鋰離子電池是當今許多設備的關鍵動力來源,從智能手機到電動汽車。理解電池的關鍵參數(shù)有助于優(yōu)化使用、延長壽命并確保安全。下面我們將講解鋰離子電池的八個主要參數(shù)。
容量(單位:Ah)
電池容量通常用安培小時(Ah)或毫安培小時(mAh)來表示,它是衡量電池性能的重要參數(shù),顯示電池在特定條件下(放電率、溫度、截止電壓等)可以提供的電量。例如,一個1000 mAh的電池可以以1A的電流放電1小時,相當于大約3600庫侖(C)。
諸如電極大小、截止電壓和溫度等因素都會影響容量,例如,在寒冷天氣下,手機電池的容量往往會迅速下降。
標稱電壓
電池的標稱電壓是正負極之間的電勢差。鋰電池的放電曲線通常在4.3V降到3.7V以及3.7V到3.0V之間迅速下降,而在3.7V附近的放電時間最長。因此,3.7V通常被選為標稱電壓。鋰電池一般標稱為3.7V或3.8V,對應的充電終止電壓分別為4.2V或4.35V。
能量密度(單位:Wh/kg或Wh/L)
能量密度是指單位質(zhì)量或體積所能存儲的能量,其中“質(zhì)量能量密度”(Wh/kg)和“體積能量密度”(Wh/L)最為常見。對于鋰離子電池,其能量密度通常在100到200Wh/kg之間,受當前技術限制。在電動汽車等應用中,能量密度限制了續(xù)航里程,導致了“里程焦慮”。例如,要達到500公里的續(xù)航,其電池的能量密度需要超過300Wh/kg。
充放電倍率(單位:C)
C倍率是衡量電池充放電速度的指標,表示電池能以多快的速度進行充放電。例如,一個額定容量為20 Ah、倍率為0.5C的電池可以以10A電流持續(xù)放電。更高或更低的C倍率定義了電池的最大充放電電流,在電動汽車等應用中尤其重要,因為需要在不同溫度下設定持續(xù)和脈沖C倍率,以保證安全和最佳性能。
循環(huán)壽命與放電深度(DoD)
日歷壽命衡量電池在各種存儲和使用條件下的使用壽命,但由于測試難度高且耗時較長,廠家通常提供的是循環(huán)壽命數(shù)據(jù)。
內(nèi)阻(單位:Ω)
電池的內(nèi)阻會影響效率,在充放電過程中產(chǎn)生熱量。較小的內(nèi)阻可以延長電池壽命并提升倍率性能,而較高的內(nèi)阻則會導致發(fā)熱、加速老化,并限制電池的放電倍率。
自放電
自放電是指電池在未使用狀態(tài)下也會自然損失電量的現(xiàn)象。自放電率通常以月百分比表示,放置時間過長會導致深度放電,從而永久性影響電池性能。因此,建議定期對長期閑置的鋰電池進行充電,以避免因自放電導致過度放電和性能下降。
工作溫度范圍
鋰離子電池的最佳工作溫度通常在-20°C到60°C之間。超出這一范圍會影響性能并縮短電池壽命。不同材料的電池可能具有不同的適宜溫度范圍,例如高溫會加速老化,低溫則會導致容量下降。存儲溫度同樣關鍵,長時間高溫或低溫存放會對電池性能產(chǎn)生不可逆的損害。
結語
了解以上八個關鍵參數(shù)有助于確保鋰離子電池在安全和最佳條件下使用。掌握這些信息后,用戶可以在日常中更好地保護電池,延長設備的續(xù)航表現(xiàn)和使用壽命。