锂离子电池容量计算之电压法

 

     锂离子电池开路电压与电池容量的对应关系分析
　　
　　先给出一个表格

:如下,百分比是电池的剩余容量,右侧是对应的电池的开路电压(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

　　
　　
　　以下是这个表格的来龙去脉

.

　　
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　　一

.首先几个概念解释:

　　

1.OCVpen circuit voltage 的缩写,开路电压.

　　
　　

2.锂离子电池:本篇讨论的是目前手机上普遍采用的以 4.2V 恒压限制充电的单节锂离子电池.

　　
　　

3.mAh:电池容量的计量单位,实际就是电池中可以释放为外部使用的电子的总数.

　　

 折合物理上的标准的单位就是大家熟悉的库仑.

　　

 库仑的国际标准单位为电流乘于时间的安培秒.

　　

 1mAh=0.001 安培*3600 秒=3.6 安培秒=3.6 库仑

　　

 mAh 不是标准单位,但是这个单位可以很方便的用于计量和计算.

　　

 比如一颗 900mAh 的电池可以提供 300mA 恒流的持续 3 小时的供电能力.

　　
　　

4.fuel gauging:电量计量,原意是油量计量,后在电化学上被引用为电量计量的意思.

　　

 最科学的并且是最原始的电池的电量计量方法是对流经的电子流量的统计.即库仑计(coulomb count).

　　
　　

★要想获得锂离子电池的电量使用的正确情况,只有用库仑计.就象大家家里面的水量计量用的水表的作用原理.要计算流

经的电荷的多少才能获得锂离子电池的电量使用情况

.

　　
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　　二

.电压与容量的关系

　　但是锂离子电池有一个对电量计量很有用的特性

,就是在放电的时候,电池电压随电量的流逝会逐渐降低,并且有相当大的

斜率

.这就提供给我们另外一种近似的电量计量途径.取电池电压的方法.就好像测量水箱里面的水面高度可以大概估计剩余的

水量这个道理一样

.但是实际上电池的电压比水箱里面的平静的水面高度测量要复杂的多.

　　
　　用电压来估计电池的剩余容量有以下几个不稳定性

:

　　

1.同一个电池,在同等剩余容量的情况下,电压值因放电电流的大小而变化.

　　

 放电电流越大,电压越低.在没有电流的情况下,电压最高.

　　

2.环境温度对电池电压的影响, 温度越低,同等容量电池电压越低.

　　

3.循环对电池放电平台的影响,

　　

 随着循环的进行,锂离子电池的放电平台趋于恶化.放电平台降低.所以相同电压所代表的容量也相应变化了.