapasitesinin bataryanın kütlesine bölümü kütlesel enerji yoğunluğu veya spesifik enerji olarak ele alınabilir. Amper-saat/Gram birimi olarak teorik kapasite elektrokimyasal reaksiyona katılan aktif malzemenin eşdeğer ağırlığına dayalıdır. Teorik kapasite ile gerilimin çarpımı teorik spesifik enerji yoğunluğunu Wh/kg cinsinden verir.
Lityum iyon bataryada teorik spesifik enerji 410 Wh/kg’dan büyüktür. Ancak uygulamada 150 Wh/kg değerine düşer. Karşılaştırma yapılmak istenirse kurşun asit akünün teorik spesifik enerjisi 166 Wh/kg iken uygulamada 35 Wh/kg’a düşer. Benzer şekilde nikel metal hidrit bataryada 250 Wh/kg olan teorik spesifik enerji 75 Wh/kg’a uygulamada düşmektedir. Bu durumda lityum batarya yüksek enerji yoğunluğuna uygun hale gelmektedir.
C-Rate
Bataryanın kapasitesine (Capacity - C) göre bataryanın şarj veya deşarj hızını gösterir. Şarj veya deşarj akımının toplam kapasiteye ( amper-saat) bölümüdür. Birimi 1/h yani 1/saat’tir.
Örnek olarak 10 Amper-saat (10Ah) batarya kapasitesi söz konusu olduğunda;
1C değeri bataryanın 10 A (10 (Ah) x 1 (1/h) ) akım çekmesi/vermesi ile 1 saatte tam şarj veya tam deşarj olacağını ifade eder.
0.5C değeri 5/10 değerini gösterdiğinden saate çevrildiğinde 1/0,5 = 10/5=2 saatte bataryanın tam şarj veya deşarj olacağını ifade eder. Burada ise çekilen/verilen akım değeri 0,5 x 10 =5 Aolacaktır.
2C değeri ise benzer şekilde 1/2 saati yani 30 dk’da bataryanın 2 x 10 = 20A’de tam şarj veya deşarj olacağını belirtir.
Benzer şekilde 5C değeri de 1/5 saat değerine karşılık gelen 12 dakikalık ve 50A akımda bir şarj veya deşarj durumudur.
Enerji depolama üniteleri, güneş enerjisi depolama gibi uygulamalarda 0.1C-0.5C gibi sürekli ve uzun süreli bir şarj ve deşarj gereklidir. Elektrikli araç, drone gibi yüksek güç gerektiren uygulamalarda yüksek hızlı 2C-10C gibi C-Rate kullanılır.
Yüksek hızlı şarj-deşarjda ısı arttığından batarya verimi ve ömrü olumsuz etkilenebilir. Batarya Yönetim Sistemi (BMS), aşırı şarj/deşarj ve ısınmayı önlemek için C-rate değerini kontrol eder.
