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

Resultado
—

Fórmula

Qₙ = Q₀ × (1 − fade)ⁿ

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. 1. Dados conhecidos: Capacidade Após n Ciclos 2.5 Ah, Capacidade Inicial 5.5 Ah, Taxa de Degradação por Ciclo 50 %
  2. 2. A relação: Qₙ = Q₀ × (1 − fade)ⁿ
  3. 3. Substituir: Qn = 2.5 Ah, Q0 = 5.5 Ah, fade = 50 %
  4. 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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Perguntas frequentes

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.