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18650鋰電池電壓和電量有什么關系?

鉅大LARGE  |  點擊量:9788次  |  2018年05月11日  

摘要
鋰離子電池有一個對電量計量很有用的特性,就是在放電的時候,電池電壓隨電量的流逝會逐漸降低,并且有相當大的斜率。這就提供給我們另外一種近似的電量計量途徑。

  18650是鋰離子電池的鼻祖--日本SONY公司當年為了節省成本而定下的一種標準性的鋰離子電池型號,其中18表示直徑為18mm,65表示長度為65mm,0表示為圓柱形電池。


  常見的18650電池分為鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池。鋰離子電池電壓為標稱電壓為3.7v,充電截止電壓為4.2v,磷酸鐵鋰電池標稱電壓為3.2V,充電截止電壓為3.6v,容量通常為1200mAh-3350mAh,常見容量是2200mAh-2600mAh。


  18650鋰電池的用途


  18650電池壽命理論為循環充電1000次。由于單位密度的容量很大,所以大部份用于筆記本電腦電池,除此之外,因18650在工作中的穩定性能非常好,廣泛應用于各大電子領域:常用于高檔強光手電、隨身電源,無線數據傳輸器,電熱保暖衣、鞋,便攜式儀器儀表,便攜式照明設備,便攜式打印機,工業儀器,醫療儀器等。

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  鋰電池電壓和電量關系


  鋰離子電池開路電壓與電池容量的對應關系分析,先給出一個表格:如下,百分比是電池的剩余容量,右側是對應的電池的開路電壓(OCV)。


  100%----4.20V


  90%-----4.06V


  80%-----3.98V


  70%-----3.92V


  60%-----3.87V


  50%-----3.82V


  40%-----3.79V


  30%-----3.77V


  20%-----3.74V


  10%-----3.68V


  5%------3.45V


  0%------3.00V


  但是鋰離子電池有一個對電量計量很有用的特性,就是在放電的時候,電池電壓隨電量的流逝會逐漸降低,并且有相當大的斜率。這就提供給我們另外一種近似的電量計量途徑。取電池電壓的方法,就好像測量水箱里面的水面高度可以大概估計剩余的水量這個道理一樣。但是實際上電池的電壓比水箱里面的平靜的水面高度測量要復雜的多。


  用電壓來估計電池的剩余容量有以下幾個不穩定性:


  1.同一個電池,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。在沒有電流的情況下,電壓最高。


  2.環境溫度對電池電壓的影響,溫度越低,同等容量電池電壓越低。


  3.循環對電池放電平臺的影響,


  隨著循環的進行,鋰離子電池的放電平臺趨于惡化。放電平臺降低。所以相同電壓所代表的容量也相應變化了。


  4.不同廠家,不同容量的鋰離子電池,其放電的平臺略有差異。


  5.不同類型的電極材料的鋰離子電池,放電平臺有較大差異。鈷鋰和錳鋰的放電平臺就完全不同。


  以上這些都會造成電壓的波動和電壓的差異,使電池的容量顯示變的不穩定


  一臺手機上用電壓計量電池容量時,因為手機不可能一直處于小電流的待機狀態。暫時的大電流的損耗,比如開背光,放鈴聲,特別是通過,都會造成電池電壓很快降低。此時手機顯示的容量要降低得比實際容量降低更多。而當大電流撤掉以后,電池的電壓會回升。這就會造成手機容量顯示反而上升這種不合理的現象。


  電池電壓對電池容量的表格:


  說了這么多,下面給出一個標準的電壓對電池剩余容量的表格(左側)以及大電流恒流放電是電池電壓對容量的表格(右側)


  100%----4.20V100%----4.20V


  90%-----4.06V90%-----3.97V


  80%-----3.98V80%-----3.87V


  70%-----3.92V70%-----3.79V▲


  60%-----3.87V60%-----3.73V


  50%-----3.82V50%-----3.68V


  40%-----3.79V▲40%-----3.65V


  30%-----3.77V30%-----3.62V


  20%-----3.74V20%-----3.58V


  10%-----3.68V10%-----3.51V


  5%------3.45V5%------3.42V


  0%------3.00V0%------3.00V


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