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怎樣區(qū)分電池電壓與容量的關(guān)系?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年06月28日  

鋰離子電池有一個(gè)對(duì)電量計(jì)量很有用的特性,就是在放電的時(shí)候,電池電壓隨電量的流逝會(huì)逐漸降低,并且有相當(dāng)大的斜率。這就提供給我們另外一種近似的電量計(jì)量途徑。取電池電壓的方法。就好像測(cè)量水箱里面的水面高度可以大概估計(jì)剩余的水量這個(gè)道理一樣。但是實(shí)際上鋰電池的電壓比水箱里面的平靜的水面高度測(cè)量要復(fù)雜的多。用電壓來(lái)估計(jì)電池的剩余容量有以下幾個(gè)不穩(wěn)定性:同一個(gè)電池,在同等剩余容量的情況下,電壓值因放電電流的大小而變化。放電電流越大,電壓越低。在沒(méi)有電流的情況下,電壓最高;環(huán)境溫度對(duì)電池電壓的影響,溫度越低,同等容量電池電壓越低;循環(huán)對(duì)電池放電平臺(tái)的影響,隨著循環(huán)的進(jìn)行,鋰離子電池的放電平臺(tái)趨于惡化。放電平臺(tái)降低。所以相同電壓所代表的容量也相應(yīng)變化了;不同廠家,不同容量的鋰離子電池,其放電的平臺(tái)略有差異。


不同類(lèi)型的電極材料的鋰離子電池,放電平臺(tái)有較大差異。鈷鋰電池和錳鋰電池的放電平臺(tái)就完全不同。以上這些都會(huì)造成電壓的波動(dòng)和電壓的差異,使電池的容量顯示變的不穩(wěn)定,一臺(tái)手機(jī)上用電壓計(jì)量電池容量時(shí),因?yàn)槭謾C(jī)不可能一直處于小電流的待機(jī)狀態(tài)。暫時(shí)的大電流的損耗,比如開(kāi)背光,放鈴聲,特別是通過(guò),都會(huì)造成電池電壓很快降低。此時(shí)手機(jī)顯示的容量要降低得比實(shí)際容量降低更多。而當(dāng)大電流撤掉以后,電池的電壓會(huì)回升。這就會(huì)造成手機(jī)容量顯示反而上升這種不合理的現(xiàn)象。


電池的電壓在放電過(guò)程中一直在降低,比如電池3.6v,19ah,19ah的容量不是放到0v,而是2.幾或3.幾時(shí),放電容量是19ah,如果放到0v,容量會(huì)比19多一點(diǎn)點(diǎn),過(guò)放的話(huà),會(huì)損傷電池的壽命。


設(shè)計(jì)優(yōu)秀的話(huà),儀表的截止電壓和電池的電壓基本相同,當(dāng)電壓到達(dá)某個(gè)數(shù)值時(shí)比如3V,電池就放完了,或者說(shuō)接近放完了,儀表也就就到了最低的工作電壓,如果說(shuō)儀表的最低工作電壓比較高,比如低于3.6v就不能工作,那么就存在電池還有電,儀表就不能工作的情況,這種情況下,應(yīng)該提高外部供電電壓


電電流很小很慢影響很大的。


鋰離子電池有一個(gè)對(duì)電量計(jì)量很有用的特性,就是在放電的時(shí)候,電池電壓隨電量的流逝會(huì)逐漸降低,并且有相當(dāng)大的斜率。這就提供給我們另外一種近似的電量計(jì)量途徑。取電池電壓的方法。就好像測(cè)量水箱里面的水面高度可以大概估計(jì)剩余的水量這個(gè)道理一樣。但是實(shí)際上鋰電池的電壓比水箱里面的平靜的水面高度測(cè)量要復(fù)雜的多。用電壓來(lái)估計(jì)電池的剩余容量有以下幾個(gè)不穩(wěn)定性:同一個(gè)電池,在同等剩余容量的情況下,電壓值因放電電流的大小而變化。放電電流越大,電壓越低。在沒(méi)有電流的情況下,電壓最高;環(huán)境溫度對(duì)電池電壓的影響,溫度越低,同等容量電池電壓越低;循環(huán)對(duì)電池放電平臺(tái)的影響,隨著循環(huán)的進(jìn)行,鋰離子電池的放電平臺(tái)趨于惡化。放電平臺(tái)降低。所以相同電壓所代表的容量也相應(yīng)變化了;不同廠家,不同容量的鋰離子電池,其放電的平臺(tái)略有差異。


不同類(lèi)型的電極材料的鋰離子電池,放電平臺(tái)有較大差異。鈷鋰電池和錳鋰電池的放電平臺(tái)就完全不同。以上這些都會(huì)造成電壓的波動(dòng)和電壓的差異,使電池的容量顯示變的不穩(wěn)定,一臺(tái)手機(jī)上用電壓計(jì)量電池容量時(shí),因?yàn)槭謾C(jī)不可能一直處于小電流的待機(jī)狀態(tài)。暫時(shí)的大電流的損耗,比如開(kāi)背光,放鈴聲,特別是通過(guò),都會(huì)造成電池電壓很快降低。此時(shí)手機(jī)顯示的容量要降低得比實(shí)際容量降低更多。而當(dāng)大電流撤掉以后,電池的電壓會(huì)回升。這就會(huì)造成手機(jī)容量顯示反而上升這種不合理的現(xiàn)象。


電池容量是衡量電池性能的重要性能指標(biāo)之一,它表示在一定條件下(放電率、溫度、終止電壓等)電池放出的電量(可用JS-150D做放電測(cè)試),即電池的容量,通常以安培·小時(shí)為單位(簡(jiǎn)稱(chēng),以A·H表示,1A·h=3600C)。


電池容量按照不同條件分為實(shí)際容量、理論容量與額定容量,電池容量C的計(jì)算式為C=∫t0It1dt(在t0到t1時(shí)間內(nèi)對(duì)電流I積分),電池分正負(fù)極。


電池容量按照不同條件分為實(shí)際容量、理論容量與額定容量。


在某一放電率下于25℃放電至終止電壓所提的最低限度的容量是設(shè)計(jì)與生產(chǎn)時(shí)的規(guī)定的電池的容量,這叫做某一放電率RH的額定容量。


方形鋰離子電池


方形鋰離子電池


電池容量一般以AH(安培小時(shí))計(jì)算,另一種是以CELL(單位極板)幾瓦(W)計(jì)算。(W/CELL)


1.Ah(安培小時(shí))計(jì)算,放電電流(恒流)I×放電時(shí)間(小時(shí))T。例如7AH電池如果連續(xù)放電電流0.35A,那么時(shí)間可連續(xù)20小時(shí)。


2.充電時(shí)間以15小時(shí)為標(biāo)準(zhǔn),充電電流為電池容量的1/10,快速充電會(huì)減少電池壽命。


電池容量是指電池存儲(chǔ)電量的大小。電池容量的單位是“mAh”,中文名稱(chēng)是毫安時(shí)(在衡量大容量電池如鉛蓄電池時(shí),為了方便起見(jiàn),一般用“Ah”來(lái)表示,中文名是安時(shí),1Ah=1000mAh)。若電池的額定容量是1300mAh,即130mA的電流給電池放電,那么該電池可以持續(xù)工作10小時(shí)(1300mAh/130mA=10h);如果放電電流為1300mA,那供電時(shí)間就只有1小時(shí)左右(實(shí)際工作時(shí)間因電池的實(shí)際容量的個(gè)別差異而有一些差別)。這是理想狀態(tài)下的分析,數(shù)碼設(shè)備實(shí)際工作時(shí)的電流不可能始終恒定在某一數(shù)值(以數(shù)碼相機(jī)為例,工作電流會(huì)因?yàn)長(zhǎng)CD顯示屏、閃光燈等部件的開(kāi)啟或關(guān)閉而發(fā)生較大的變化),因而電池能對(duì)某個(gè)設(shè)備的供電時(shí)間只能是個(gè)大約值,而這個(gè)值也只有通過(guò)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)來(lái)估計(jì)。


通常我們講電池容量是以安時(shí)為單位,這是基于已經(jīng)確定的某一個(gè)電池。


比如我們說(shuō)這塊手機(jī)電池容量是多少;這塊電瓶車(chē)電池容量是多少,都是分別針對(duì)不同電池來(lái)說(shuō)的。針對(duì)電池電壓已經(jīng)確定,而沒(méi)有考慮實(shí)際電壓,只需要說(shuō)安時(shí)就能代表這塊電池容量。


然而對(duì)于不同電壓的電池,我們就不能單純的用安時(shí)來(lái)代表容量,比如一塊12V20AH的電池,一塊15V20AH的電池,哪怕都是20AH,供給相同功率負(fù)載,設(shè)備都能正常工作,但持續(xù)時(shí)間是不一樣的,所以標(biāo)準(zhǔn)容量應(yīng)該以功為單位。


再舉個(gè)例子,一個(gè)設(shè)備能支持12V、也能支持24V,用一塊12V(20AH)電池供電,能提供一個(gè)小時(shí),那么用兩塊串聯(lián)會(huì)變成24V(20AH)其中安時(shí)沒(méi)有增加,但持續(xù)時(shí)間會(huì)長(zhǎng)一倍,所以容量此時(shí)應(yīng)考慮為電池所容納的功,而不能單純考慮為安時(shí)。


W(功)=P(功率)*T(時(shí)間)=I(電流)*U(電壓)*T(時(shí)間)


這樣討論電池容量才有實(shí)際意義,必須實(shí)事求是,否則可能出現(xiàn)一塊手機(jī)電池還比電瓶車(chē)電池容量大的說(shuō)法,這顯然不科學(xué)。


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