什么是電池容量？如何對(duì)電池容量進(jìn)行監(jiān)控？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-30 09:26
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我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品，很多時(shí)候也用鋰電池供電，同手機(jī)或者平板電腦用鋰電池供電一樣，熟悉了解鋰電池容量的學(xué)問，也許對(duì)使用和設(shè)計(jì)鋰電池供電包括設(shè)計(jì)電池充電器來說，很有必要。
菲利亞科技認(rèn)為，現(xiàn)在好多關(guān)注鋰電池放電的人，都有這樣的體會(huì)，就是當(dāng)鋰電池從充滿電壓4.2V放電到3.7V時(shí)，時(shí)間很長，但一旦過了3.7V就放電很快了，沒錯(cuò)，確實(shí)這樣。
下面翻閱一些鋰電池的一些資料，給大家做一個(gè)總結(jié)。
先說一下電池的放電平臺(tái)，就是指充滿電的鋰電池在放電時(shí)，電池的電壓變化狀態(tài)。
電池恒流放電，電池電壓要經(jīng)歷三個(gè)過程，即下降、穩(wěn)定、再下降，在這三個(gè)過程中，穩(wěn)定期是最長的。穩(wěn)定時(shí)間越長，說明電池的放電平臺(tái)越高。放電平臺(tái)的高低，與電池制造工藝息息相關(guān)。就是因?yàn)楦鱾€(gè)鋰電池廠家的市場定位不一樣，技術(shù)工藝手段不同，其控制的放電平臺(tái)就不一樣，質(zhì)量也就有很大差別。
一般地，一節(jié)18650的鋰電池滿電壓4.2V，當(dāng)用1C的電流放電放到3.7V，放了60分鐘，那么我們就說電池的使用容量是2200mAh，在這段時(shí)間里根據(jù)充電電池特性，做出一個(gè)圖如下，可以更好理解電池容量和電壓電流時(shí)間與放電平臺(tái)關(guān)系：
容量（C）=放電電流×電池放電平臺(tái)時(shí)間
對(duì)于1節(jié)容量為2200mAh的18650鋰電池來說，1C放電到3.7V用時(shí)1小時(shí)，
容量（C）=2200mA×1小時(shí)=2200mAh
那么問題就來了，對(duì)于好一點(diǎn)的鋰電池，一般在我們做產(chǎn)品測試時(shí)會(huì)在3.7V以后電壓下降的很快，那么在短時(shí)間內(nèi)放的電量就很少。
相反不好的電池在4.2V到3.7V放電的時(shí)候，電壓下降的很快，而在3.7V以后電壓又下降的有很慢，這種電池是性能不好的一般容量也非常低。那么好的鋰電池的放電平臺(tái)就是3.7V。
就一般而言，在恒壓條件下，充到電壓為4.2V，電流小于0.01C時(shí)停充電，然后擱置10分鐘，在任何倍率的放電電流下，放電至3.7V時(shí)，電池放電所經(jīng)歷的一個(gè)時(shí)間長度，是衡量電池好壞的重要指標(biāo)。
不過，不要一味地追求高平臺(tái)，有時(shí)候平臺(tái)電壓高，容量卻下降了，因?yàn)椋煌堵蕳l件下，平臺(tái)電壓是不同的，因此，平臺(tái)的問題應(yīng)從多方考慮。既要容量高，又要在指定電壓持續(xù)時(shí)間長，才算真正的好電池。
比如，目前，對(duì)充電電池進(jìn)行電量監(jiān)控方法，一般有兩種。
測量電池電壓方法。當(dāng)充電器在充電時(shí)檢測電池電壓，當(dāng)電壓達(dá)到規(guī)定電壓值時(shí)就認(rèn)為充滿。如鋰電池的電壓充到4.2V時(shí)就認(rèn)為充滿。檢測電壓的電壓表精度要達(dá)到正負(fù)1%的精度。因鋰電池過充電要損壞。如果想監(jiān)視電池充放電的話，書上有很成熟的電路可以參考，如果只是測量一下的話那就好辦了，根據(jù)容量計(jì)算一下負(fù)載電阻，用標(biāo)準(zhǔn)放電電流放電，這時(shí)再檢測電壓，只要能達(dá)到或接近標(biāo)稱的放電時(shí)間就行。
測量電池電壓這種方法，有很多不足。例如對(duì)于不同廠商生產(chǎn)的電池，其開路電壓與容量之間的關(guān)系各不相同等。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)成本比較低。
還有一個(gè)常用的監(jiān)測剩余電量的方法是，在一些要求比較精確電池容量的地方，了解電池剩余容量用估算電池使用時(shí)間，通過測量流入/流出電池的凈電荷來估算電池剩余容量。對(duì)流入/流出電池的總電流進(jìn)行積分，也就是求圖中曲線下的面積，得到的凈電荷數(shù)即為剩余容量。
這就電池容量計(jì)算的方法是目前認(rèn)為是比較精確的計(jì)算電池電量的方法。當(dāng)然設(shè)計(jì)成本也是比較高的。
菲利亞科技認(rèn)為，現(xiàn)在好多關(guān)注鋰電池放電的人，都有這樣的體會(huì)，就是當(dāng)鋰電池從充滿電壓4.2V放電到3.7V時(shí)，時(shí)間很長，但一旦過了3.7V就放電很快了，沒錯(cuò)，確實(shí)這樣。
下面翻閱一些鋰電池的一些資料，給大家做一個(gè)總結(jié)。
先說一下電池的放電平臺(tái)，就是指充滿電的鋰電池在放電時(shí)，電池的電壓變化狀態(tài)。
電池恒流放電，電池電壓要經(jīng)歷三個(gè)過程，即下降、穩(wěn)定、再下降，在這三個(gè)過程中，穩(wěn)定期是最長的。穩(wěn)定時(shí)間越長，說明電池的放電平臺(tái)越高。放電平臺(tái)的高低，與電池制造工藝息息相關(guān)。就是因?yàn)楦鱾€(gè)鋰電池廠家的市場定位不一樣，技術(shù)工藝手段不同，其控制的放電平臺(tái)就不一樣，質(zhì)量也就有很大差別。
一般地，一節(jié)18650的鋰電池滿電壓4.2V，當(dāng)用1C的電流放電放到3.7V，放了60分鐘，那么我們就說電池的使用容量是2200mAh，在這段時(shí)間里根據(jù)充電電池特性，做出一個(gè)圖如下，可以更好理解電池容量和電壓電流時(shí)間與放電平臺(tái)關(guān)系：
容量（C）=放電電流×電池放電平臺(tái)時(shí)間
對(duì)于1節(jié)容量為2200mAh的18650鋰電池來說，1C放電到3.7V用時(shí)1小時(shí)，
容量（C）=2200mA×1小時(shí)=2200mAh
那么問題就來了，對(duì)于好一點(diǎn)的鋰電池，一般在我們做產(chǎn)品測試時(shí)會(huì)在3.7V以后電壓下降的很快，那么在短時(shí)間內(nèi)放的電量就很少。
相反不好的電池在4.2V到3.7V放電的時(shí)候，電壓下降的很快，而在3.7V以后電壓又下降的有很慢，這種電池是性能不好的一般容量也非常低。那么好的鋰電池的放電平臺(tái)就是3.7V。
就一般而言，在恒壓條件下，充到電壓為4.2V，電流小于0.01C時(shí)停充電，然后擱置10分鐘，在任何倍率的放電電流下，放電至3.7V時(shí)，電池放電所經(jīng)歷的一個(gè)時(shí)間長度，是衡量電池好壞的重要指標(biāo)。
不過，不要一味地追求高平臺(tái)，有時(shí)候平臺(tái)電壓高，容量卻下降了，因?yàn)椋煌堵蕳l件下，平臺(tái)電壓是不同的，因此，平臺(tái)的問題應(yīng)從多方考慮。既要容量高，又要在指定電壓持續(xù)時(shí)間長，才算真正的好電池。
比如，目前，對(duì)充電電池進(jìn)行電量監(jiān)控方法，一般有兩種。
測量電池電壓方法。當(dāng)充電器在充電時(shí)檢測電池電壓，當(dāng)電壓達(dá)到規(guī)定電壓值時(shí)就認(rèn)為充滿。如鋰電池的電壓充到4.2V時(shí)就認(rèn)為充滿。檢測電壓的電壓表精度要達(dá)到正負(fù)1%的精度。因鋰電池過充電要損壞。如果想監(jiān)視電池充放電的話，書上有很成熟的電路可以參考，如果只是測量一下的話那就好辦了，根據(jù)容量計(jì)算一下負(fù)載電阻，用標(biāo)準(zhǔn)放電電流放電，這時(shí)再檢測電壓，只要能達(dá)到或接近標(biāo)稱的放電時(shí)間就行。
測量電池電壓這種方法，有很多不足。例如對(duì)于不同廠商生產(chǎn)的電池，其開路電壓與容量之間的關(guān)系各不相同等。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)成本比較低。
還有一個(gè)常用的監(jiān)測剩余電量的方法是，在一些要求比較精確電池容量的地方，了解電池剩余容量用估算電池使用時(shí)間，通過測量流入/流出電池的凈電荷來估算電池剩余容量。對(duì)流入/流出電池的總電流進(jìn)行積分，也就是求圖中曲線下的面積，得到的凈電荷數(shù)即為剩余容量。
這就電池容量計(jì)算的方法是目前認(rèn)為是比較精確的計(jì)算電池電量的方法。當(dāng)然設(shè)計(jì)成本也是比較高的。
