什麼是電池 C-rate 計算機？
C-rate 用來描述電池相對於其額定容量的充放電速度。1C 代表在一小時內釋放完整容量；2C 代表半小時內完成；0.5C 則需要兩小時。這個計算機會把你設定的 C-rate 與以安培小時（Ah）為單位的電池容量，換算成對應的電流（安培，A），同時告訴你理論上完全充飽或放盡所需的時間。
使用方式
輸入以安培小時（Ah）表示的電池容量，以及想要的 C-rate。工具會將兩者相乘得到電流，並取 C-rate 的倒數來估算滿充／放電所需時間。你可以用它來挑選充電器規格、設定安全的放電上限，或估算電池可用時間。
公式解析
核心關係是 $$I = \text{C-rate} \times \text{容量}$$ 電流會隨著 C-rate 與容量成正比增加。理論上的充飽或放盡時間為 $$t = \frac{1}{\text{C-rate}}$$ 小時，與容量無關——因為容量越大，電流也會等比例增大。
實例演算
假設你有一顆 2 Ah 的電芯，以 2C 放電。電流即為 $$2\text{C} \times 2\ \text{Ah} = 4\ \text{A}$$ 理論放電時間為 \(1 / 2 = 0.5\) 小時，也就是 30 分鐘。若改用 0.5C 放同一顆電芯，電流會變成 \(1\ \text{A}\)，時間則拉長為 2 小時。
典型 C-Rate 電池化學範圍
C-Rate 表示充電或放電電流相對於電池額定容量的倍率，其中等於 \(1\,C\) 的電流在一小時內可完全充電或放電額定容量。以下範圍是在溫度適中的健康運作的一般指南；由於安全限制因電池結構、應用（能量電池與功率電池）和溫度而異，請始終查閱製造商的規格表。
| 化學成分 | 典型充電 C-Rate | 典型連續放電 C-Rate | 備註 |
|---|---|---|---|
| 鋰離子 (NMC/LCO, 消費級) | 0.5C – 1C | 1C – 3C (功率電池更高) | 充電至固定電壓使用 CC/CV；避免在 0°C 以下充電。 |
| 磷酸鐵鋰 (LFP) | 0.5C – 1C | 1C – 3C | 可承受較高速率；許多電池額定為連續 1C 充電。 |
| 鎳氫電池 | 0.1C (標準) – 1C (快充) | 0.2C – 1C (典型) | 標準隔夜充電約 0.1C，持續 14–16 小時。 |
| 鉛酸電池 (泛液式/AGM) | 0.1C – 0.3C | 0.05C – 0.2C (額定全容量) | 高放電速率會大幅降低可用容量 (Peukert 效應)。 |
作為一個實際檢查，一個 100 Ah 磷酸鐵鋰電池以 0.5C 充電時消耗 50 A。這些數字僅為一般指導，不是電池規格表的替代品。
C-Rate 情景比較
電流由 \(I = \text{C-Rate} \times \text{容量}\) 計算，而移動額定容量全部的理論時間為 \(t = 1 / \text{C-Rate}\) 小時（與容量無關）。實際充放電時間由於效率損失、CV 遞減和放電深度限制而有所不同。
| 容量 | C-Rate | 電流 (A) | 理論時間 |
|---|---|---|---|
| 2 Ah | 0.2C | 0.4 A | 5 小時 |
| 2 Ah | 1C | 2 A | 1 小時 |
| 2 Ah | 2C | 4 A | 30 分鐘 |
| 10 Ah | 0.5C | 5 A | 2 小時 |
| 10 Ah | 1C | 10 A | 1 小時 |
| 10 Ah | 2C | 20 A | 30 分鐘 |
| 100 Ah | 0.2C | 20 A | 5 小時 |
| 100 Ah | 0.5C | 50 A | 2 小時 |
| 100 Ah | 1C | 100 A | 1 小時 |
| 100 Ah | 2C | 200 A | 30 分鐘 |
例如，以上述 20 A 電流放電一個 100 Ah 電池（0.2C 負載）會在達到完全放電深度之前理論運行時間為 5 小時。
關鍵術語
- C-Rate
- 相對於容量的充電或放電電流的標準化量度。\(1\,C\) 表示額定容量在一小時內輸出；\(0.5\,C\) 需要兩小時，\(2\,C\) 需要半小時。
- 安培小時容量 (Ah)
- 電池可輸出的電荷，等於電流乘以時間。10 Ah 電池可在一小時內供應 10 A（理想情況下）。毫安培小時 (mAh) 只是 Ah 的千分之一。
- 電流 (A)
- 電荷流動速率，單位為安培。在此計算器中，它是輸出：\(I = \text{C-Rate} \times \text{容量}\)。
- 充電電流
- 充電時推入電池的電流。將其保持在化學性質建議的充電 C-Rate 範圍內可保護電池壽命和安全。
- 放電電流
- 由負載從電池提取的電流。較高的放電 C-Rate 可能會降低可用容量並增加熱量。
- Ah 對比 Wh
- 安培小時測量電荷並忽視電壓，而瓦特小時測量能量：\(\text{Wh} = \text{Ah} \times V\)。如果兩個電池的電壓不同，即使 Ah 相同也會儲存不同的能量，因此 Wh 是比較電池組可執行多少功的更好基礎。
常見問題
C-rate 跟電壓有關嗎？沒有。C-rate 使用的是以安培小時為單位的容量，算出來的是電流（安培）；電壓並不在這項計算之內。
算出來的時間準確嗎？那是理論上的理想值。真實電池在高 C-rate 下會損失容量，加上內阻影響，實際可用時間通常會比理論值短。
多少 C-rate 才安全？這取決於電池化學成分與製造商規格。許多鋰電芯的充電多落在 0.5C–1C、放電在 1C–3C，但務必以原廠規格書（datasheet）為準。
