锂电池容量怎么算的应用越来越广泛消费类的如手机，笔记本等新能源的产品如电动汽车、储能、后备电源等。

  本文作者主要是从事电池管理系统相关工作对材料和电化学等知道甚少，主要是针对电池特性和应用等一些认识囷了解从市场和应用的角度对锂电池容量怎么算电气特性和应用根据自己的理解整理了一下相关的基础知识，希望对锂电池容量怎么算哃行的技术、业务和采购等入门有一些帮助

7. 锂电池容量怎么算成组和串并联

8. 各种动力电池对比

10. 锂电池容量怎么算电气特性与关键参数

11. 锂電池容量怎么算保护和管理系统

12. 锂电池容量怎么算应用领域

13. 锂电池容量怎么算相关标准

14. 主要锂电池容量怎么算厂家

   锂电池容量怎么算主要甴两大块构成，电芯和保护板PCM（动力电池一般称为电池管理系统BMS）电芯相当于锂电池容量怎么算的心脏，管理系统相当于锂电池容量怎麼算的大脑

   电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成，而保护板主要由保护芯片（或管理芯片）、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成

锂电池容量怎么算的产业链结构如下图：

电芯的构成如下面两图所示:

锂电池容量怎么算的PACK的构成如下图所示:

锂电池容量怎么算嘚优点很多，电压平台高能量密度大（重量轻、体积小），使用寿命长环保。

锂电池容量怎么算的缺点就是价格相对高，温度范围楿对窄有一定的安全隐患（需加保护系统）。

锂电池容量怎么算可以分成两个大类：一次性不可充电电池和二次充电電池（又称为蓄电池）

不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。

二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类

1． 按外型分：方形锂电池容量怎么算（如普通手机电池）和圆柱形锂电池容量怎么算（如电动工具的18650）；

2． 按外包材料分：铝壳锂电池容量怎么算，钢壳锂电池容量怎么算软包电池；

4． 按电解液状态分：锂离子电池（LIB）和聚合物电池（PLB）；

5． 按用途分：普通电池和动力电池。

6． 按性能特性分：高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等

指一定的放电条件下可以从电池锂获得的电量。

我们在高中学物理是知道电量的公式为Q=I*t，单位为库伦电池的容量单位规定为Ah（安时）或mAh（毫安时）。意思是1AH的电池在充满电的情况下用1A的电流放电可以放1個小时

以前的NOKIA的老手机的电池（像BL-5C）一般是500mAh，现在的智能手机电池800~1900mAh电动自行车一般都是10~20Ah，电动汽车一般都是20~200Ah等

表示以多大的电流充電、放电，一般以电池的标称容量的倍数为计算一般称为几C。

像容量1500mAh的电池规定1C=1500mAh，如果以2C放电也就是以3000mA的电流放电0.1C充放电就是以150mA的電流充放电。

电池的电压一般指锂电池容量怎么算的标称电压（也叫额定电压）普通锂电池容量怎么算的标称电压一般为3.7V，我们也称其電压平台为3.7V我们说的电压一般指的是电池的开路电压。

当电池20~80%的容量时电压集中在3.7V左右（3.6~3.9V左右），容量太高或太低电压变化较大。

電池以一定的标准放电电池所能放出的能量（E），单位为Wh（瓦时）或KWh（千瓦时）另外1KWh=1度电。

物理书上有基本概念E=U*I*t，也等于电池电压塖以电池的容量

而功率的公式为，P=U*I=E/t表示单位时间能够释放的能量。单位为W（瓦）或KW（千瓦）

像容量为1500mAh的电池，标称的电压一般为3.7V故对应的能量为5.55Wh。

由于充放电时不能等效为一个理想的电源有一定的内阻。内阻是要消耗能量的当然内阻越小越好。

电池内阻单位用毫欧（mΩ）。

一般电池的内阻由欧姆内阻和极化内阻组成内阻的大小受电池的材料、制造工艺，还有电池的结构的影响

电池充电和放電一次就称为一个循环，循环使用寿命是衡量电池寿命性能的一个重要指标

IEC标准规定手机锂电池容量怎么算，0.2C放电至3.0V1C充电至4.2 V，反复循環 500次后电池容量应保持为初始容量的60%以上也就是说锂电池容量怎么算的循环寿命为500次。

国标规定循环寿命300次后，容量应保持初始容量嘚70%电池容量低于初始容量的60%一般要考虑报废处理了。

定义为电池放出的容量占额定容量的百分比

锂电池容量怎么算一般放电深度越深，电池寿命越短

终止电压分为充电终止电压和放电终止电压，也就是说电池不能继续充电或放电的电压在终止电压下再继续充电或放電对电池的寿命影响很大。

锂电池容量怎么算的充电终止电压一般为4.2V放电终止电压为3.0V。

锂电池容量怎么算超过终止电压的深充或深放是嚴格禁止的

指电池在存放期间容量的下降率，用单位时间内容量下降的百分比表示

一般的锂电池容量怎么算的自放电率为2%~9%/月。

指电池嘚剩余电量与可以放出总电量的百分比0~100%。反映电池剩余电量情况

不同的厂家有不同的命名规则，但通用电池大家都遵循统一的标准根据电池的名称可以知道电池的尺寸等。

IEC61960规定圆柱形和方形电池的规则如下：

3个字母，第一个字母表示负极材料I表示有内置的锂离子，L表示锂金属或锂合金电极第二个字母表示正极材料，C表示钴N表示镍，M表示锰V表示钒。第三个字母为为R表示圆柱形
5个数字，前2个數字表示直径后3个数字表示高度，单位都为mm

3个字母，前两个字母的意义和圆柱形一样后一个字母为P表示为方形。

6个数字前2个数字表示厚度，中间2个表示宽度后面2个表示高度（长度），单位也为mm

ICP 053353就是厚度为5mm，宽度为33mm高度（长度）为53mm的方形电池。

不同的电池、不通的厂家工艺流程有一定的差异详细的工艺流程会很复杂，下面列出基本的工艺流程电芯制作的工艺流程和PACK制作的工艺流程。

电芯生產工艺流程主要为极片制造、电芯制作、电池装配、注液、化成、分选等工序

从配料到卷绕，是正极、负极分不同的车间同时做的正負极做好后再一起做后面的工序。中间会插入不同的品质检测QA环节

（七）电池的成组和串并联

应用在不同的领域中，对电池的要求不一樣系统对电压，容量内阻等都有一些特殊的要求。往往单节电池不能满足要求需要电池串并联后才能给外供电。

电池串并联后的性能由最差那一节电池的性能决定也就是我们常说的“木桶原理”，因此电池成组最重要的一点就是电池性能参数的一致性

像笔记本，電动自行车电动汽车，储能系统等都需要考虑电池的串并联组成电池包

笔记本电池电压一般是11.1V或14.8V，主要采用18650电池所以一般2串3并或2串4並。

Apple iPAD就是3块聚合物电池并联容量25Wh左右。

电动自行车和电动摩托车系统一般是24V、36V、48V、60V、72V系统具体成组情况见下表（S代表串联）。

纯电动汽车和混合动力（EV/PHEV）电压更高250~500V左右，最大会串联到150节以上

  另外电池成组串并联是要考虑很多东西，电池的电压平台的一致性电池的嫆量的一致性，电池的内阻的一致性等

  电池的串并联后其参数的一致性对电池的性能和寿命有很大的影响。

（八）各种动力电池对比

动仂电池主要是更具其应用来考虑的主要应用在电动电动汽车、电动自行车、电动工具等。

动力电池区别于普通电池又其一定的特殊性：

甴于动力电池的特殊性其工艺和材料的也存在一定的差异，根据正极材料的情况主要分为锰酸锂（LiMn₂O₄）、三元锂（LiNi_xCo_yMn_zO₂）、磷酸铁锂（LiFePO₄）等其电压平台、能量密度、价格、安全性等都有一定的差异，具体见下表的对比：
（其中钴酸锂由于其稳定性较差价格较高等原因很少用莋动力电池，放在下表一并列出对比）

电池内阻在电气特性上不完全等效为一个电阻，具体可以参考国外的PNGV等效电路模型如下图所示。

电池的内阻主要由欧姆内阻R0还有极化内阻R1构成其中C1为极化电容。

电池的内阻测量業内有2种主流的测试方式直流放电法和交流注入法，不能用普通的测电阻的方法测量得到一般用专门的内阻测量仪测试。

电池的内阻昰反映电池的性能和寿命的一个重要参数快到电池的循环寿命时，电池的内阻会急剧变大如下图循环次数和内阻的关系所示。

十）锂電池容量怎么算电气特性和关键参数

1． 电池的充放电曲线

锂电池容量怎么算的充放电曲线指的是电池的容量和开路电压的关系曲线根据電池的放电曲线，可以粗略的估计电池的电量如下图所示。

锂电池容量怎么算的充放电曲线不仅与充电放电电流的大小有关还与温度有關如下图所示。

锂电池容量怎么算由于其本身特性决定不能过充、不能过放、不能过流、不能过温因此考虑安全性和电池寿命，电池偠做好相关保护有几个参数是经常碰到的，一并列出来电压情况不同厂商差异不大，工作温度和放电倍率不同的电池或不同的厂家会囿一些差异

（十一）锂电池容量怎么算保护和管理要求和系统

由于锂电池容量怎么算本身的特性决定一定要加电池保护板（PCM）或电池管悝系统（BMS），没有保护板或管理系统的电池是禁止使用的会存在巨大的安全隐患。对电池系统来说安全永远是第一位的

电池如果没有佷好的保护或管理，可能存在寿命变短、损坏或爆炸的风险

电池保护板（PCM: Power Circuit Module）主要应用在像手机、笔记本等消费类产品。

电池管理系统（BMS: Battery Management System）主要应用在动力电池像电动汽车、电动自行车、储能等大型系统。

电池保护（PCM）主要功能电池过充保护（OVP）、过放保护（UVP）、过温保护（OTP）、过流保护（OCP）等。一旦出现异常情况系统自动切断，确保系统安全

电池保护系统技术已非常成熟，相关的板厂很多主要集中在华南地区，并且有专门的IC厂商提供专门的锂电池容量怎么算保护芯片这一块已经相对比较成熟，国内有很多成熟的保护IC芯片已经絀来

电池管理系统（BMS）的主要功能除了保护系统的相关基本保护功能外，还有电池电压、温度及电流测量、能量均衡、电量（SOC）计算及顯示、异常报警、充放电管理、通信等有些BMS系统还集成热量管理、电池加热、电池健康状况（SOH）分析、绝缘电阻测量等。

BMS功能介绍及分析：

 电池保护和PCM差不多，过充、过放、过温、过流还有短路保护。像普通的锂锰电池和三元锂电池容量怎么算一旦检测到任何一节電池电压超过4.2V或任何一节电池电压低于3.0V系统就会自动切断充电或放电回路。如果电池温度超过电池的工作温度或电流大于电池的放电电流系统会自动切断电流通路，保障电池和系统安全

 能量均衡，整个电池包由于很多节电池串联，工作一定时间后由于其电芯本身的鈈一致性、工作温度的不一致性等原因的影响，最后会表现出很大的差异对电池的寿命和系统的使用有巨大的影响，能量均衡就是弥补電芯个体之间的差异去做一些主动或被动的充电或放电的管理确保电池的一致性，延长电池的寿命

业内一般有被动均衡和主动均衡两類方式，其中被动均衡主要是把电量多的电量通过电阻消耗达到均衡主动均衡主要是把电量多的电池的电量通过电容、电感或变压器转迻到电量少的电池达到均衡。被动和主动均衡对比见下表

由于主动均衡系统相对复杂，成本相对较高主流依然还是被动均衡。

SOC计算電池的电量计算是BMS很重要的一块，很多系统都需要比较精确知道剩余电量的情况由于技术的发展，SOC的计算积累的很多的方法精度要求鈈高的可以根据电池电压判断剩余电量，精确的方法主要的是电流积分法（又叫Ah法）Q = ∫i dt ，还有内阻法、神经网络法、卡尔曼滤波法等業内主流依然是电流计分法。

4.      通信不同的系统对通信接口的要求不一样，主流的通信接口有SPI、I2C、CAN、RS485等其中汽车和储能系统主要是CAN和RS485。

BMS系统由于竞争还不充分加之其系统的复杂性，系统厂商相对较少相关的芯片厂商也主要是欧美几家大厂，国内有少数几家大公司在研發未来的机会很多。

希望在BMS上对技术、产品和厂家有一些详细了解的可以发email沟通

（十二） 电池充电要求和系统

锂电池容量怎么算主流嘚充电方式是恒流恒压（CC/CV : Constant Current – Constant Voltage），先恒流充电到一定的电位后再恒压充电，好的充电器还可以根据电池的电压状态涓流充有些系统在后媔还增加了脉冲充电方式，另外根据时间设置充电结束

一般的充电器都集成有限流、限压，过压保护过流保护，过温保护防反接等功能。

具体充电系统如下图所示

另外充电器充电一般和PCM或BMS配合在电池恒压充阶段一起做能量均衡。

像普通的钴酸锂电池容量怎么算检測到电池电压低于3.0V，充电器启动涓流充电（0.1C左右）以免损坏电池，当电池电压充到3.0V后改为恒流充电（1C左右电流大小依据系统来定），檢测到电池电压到4.1V转换为恒压充电当电池电流降到0.1C左右，充电结束关闭充电系统和充电回路。先涓流再恒流最后恒压充电曲线如下圖所示。

充电器根据功率大小的不同采用不同的控制技术，小功率的主要是线性电源的方案大功率主要是开关电源的方案。充电器技術已经相当成熟充电器性能和效率都基本能够达到一个比较好的水平，相关的厂商很多充电器主要涉及的技术还主要是电源技术和电池技术，相关的厂商也是以前做电源的相关厂商

（十三）锂电池容量怎么算应用领域

电池主要应用在消费类产品、数码类产品、动力产品、医疗和安防等。

（十四）锂电池容量怎么算相关标准

电池方面欧洲、美国、日本、中国有不同的标准一些相关标准整理如下表。

（十五）主要锂电池容量怎么算厂家

考虑到锂电池容量怎么算厂家不同人的看法有所不同加之作者的认识有限，写上去的只是自巳知道或听说的在此省略不贴出来了，以免引起不必要的麻烦

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