Degradação de Capacidade por Ciclos de Vida da Bateria
Qn = Q0 × (1 − fade)^n
Resposta rápida
Esta calculadora resolve Qₙ = Q₀ × (1 − fade)ⁿ para Número de Ciclos. Com Capacidade Após n Ciclos 2.5 Ah, Capacidade Inicial 5.5 Ah, Taxa de Degradação por Ciclo 50 %, o resultado é 1.138.
Calculadora
Fórmula
Descrição
A capacidade da bateria degrada-se a cada ciclo de carga-descarga devido a alterações químicas e mecânicas irreversíveis nos materiais dos elétrodos. O modelo exponencial de degradação assume uma perda percentual constante por ciclo. Embora simplificado (a degradação real não é perfeitamente constante), fornece estimativas úteis para o planeamento da vida útil da bateria. Considera-se tipicamente que as células de iões de lítio estão em fim de vida a 80% da capacidade inicial. A taxa de degradação depende da química, da profundidade de descarga, da taxa de carga, da temperatura e dos limites de tensão. A química LFP tem tipicamente taxas de degradação inferiores às NMC ou NCA.
Variáveis
- Qₙ — Capacidade restante após n ciclos (Ah)
- Q₀ — Capacidade inicial (Ah)
- fade — Perda fracionária de capacidade por ciclo (p. ex., 0,0002 para 0,02%/ciclo)
- n — Número de ciclos de carga-descarga
Notas Práticas
Exemplo: Q₀ = 3000 mAh, degradação = 0,0002/ciclo, após 1000 ciclos: Q = 3000 × (1 − 0,0002)^1000 ≈ 2456 mAh (81,9%). Resolvendo n para 80% de capacidade: n = ln(0,8)/ln(0,9998) ≈ 1116 ciclos. Temperaturas mais altas, descargas mais profundas e cargas mais rápidas aumentam todas a taxa de degradação. O envelhecimento de calendário também contribui para a perda de capacidade, independentemente do ciclo.
Símbolos e unidades
| Símbolo | Significado | Unidade predefinida | Unidades aceitas |
|---|---|---|---|
| Qn | Capacidade Após n Ciclos | mAh | mAh, Ah |
| Q0 | Capacidade Inicial | mAh | mAh, Ah |
| fade | Taxa de Degradação por Ciclo | — | —, % |
| n | Número de Ciclos | — | — |
Passo a passo
- 1. Dados conhecidos: Capacidade Após n Ciclos 2.5 Ah, Capacidade Inicial 5.5 Ah, Taxa de Degradação por Ciclo 50 %
- 2. A relação: Qₙ = Q₀ × (1 − fade)ⁿ
- 3. Substituir: Qn = 2.5 Ah, Q0 = 5.5 Ah, fade = 50 %
- 4. Resultado: Número de Ciclos = 1.138
Exemplos resolvidos
Faixa mínima
Dados: Capacidade Após n Ciclos 50 mAh, Capacidade Inicial 110 mAh, Taxa de Degradação por Ciclo 2.5 %
Resultado: Número de Ciclos = 31.14
Faixa baixa
Dados: Capacidade Após n Ciclos 0.5 Ah, Capacidade Inicial 1.1 Ah, Taxa de Degradação por Ciclo 25 %
Resultado: Número de Ciclos = 2.741
Típico
Dados: Capacidade Após n Ciclos 2.5 Ah, Capacidade Inicial 5.5 Ah, Taxa de Degradação por Ciclo 50 %
Resultado: Número de Ciclos = 1.138
Faixa alta
Dados: Capacidade Após n Ciclos 10 Ah, Capacidade Inicial 22 Ah, Taxa de Degradação por Ciclo 0.8
Resultado: Número de Ciclos = 0.4899
Faixa máxima
Dados: Capacidade Após n Ciclos 100 mAh, Capacidade Inicial 0.22 Ah, Taxa de Degradação por Ciclo 0.8 %
Resultado: Número de Ciclos = 98.16
Como Número de Ciclos varia com Capacidade Após n Ciclos
| Capacidade Após n Ciclos (entrada) | Número de Ciclos (resultado) |
|---|---|
| 0.25 Ah | 4.459 |
| 0.625 Ah | 3.138 |
| 1.25 Ah | 2.138 |
| 1.875 Ah | 1.553 |
| 2.5 Ah | 1.138 |
| 3.75 Ah | 0.5525 |
| 5 Ah | 0.1375 |
| 10 Ah | -0.8625 |
| 17.5 Ah | -1.67 |
| 25 Ah | -2.184 |
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Como se calcula Degradação de Capacidade por Ciclos de Vida da Bateria?
Use Qₙ = Q₀ × (1 − fade)ⁿ. Com Capacidade Após n Ciclos 2.5 Ah, Capacidade Inicial 5.5 Ah, Taxa de Degradação por Ciclo 50 %, Número de Ciclos dá 1.138.
Como se calcula battery capacity fade value?
Isole Número de Ciclos: com Capacidade Após n Ciclos 0.5 Ah, Capacidade Inicial 1.1 Ah, Taxa de Degradação por Ciclo 25 %, Número de Ciclos é 2.741.
Qual é a fórmula de Degradação de Capacidade por Ciclos de Vida da Bateria?
A fórmula é Qₙ = Q₀ × (1 − fade)ⁿ. A capacidade da bateria degrada-se a cada ciclo de carga-descarga devido a alterações químicas e mecânicas irreversíveis nos materiais dos elétrodos.
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