Laju pengisian dan pengosongan baterai diatur oleh C-rate. Kapasitas baterai biasanya diukur pada 1C, yang berarti baterai yang terisi penuh dengan rating 1Ah seharusnya dapat memberikan 1A selama satu jam. Baterai yang sama saat dideklarasikan pada 0.5C seharusnya dapat memberikan 500mA selama dua jam, dan pada 2C akan memberikan 2A selama 30 menit. Kerugian saat pengosongan cepat mengurangi waktu pengosongan dan kerugian ini juga memengaruhi waktu pengisian.
C-rate sebesar 1C juga dikenal sebagai pengosongan satu jam; 0.5C atau C/2 adalah pengosongan dua jam dan 0.2C atau C/5 adalah pengosongan lima jam. Beberapa baterai berkinerja tinggi dapat diisi dan dikosongkan di atas 1C dengan tingkat stres yang moderat. Tabel 1 menggambarkan waktu-tunggu yang khas pada berbagai C-rate.
| C-RATE | Waktu |
|---|---|
| 5C | 12 menit |
| 2C | 30 menit |
| 1C | 1 Jam |
| 0.5C or C/2 | 2 Jam |
| 0.2C or C/5 | 5 Jam |
| 0.1C or C/10 | 10 Jam |
| 0.05C or C/20 | 20 Jam |
Tabel 1: Laju C dan waktu penggunaan saat mengisi dan mengosongkan baterai sebesar 1Ah (1.000mAh)
Kapasitas baterai, atau jumlah energi yang dapat disimpan oleh sebuah baterai, dapat diukur dengan menggunakan analisis baterai. Alat analisis ini mengosongkan baterai dengan arus yang dikalibrasi sambil mengukur waktu hingga mencapai tegangan akhir pengosongan. Untuk timbal asam, tegangan akhir pengosongan biasanya adalah 1,75V/sel, untuk NiCd/NiMH 1,0V/sel, dan untuk Li-ion 3,0V/sel. Jika baterai 1Ah memberikan 1A selama satu jam, sebuah alat analisis yang menampilkan hasil dalam persentase dari rating nominal akan menunjukkan 100 persen. Jika pengosongan berlangsung selama 30 menit sebelum mencapai tegangan akhir pengosongan, maka baterai memiliki kapasitas sekitar 50 persen. Baterai baru kadang-kadang dinilai terlalu tinggi dan dapat menghasilkan kapasitas lebih dari 100 persen; yang lain dinilai terlalu rendah dan tidak pernah mencapai 100 persen, bahkan setelah priming.
Ketika mengosongkan baterai dengan alat analisis baterai yang mampu menerapkan tingkat C yang berbeda, tingkat C yang lebih tinggi akan menghasilkan pembacaan kapasitas yang lebih rendah dan sebaliknya. Dengan mengosongkan baterai 1Ah pada tingkat 2C yang lebih cepat, atau 2A, baterai seharusnya dapat memberikan kapasitas penuh dalam waktu 30 menit. Totalnya seharusnya tetap sama karena jumlah energi yang sama dipompa dalam waktu yang lebih singkat. Namun, dalam kenyataannya, kerugian internal mengubah sebagian energi menjadi panas dan mengurangi kapasitas yang dihasilkan menjadi sekitar 95 persen atau kurang. Mengosongkan baterai yang sama pada tingkat 0,5C, atau 500mA selama 2 jam, kemungkinan akan meningkatkan kapasitas di atas 100 persen.
Untuk mendapatkan pembacaan kapasitas yang cukup baik, produsen umumnya menilai baterai alkali dan timbal asam pada tingkat pengosongan sangat rendah sekitar 0,05C, atau pengosongan selama 20 jam. Bahkan pada tingkat pengosongan yang lambat ini, timbal asam jarang mencapai kapasitas 100 persen karena baterai tersebut dinilai terlalu tinggi. Produsen memberikan offset kapasitas untuk menyesuaikan perbedaan jika baterai dikosongkan pada tingkat C yang lebih tinggi dari yang ditentukan. (Lihat juga BU-503: Cara Menghitung Waktu Penggunaan Baterai) Gambar 2 mengilustrasikan waktu pengosongan baterai timbal asam pada berbagai beban yang dinyatakan dalam tingkat C.
Baterai yang lebih kecil dinilai pada tingkat pengosongan 1C. Karena perilaku yang lambat, timbal asam dinilai pada tingkat 0,2C (5 jam) dan 0,05C (20 jam).
Meskipun baterai berbasis timbal dan nikel dapat dikosongkan pada tingkat tinggi, sirkuit perlindungan mencegah Li-ion Energy Cell dari pengosongan di atas 1C. Power Cell dengan bahan aktif nikel, mangan, dan/atau fosfat dapat menahan tingkat pengosongan hingga 10C dan ambang arus diatur lebih tinggi sesuai.
Artikel ini telah direview oleh tim Teknis Matador Lectro.asia dengan pengalaman sudah mengerjakan baterai packing dengan BMS (Battery Management System) untuk berbagai merk motor listrik seperti Gelis, Viar, Tomara, Selis dan Motoriz.