分析锂离子电池的八参数
来源：宝鄂实业
2019-10-19 21:17
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一。容量
这是我们更关心的一个参数。智能手机已经流行了很长一段时间。当我们使用智能手机时，最担心的是缺电，需要频繁充电，有时找不到充电的地方。在早期，在正常使用情况下，充满电的电池可以使用3-5天，有些产品甚至可以使用7天以上。但在智能手机时代，待机时间很糟糕。其中一个重要原因是手机的耗电量在不断增加，而电池的容量却没有以同样的比例增长。
容量单位一般为“毫安时”或“安时”，额定容量与实际使用容量存在差异。额定容量是指在实验室条件下（理想的温度和湿度环境）以特定放电率（C率）放电至截止电压时，充满电的锂离子电池所能提供的总电量。实际容量一般不等于额定容量，这与温度、湿度、充放电比等直接相关。一般来说，实际容量小于额定容量，有时甚至远远小于额定容量。例如，在北方的冬天，如果你在户外使用手机，电池容量会迅速下降。
2.能量密度
能量密度是指电池单位体积或重量所能储存和释放的电量。单位有两种：wh/kg和wh/l，分别表示重量比能和体积比能。这里的电量是上述容量（Ah）和工作电压（V）的积分。在实际应用中，能量密度指标比容量指标更有指导意义。
基于目前的锂离子电池技术，可以达到的能量密度水平在100~200wh/kg左右，相对较低，已经成为锂离子电池在很多场合应用的瓶颈。这一问题在电动汽车领域也同样存在。当体积和重量受到严格限制时，电池的能量密度决定电动汽车的最大行驶里程，因此出现“里程焦虑障碍”这一特殊术语。如果电动汽车的单次行驶里程达到500公里（相当于传统燃料汽车），电池的能量密度必须大于300wh/kg。
锂离子电池能量密度的提高是一个缓慢的过程，远远低于集成电路工业的摩尔定律，导致电子产品性能的提高与电池能量密度的提高之间存在剪刀差，并且随着时间的推移而扩大。
三。充放电比
这一指标将影响锂离子电池工作时的持续电流和峰值电流。其单位一般为c（c-rate的简称），如1/10c、1/5c、1c、5c、10c等，并举例说明该比率指数的具体含义。电池的额定容量是10小时。如果其额定充放电率为1c，则意味着该类型电池可以用10a电流反复充放电，直至充放电的截止电压。如果最大放电速率为10c@ 10s，最大充电速率为5c@ 10s，则电池可以以100A的电流放电10秒，充电电流为50A，持续10秒。
用充放电比对应的电流值乘以工作电压，可以得到锂离子电池的连续功率和峰值功率指标。充放电比指标的定义越详细，使用指导意义就越大。特别是作为电动汽车的动力源，锂离子电池需要在不同的温度条件下规定连续和脉冲率指标，以确保锂离子电池的使用在合理的范围内。
四。电压
锂离子电池的电压包括开路电压、工作电压、充电截止电压、放电截止电压等参数。本文不一一讨论，而着重于一个解释。
开路电压，顾名思义，是指当蓄电池外部没有负载或电源连接时，蓄电池的开路电压，并测量蓄电池正负极之间的电位差。
工作电压是蓄电池在外接负载或外接电源的工作状态下，有电流流动时所测得的正负极之间的电位差。一般来说，由于电池内部电阻的存在，放电状态下的工作电压低于开路电压，充电状态下的工作电压高于开路电压。
充电/放电的截止电压是指电池所允许的最大和最小工作电压。超过这个限度，会对电池造成一些不可逆的损坏，导致电池性能下降，甚至引发火灾、爆炸等安全事故。
蓄电池的开路电压、工作电压与蓄电池容量有一定的关系。
5个。预期寿命
随着锂离子电池的使用和储存，其使用寿命将逐渐下降，性能将更加明显。还是以智能手机为例。使用手机一段时间后，手机电池明显“不耐用”。一开始可能一天只收一次，后来可能需要一天收两次。这是电池寿命持续下降的体现。
锂离子电池的寿命分为两个参数：循环寿命和日历寿命。循环寿命通常用次数来表示，表示电池可以充放电的次数。当然，这里有条件。一般情况下，在理想的温度和湿度下，用额定充放电电流（100%dod或80%dod）进行深度充放电，计算电池容量衰减到额定容量80%时的循环次数。
6.内阻
锂离子电池内阻是指电池工作时流过电池的电流电阻。它包括欧姆内阻和极化内阻。极化内阻包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。
欧姆内阻由电极材料、电解液、隔膜电阻和各部分的接触电阻组成。极化内阻是指电化学反应中极化引起的电阻，包括电化学极化引起的电阻和浓差极化引起的电阻。
内阻的单位通常是毫欧（MΩ）。大内阻电池充放电时，内部功耗大，发热严重，会导致锂离子电池加速老化和寿命衰减，也限制了大倍率充放电的应用。因此，锂离子电池的内阻越小，其寿命和倍率性能越好。
7号。自放电
当电池被放置时，它的容量正在下降。容量下降率称为自放电率，通常用百分比表示：%/月。
自我释放是我们不想看到的。一个充满电的电池在几个月内会有更少的电量，所以我们希望锂离子电池的自放电率越低越好。
这里要特别注意。锂离子电池的自放电一旦导致电池的过放电，其影响通常是不可逆的。即使再充电，电池的可用容量也会大大损失，使用寿命也会迅速下降。因此，长期不用的锂离子电池必须定期充电，避免因自放电而过度放电，严重影响电池的性能。
8个。工作温度范围
由于锂离子电池内部化学物质的特性，锂离子电池有一个合理的工作温度范围（一般数据在-40℃~60℃之间）。如果超出合理使用范围，将对锂离子电池的性能产生较大影响。
不同材料的锂离子电池的工作温度范围也不同。它们有的具有良好的高温性能，有的则能适应低温条件。锂离子电池的工作电压、容量、充放电比等参数会随着温度的变化而发生显著变化。长期使用高温或低温也会加速锂离子电池的寿命。因此，创造一个合适的工作温度范围可以最大限度地提高锂离子电池的性能。
