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k66锂电池容量及其与电压之间的关系



  锂电池容量及其与电压之间的关系_能源/化工_工程科技_专业资料。导读:现在好多关注锂电池放电的人,都有这样的体会,就是当锂电池从充满电压 4.2V 放电到 3.7V 时,时间很长,但一旦过了 3.7V 就放电很快了,没错,确实这 样。下面翻阅一 我们现在设计电子产

  导读:现在好多关注锂电池放电的人,都有这样的体会,就是当锂电池从充满电压 4.2V 放电到 3.7V 时,时间很长,但一旦过了 3.7V 就放电很快了,没错,确实这 样。下面翻阅一 我们现在设计电子产品,很多时候也用锂电池供电,同手机或者平板电脑用锂电池 供电一样,熟悉了解锂电池容量的学问,也许对使用和设计锂电池供电包括设计电 池充电器来说, 现在好多关注锂电池放电的人,都有这样的体会,就是当锂电池从充满电压 4.2V 放电到 3.7V 时,时间很长,但一旦过了 3.7V 就放电很快了,没错,确实这样。下 面翻阅一些锂 一、先说一下电池的放电平台,就是指充满电的锂电池在放电时,电池的电压变化 状 电池恒流放电,电池电压要经历三个过程,即下降、稳定、再下降,在这三个过程 中,稳定期是最长的。稳定时间越长,说明电池的放电平台越高。放电平台的高 低,与电池制造工艺息息相关。就是因为各个锂电池厂家的市场定位不一样,技术 工艺手段不同,其控制的 一般地,一节 18650 的锂电池满电压 4.2V,当用 1C 的电流放电放到 3.7V,放了 60 分钟,那么我们就说电池的使用容量是 2200mAh,在这段时间里根据充电电池特 性,做出一 对于 1 节容量为 2200mAh 的 18650 锂电池来说,1C 放电到 3.7V 用时 1 小时,容量 (C)=2200mA×1 小时 那么问题就来了,对于好一点的锂电池,一般在我们做产品测试时会在 3.7V 以后 电压下降的很快,那么在短时间内放的电量就很少。相反不好的电池在 4.2V 到 3.7V 放电的时候,电压下降的很快,而在 3.7V 以后电压又下降的有很慢,这种电 池是性能不好的一般容量也非常低。那么好的锂电池的放电平台就是 就一般而言,在恒压条件下,充到电压为 4.2V,电流小于 0.01C 时停充电,然后搁 置 10 分钟,在任何倍率的放电电流下,放电至 3.7V 时,电池放电所经历的一个时 间长度,是衡量电池好坏的重要指标。不过,不要一味地追求高平台,k66有时候平台 电压高,容量却下降了,因为,不同倍率条件下,平台电压是不同的,因此,平台 的问题应从多方考虑。既要容 放电率 F:[1/时],意思是“N 小时充(放)电率,常常只说“数”,而不说单位; F 也称做“N 小时充(放)电率”,F=1/(N 一般可以这样计算:I=0.1×[1/(N 小时)] 举例,电池容量时 2200mAh,以 0.1C 的电流充电,相当于明确:对电池的充电电 流 I=0.1[1/时]×2200[毫安时]=220 借助上面的锂电池电池容量与放电平台理解示意图,能比较好的理解充电电池容量 和电池的放电平台的道理,也可以说是衡量电池高功率的工作时间,同样两个电池 容量是相同的,充满电后假设同时从 4.2V 放到 3.7V,但是一个时间长,一个时间 短,就是时间长的电池平台高,就是高电压的时间工作时间长,比如这两个电池用 在手机上,待机时间是相同的,但 二、对于这个图,另一个含义,对理解锂电池的电量管理监测也很有意义。比如, 目前,对充电电池进行电量监控方法,一般有两种。测量电池电压方法。当充电器 在充电时检测电池电压,当电压达到规定电压值时就认为充满。如锂电池的电压充 到 4.2V 时就认为充满。检测电压的电压表精度要达到正负 1%的精度。因锂电池过 充电要损坏。如果想监视电池充放电的话,书上有很成熟的电路可以参考,如果只 是测量一下的话那就好办了,根据容量计算一下负载电阻,用标准放电电流放电, 这 测量电池电压这种方法,有很多不足例如对于不同厂商生产的电池,其开路电压与 容量 还有一个常用的监测剩余电量的方法是,在一些要求比较精确电池容量的地方,了 解电池剩余容量用估算电池使用时间,k66通过测量流入/流出电池的净电荷来估算电池 剩余容量。对流入/流出电池的总电流进行积分,也就是求图中曲线下的面积,得到 的净电荷数即为剩余容量。这就电池容量计算的方法是目前认为是比较精确的计算 电池电量的方法。当然设计 测试对象:国产和日产电芯各一种(都是主流电芯生产商),为避免不必要的纠纷,所有 资料中均不明写电芯厂家. 测试方法:1K 电阻恒阻放电(此时对应的放电电流非常符合目前手机 3~5mA 的待机 电流)数据处理方法:积分(详细步骤不做陈述),得到电压和容量百分比关系图.为便于 查看, 注意对象是新电池,不是使用了 1 年多的电池.一般情况下 50 次左右的循环电池容量 许多人都会偶尔关心一下电池会不会老化,老化后性能如何.这里贴上一个图,就一目 测试对象:一块使用 1 年半的国产电芯,和没有使用过的国产电芯和日产电芯各一块. 其中国产电芯标称 950mAh.日产电芯标称 测试方法:500mA 恒流放电(此电流比较接近极限通话平均电流),红色曲线就是那块 使用过 --电池的线V 的容量)仍然满足要求,达 930 多 mAh.国标要求 能达到标称的 70%就还算合格.与其同初始容量(蓝色曲线)相比,真实容量降低了将近 --电池的实际可用容量大大的降低.以 3.3V 截止电压进行评估(此电压一般是手机通 话状态的强行关机电压),新电芯有超过 950mAh 的可用容量,而旧电池仅 700 多 mAh. 剩下的 200 多 一般手机设计待机电量时,比如有 4 格 5 档(4-3-2-1-0)的电量指示.设计者不会把我上 面提到的新电池的电压对容量关系进行均分,取 75%-50%-25%-0%这样进行电压划 分.因为要考虑到电池使用一段时间(比如 1 年)后, 所以厂家会考虑一点点这方面的余量.以新电池的 60%-40%-20%-5%这样的比例进 行设 4.20V~3.90V 满格 3.90V~3.80V 三格 3.80V~3.72V 两格 3.72V~3.65V 3.65 虽然在使用新电池时,第一格会待机比较长的时间,最后一格待机比较短.但是当这个 电池使用个一年半载后,其容量分布就比较接近均分的情况.以上数据仅供参考,并不 代