锂电池的相关特性
1. 电池荷电状态(State of charge)SOC
荷电状态可定义为电池中可用电能的状态,通常以百分比来表示。因为可用电能会因充放电电流,温度及老化现象而有不同,所以荷电状态的定义也区分为两种:绝对荷电状态(Absolute State-Of-Charge; ASOC)及相对荷电状态(Relative State-Of-Charge;RSOC)。通常相对荷电状态的范围是 0% - 100%,而电池完全充电时是 100%,完全放电时是 0%。绝对荷电状态则是一个当电池制造完成时,根据所设计的固定容量值所计算出来的的参考值。一个全新完全充电电池的绝对荷电状态是 100%;而老化的电池即便完全充电,在不同充放电情况中也无法到 100%。
2. 最高充电电压(Max Charging Voltage)
最高充电电压和电池的化学成分与特性有关。锂电池的充电电压通常是 4.2V 和 4.35V,而若阴极、阳极材料不同电压值也会有所不同。
3. 完全充电 (Fully Charged)
当电池电压与最高充电电压差小于 100mV,且充电电流降低至 C/10,电池可视为完全充电。电池特性不同,完全充电条件也有所不同。
4. 充放电率 (C-Rate)
充放电率是充放电电流相对于电池容量的一种表示。例如,若用 1C 来放电一小时之后,理想的话,电池就会完全放电。不同充放电率会造成不同的可用容量。通常,充放电率愈大,可用容量愈小。
5. 循环寿命
循环次数是当一个电池所经历完整充放电的次数,是可由实际放电容量与设计容量来估计。每当累积的放电容量等于设计容量时,则循环次数一次。通常在 500 次充放电循环后,完全充电的电池容量约会下降 10% ~ 20%。
循环次数的计算方法,一般是统计电池一共放了多少电量,比如电池一共释放了1C的电量,循环次数就加1;
6. 自放电 (Self-Discharge)
所有电池的自放电都会随着温度上升而增加。自放电基本上不是制造上的瑕疵,而是电池本身特性。然而制造过程中不当的处理也会造成自放电的增加。通常电池温度每增加 10°C,自放电率即倍增。锂离子电池每个月自放电量约为 1~2%,而各类镍系电池则为每月 10~15%自放电量。
6. 电池容量 (单位mAh)
电池的容量由电池内活性物质的数量决定,通常用毫安时mAh或者 Ah表示。例如1000 mAh就是能以1 A的电流放电1 h换算为所含电荷量大约为3600 C。
7. 电池开路电压
电池既没有充电也没有放电时的正负两端电压,当电池在充电或者放电过程中,由于电池内阻的存在,电池两端的电压是大于或者小于电池当前的开路电压的;