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【從電芯秘密到選購陷阱】鋰電池規格全解析:一篇搞懂等級區分、壽命關鍵與安全防線
—— 告別充放電焦慮!從手機、行動電源到電動車,深度揭密電芯A/B/C級分類與正確養護秘訣,讓你的設備用得更久更安心。
精華整理(太長不看)
1. 電芯等級決定命運: A級電芯各項參數完美;B級有微瑕;C級不合格;D級則是風險極高的二手回收電芯。
2. 磷酸鋰鐵安全性高: 耐高溫、大電流放電穩、不易爆,但能量密度相對較低。
3. 維持壽命黃金法則: 避開長期 100% 滿電存放,建議保持 30%-40% 電量保存;採用「淺充淺放」與低倍率充放電,壽命可提升數倍。
4. 木桶效應影響大: 多顆電芯組成的電池組(如筆電、電動車),一致性差的會拖垮整組電池效能。
一、 前言:別讓不合規的鋰電池成了家中的隱形炸彈
這幾年大家應該很有感,不管是我們手上拿的高階智慧型手機、出門必備的行動電源、每天騎的電動自行車,甚至是一台動輒上百萬的新能源電動車,裡面全都是鋰電池的天下。鋰電池雖然極大地便利了我們的現代生活,但網路上偶爾傳出的電池膨脹、發熱甚至燃燒的新聞,也常讓人心驚膽跳。
很多人常問我:「明明看起來長得差不多的電池,為什麼價格可以差到兩三倍?」這背後其實藏著電芯分級與品質控管的巨大秘密。今天我們就從最基礎的電芯等級開始,一步步深入了解鋰電池的核心性能指標與各類產品的實務應用,看完這篇,你也能成為親友圈裡的電池通!
二、 電芯等級的商業秘密:A級到D級差在哪?
在電池製造業中,電芯生產出來後會經過一道「分容」手續,依照容量、尺寸、內阻等精密參數進行分類,這直接決定了電芯的去向與最終售價。
A級電芯(Standard Quality): 容量、尺寸、內阻等各項參數均完全符合標準,且性能優良。這類電芯通常會供給一線大廠或對安全性要求嚴苛的設備使用。
B級電芯(Minor Defects): 在生產過程中出現極小的容量或尺寸誤差,或是外觀有輕微瑕疵,但整體性能依然優良。價格較低,常被用於中低階產品。
C級電芯(Unqualified): 參數顯著不合格,性能存在明確問題的不良品。價格非常便宜,經常被少數缺乏品管的山寨品牌拿來降低成本。
D級電芯(Recycled / Dangerous): 業界最具暴利空間但也最危險的類別!這是在壽命未達極限前從舊設備拆解下來的「二手拆機電芯」。雖然價格極低,但穩定性與安全性隱患巨大,是極度不推荐的劣質選項。
【引用說明】上述電芯分級標準參考業界生產檢測慣例與原始產業分類文獻。
三、 磷酸鋰鐵電池(LiFePO4)的硬核特性
在眾多鋰電池分支中,「磷酸鋰鐵電池」以極高安全性與長壽命著稱,廣泛應用於大型儲能系統與電動車領域。我們來詳細拆解它的關鍵特性:
- 高電流輸出能力: 標準放電率為 2~5C,連續高電流放電可達 10C,瞬間脈衝放電率甚至高達 20C,非常適合需要大功率輸出的情境。
- 寬廣的工作溫度範圍: 外部環境高達 65°C 時,內部溫度可能達到 95°C,放電結束時更可達 160°C,但依舊能保持結構穩定與安全。
- 極高的使用安全性: 即使電池遭遇外力破裂,也不易燃燒或爆炸。對於過度充電、過度放電或短路等不當操作,防護耐受度遠高於一般鋰離子電池。
- 超長循環壽命: 經過高達 500 次充放電循環後,電池容量依然能保持在 95% 以上,整體使用壽命相當驚人。
- 原材料取得容易且環保: 以鐵(Fe)為主要成分,資源豐富,且對土壤與環境的污染相對輕微。
- 能量密度待提升: 唯一的相對劣勢在於能量密度約只有傳統三元鋰電池或聚合物鋰電池的 60%~70%,不過仍比傳統鎳氫電池高出 70% 以上。
四、 評估電池性能的四大關鍵黃金指標
要評估一顆電池到底好不好用,不能只看電池容量的大小,以下這四大指標才是決定品質與耐用度的真正核心:
1. 充放電倍率(C Rate)
「C」是用來形容電池充放電電流大小的專用單位。1C 放電代表能在 1 小時內將滿電狀態放光。例如:容量為 1810mAh 的手機電池,其 1C 放電電流就是 1.81A;而容量 200Ah 的電動車電池,1C 放電電流則為 200A。需要特別注意的是:當電池採用高倍率放電時,整體放出的總能量通常會比低倍率放電來得少。 實驗顯示,同一顆動力電池在 10C 放電下放出的電量約為 1C 的 85%,到了 20C 放電時更會降至 70% 左右。
2. 充放電循環次數(Cycle Life)
一般鋰電池的常見標示壽命為 500 次循環(指容量衰減至原本的 80%)。但真實壽命很大程度取決於使用習慣:
採用高強度放電(每次 0% 到 100% 深度充放),約 500 次後容量降至 80%;但如果採用淺充淺放(例如電量維持在 25% 到 75% 之間),循環次數可大幅提升至 2000 次以上!這說明了小電流與淺充淺放能極大地延長電池壽命。
3. 電池內阻(Internal Resistance)
內阻越小越好!內阻小代表電池能承受更高倍率的充放電,且發熱量較低。一般的 18650 電池內阻約在 50mΩ 左右,而動力型 18650 電池則可低至 15mΩ。內阻會隨著電池老化與溫度變化而增加,量測時需使用專業的電池內阻測試儀,一般萬用表是無法準確測量的。
4. 電池一致性(Consistency)
這在組裝大型電池組時是靈魂指標!相同材料與製程產出的電芯,其容量、內阻與充放電曲線越接近越好。如果其中一顆電芯性能較差,在木桶效應下,整組電池的表現都會被那顆最弱的電芯拉低。
五、 實務應用解析:從手機、筆電到電動車的電池保養
1. 手機與穿戴設備:輕負載與快充技術的平衡
這類設備多採用「三元鋰電池」(鎳鈷錳酸鋰),因為只使用單顆電芯,對一致性要求較低。一般手機放電率約在 0.01C~0.5C,需求遠低於工業標準。然而近年如快充技術(例如 30 分鐘充 75%)則大幅考驗了電池承受高電流(3C 以上)充電的能力,這也讓快充專用電芯的成本高出許多。
2. 筆記型電腦與行動電源:避免「長期滿電」保存陷阱!
筆電與行動電源多由 18650 電芯串並聯組成(例如 10400mAh 移動電源常由 4 顆 2600mAh 電芯並聯)。這類產品最常見的壽命殺手就是長期插著電源保持 100% 滿電。
當鋰電池長期處於 4.2V 的高電壓狀態時,內部電解液與正負極會加速發生副反應,形成鈍化膜並鎖住鋰離子,導致容量不可逆地快速衰減。實驗指出,滿電存放 3 個月後,容量可能暴跌至 60%;而保持 30%~40% 電量存放的電池,容量仍可維持在 98%!因此,長期不使用的設備,請務必充至約四成電量後再收納。
3. 電動自行車與載具:大單體與小單體的抉擇
電動車載具對放電倍率要求較高(至少 1C~3C)。目前主流分為兩種組裝方式:一種是用數百顆 18650 小單體電芯組合(考驗一致性),另一種則是用 15~30 顆大單體電芯(20Ah~40Ah)組合。若使用磷酸鋰鐵電池,由於其工作電壓區間穩定,對高壓衰減的耐受度較佳,保養相對輕鬆許多。
延伸閱讀與權威出處:
1. 本文原始參考來源:泡泡網 - 從一顆到一萬顆!關於鋰電池的小知識
2. 經濟部能源署 - 儲能與電池技術應用規範
3. 工業技術研究院 (ITRI) - 鋰電池材料與安全性研究報告
4. Battery Power Online - 全球電池技術與產業趨勢
小米10400移動電源內部結構
大單體磷酸鐵鋰電池,各種規格
如果採用20Ah大單體電池,就需要20串2並的方式,共40顆大單體電池,只要這40顆工作起來同步就沒問題了,總得來說大單體電池成組後在一致性上出現問題的機率更小。
不利因素也有,如果是磷酸鐵鋰的大單體電池,一致性會比三元鋰電差很多,所以電池組都需要再添加一個自動均衡的電路,在每次充電的末尾判斷哪一顆電池需要單獨多充一會兒電,來解決磷酸鐵鋰一致性不佳的弱點。
一致性問題在這裡已經上升到很重要的地位,但還沒有到極致。
電動汽車中的鋰電池
電動汽車中的鋰電池是最複雜的應用,因為電池面臨大功率充放、大容量存放、高頻率使用、長時間行駛等需求,所用的電池均是正規大廠高規格產品,電動汽車裡淘汰出來的廢舊電芯往往給電動自行車裝上,都仍有用武之地(當然,這屬於奸商行為),通常的做法是淘汰給儲能電站用來儲存風能、太陽能。
一、充放電倍率
根據不同車,差別很大,大家熟知的比亞迪秦用了152顆單體容量為26Ah的磷酸鐵鋰電池,放電電壓曲線積分得到總能量10.5KWh,秦的電動機最大功率是110KW,秦的電池就要求10C的放電倍率。比亞迪的另一個純電動車e6的電池擁有目前乘用車最大的電池容量:63KWh,所以要實現較大功率並不需要電池放電倍率很高,e6電池的放電倍率是1.5C。純電動汽車電池容量最大的公交車,比如比亞迪的13.8米長的電動大巴車K9,電池容量324KWh,由於電池容量巨大,對於180KW的功率來說電池放電倍率只需要0.5C即可。
比亞迪K9電動大巴賣到以色列
還有一些非插電式混動汽車,電池容量僅有1.5KWh,但電動機的最高功率達到30KW,則這些汽車中用到的電池放電倍率可能有20C,這相比移動電源的應用場景0.2C來說大了100多倍。
凱美瑞混動版,就需要用動力電池,放電倍率較高
純電動汽車大都設置了快充和慢充兩種充電方式,快充最慢2小時充滿,這樣充電倍率就是0.5C。還有更誇張的,比如特斯拉的老闆馬斯克就希望下一代特斯拉充電時間可以縮減到10分鐘,這樣的話充電倍率至少要6C了。
二、充放電循環次數
新能源汽車的設計時,電池壽命要長於整車壽命。所以電池壽命至少保證車輛正常行駛30萬公里,這一點絕大部分已經發布的純電、混動車都沒有問題。以比亞迪e6來說,純電續航300公里,電池容量63KWh,按2000次循環壽命算,就是60萬公里(實際是略少於60萬公里的,想想為什麼?)這遠遠超過一般車主對總里程的需求。
比亞迪e6計程車司機
總里程超過50萬公里的e6
實際測試中比亞迪從2010開始在深圳運營850輛e6計程車,到現在為止已經有幾十輛車的總里程超過50萬公里,我7月份曾經去深圳專門探查e6純電動計程車的情況,看他們是不是一組電池從出廠一直用到現在的,有幸遇到了一位總里程50萬公里的司機,他以名譽保證,不但沒換過電池,續航也沒有明顯下降,巧合的是汽車之家曾經測試過這位司機車的續航,市區+高速+全程空調的情況下跑到沒電共260公里續航。
比亞迪純電動汽車 e6
目前出現的新能源車,尤其是純電動汽車,除了比亞迪領先全行業5-7年外,其他自有品牌車企發布的產品都是4年前接到中央發展新能源的通知進而研發出的,均是燃油車架子扔掉發動機和油箱,塞進電動機和電池改裝而來。特點是工況下續航在150-180公里(一定會到150公里的,因為達到150公里國家和地方補助都上一個台階哦!),而這些車實際續航夏天往往在120-150公里,冬天100-120公里。對於這些血統不純的純電動車來說電池循環次數是否夠呢?
磷酸鐵鋰電池
這要分具體情況,如果是採用磷酸鐵鋰電池,那麼120公里乘以2000次,也有24萬公里續航,此外由於使用中你並不是每次都油門到底,並且每次都是從100%放電到0%再充滿,所以循環次數超2000也是很正常,這也保證了這些車的電池至少可以比整車壽命長。
但另一類採用了三元鋰電池的純電動汽車就有點懸了,由於中國目前新能源車雖然有用三元鋰電做電池的,但是沒有人購買,長時間使用後的統計就更無從談起。但國外是有先例的,而且是個很著名的例子,日產LEAF(聆風)是世界上銷量最大的純電動車,從2011年上市到現在已經賣出13萬輛,銷量大並不意味著質量好,主要是因為便宜,歐美上市以來一直是純電動汽車中價格最低的,美元售價合人民幣18萬。
NEC 改性錳酸鋰 三元材料35Ah電池,晨風汽車用
而這款車經歷了3年的使用期後電池續航里程下降明顯的問題集中爆發。這款車採用了NEC的改性錳酸鋰電池(也屬於三元鋰電池這一大類,只是正極材料配比和摻雜略作調整),軟包單體35Ah。雖然日產不一定承認這個問題,但淘寶店銷售的拆機鋰電池可以說明問題,在電動車聯盟的電池商家列表中,不論商家在深圳、廣州、武漢、長沙、北京、大連,他們全都有同一種拆機電芯:NEC改性錳酸鋰35Ah軟包大三元。其中一些單體成色很新,極耳都沒有剪切焊接的痕跡。他們實際都來自日產聆風電動汽車,本身出問題的車數量多,工廠售後再把控不嚴,於是拆機電芯大量流出,被商家屯出來賣給DIY電摩的人用。
聆風出現這樣的問題根源就在於它採用的電池循環次數比磷酸鐵鋰少很多,應該在800次左右,如果你感興趣可以百度中搜一搜「聆風電池老化過快」,或者在google上搜索「nissan leaf battery capacity loss」,都會看到這個問題。日產還為此建立調查組,後續提供了更換電池的服務,整套電池組更換的價格為5500美元。
不幸的是這款車只換了一個名字就來到中國變成了東風的純電動汽車「啟辰-晨風」了,借新名字每輛車拿到了國家和地方補助九萬五千塊,這款車目前國內售價26.78萬-28.18萬。
日產聆風(LEAF)或 東風 晨風
包含晨風在內,所有工況測試續航200公里以下的純電動汽車都不值得購買,他們誕生之初的使命原本是向上級交差,藉此拿到後續擴產燃油車的資格。2010年時一汽、北汽等車企沒有想到新能源在2014年已經成為不可逆轉的汽車戰略發展方向,不是對付出幾個拼改的純電動車送去申報新能源車國家目錄就萬事大吉的。他們就算有計劃重新研發一款專門為電動車設計的車型也要等四年後才會上市,而他們真的有這個研發實力麼?我個人更傾向於幾年後這些車企依然靠引進合資品牌的型號來銷售別人研發的純電動汽車,操作手法可以參考聆風變晨風。
比亞迪 秦
所有車企中只有比亞迪例外,比亞迪從2003年收購秦川汽車前就憋足了勁要做電動汽車,不但電機、電控、電池的研發生產自己動手,而且連正負極材料的源頭:礦山,都去爭奪控制權,世界第二大鋰輝石礦49%的股份持有者是比亞迪董事長王傳福的表弟。除此之外還有多家礦山的股份。不誇張講,不論是純電動汽車還是插電式混動汽車,比亞迪產品的水準至少領先國內其他車企5-7年,就算拿到世界範圍,如果僅討論新能源車,那電機、電控、電池這三個最重要的部件比亞迪也是數一數二的水準。
對比亞迪來說新能源汽車是關乎企業存亡的產品,對其他車企來說新能源汽車是關乎補貼多少的問題。。
三、電池內阻
沒有特別解釋的。
四、電池一致性
由於很多車企採用了磷酸鐵鋰電池,這種電池的單體容量可以達到200Ah,所以別看汽車電池容量巨大,單體數目還不算太多。但也有例外,那就是特斯拉,Model S另闢蹊徑,採用松下18650NCA電池,一共7623節,單節容量3.1Ah,2011年特斯拉總共買了2億顆這樣的電池,也就是僅夠生產Model S高配版兩萬六千輛。
如果因為某一節電池導致剩下7622節正常的電池無法順利利用全部的3.1Ah容量,那這輛車的動力系統就太失敗了,這裡我們看到了鋰電池在一致性上的最極致的應用。為了保證一致性,除了向松下提出非常嚴格的要求外,特斯拉還為電池做了一套價格不菲的電池管理系統,這套系統不但可以監控每節電池的電壓和電流,實現合理的充放電,還可以保證他們的溫度一致。
電池充放電曲線是否一致和電池溫度有很大關係,特斯拉底盤鋪滿了電池,不同位置的電池溫度差異很大,所以為了保證充放電曲線一致,首先要保證7623節電池的溫度一致,這靠一套雙向流動的液冷系統實現,液體為50%的水和50%的乙二醇。
據行業專業人士分析,特斯拉的電池管理系統即便全部在中國生產,成本也在6000-8000美元,這相比電動自行車電池組上100-200塊錢帶自動均衡功能的充放電保護板要複雜多了,畢竟要控制的電芯數量從四百上升到七千。
電動汽車中的鋰電池我們花費了太多筆墨,這是因為這裡的情況最複雜。下面我們說說鋰電池常見的說法。
關於鋰電池的各種謠言(一)
謠言一:新電池買來要充放三次才會激活?
這是從多年前鎳鎘電池複製過來的說法,鋰電池的激活是在工廠里進行的,原材料經過合漿、塗布、切片、輥壓、疊片、組裝電芯、烘烤、注電解液、化成、大電流測試,後就算完成了激活。普通人家裡也沒有這種設備。這種建議甚至在某品牌的手機說明書中出現過,也許是寫說明書的人一直複製從前的版本,沒有發現錯誤。
鋰電池買來時你會發現大都還剩餘30%左右電量,這是工廠庫存時最理想的剩餘電量。
鋰電池激活過程,這種設備你有麼?
謠言二:鋰電池要用光電再充?
這也是來自10年前鎳鎘的說法,那種電池有記憶效應,所以要放光後再充。之前我們在充放百分比對壽命的影響中有個例子:
工廠標註:每次從0%充放到100%,1C放,0.3C充,500次後容量衰減到80%
每次電量的循環都在25%-75%,1C放,0.3C充,2000次後容量衰減到80%
每次電量的循環都在50%-100%,1C放,0.3充,1800次後容量衰減到80%
後兩種做法雖然每次只用了一半的電量,但循環次數一個是之前的4倍,一個是之前的3.6倍,所以全壽命期放出的能力還是比深充深放的方式多1倍。這就是所謂的「淺充淺放有利於延長壽命」。0%-100%屬於深充深放,是最耗費壽命的一種用法。所以手機電池隨用隨充,不要追求時時刻刻滿電,也不要經常用到自動關機,這樣對電池壽命最有益。
這樣時並不代表電池中一點電都沒有了
但還需要注意的是,我們把手機、平板用到自動關機時並不是電池電量0%的時候,一般來說手機廠商設計電池電壓低於3.0V時就自動關閉了,實際電池放電到2.7V以下才會傷到電池,3.0V時電池裡至少還有5%的剩餘電量,所以即便用到自動關機也不要太擔心傷到電池,只不過每次都用這麼光也算准深充深放了。
謠言三:邊打電話邊充電,手機會爆炸?
這個謠言的依據可能是,這樣做會導致電池溫度比僅充電時溫度高。如果說溫度會更高還是有一定道理的,因為充電時能量轉化效率通常只有85%,剩下15%的能量就是廢熱;打電話時基帶晶片也處於工作狀態,也在發熱,尤其是打電話時手機的一側還貼在散熱不好的臉上,這3個因素都加重了電池上的溫度。
但如果真像謠言中所說,你每周你都應該聽說某某同事被炸到臉了吧?所以真相是只會造成手機電池內部溫度升高,並沒有太嚴重後果。
關於鋰電池的各種謠言傳言(二)
謠言四:充電時間不要超過12小時,轉綠燈後多充1小時可以多充10%電量?
為了防止電池爆炸,行業內是按十億分之一級別故障率設計的,但不論過程和工藝如何控制,單一步驟都達不到這麼高的安全程度,所以採用的是兩級。充電器上有一級,電池保護板上有一級。每一級保證十萬分之一的故障率是可以實現的,那麼兩個同時出問題導致電池爆炸就是百億分之一。
充電器一側是這樣設計的,先採用恆流方式充電,在充到大約75%電量時以4.2V的恆壓方式充電,這時電流會因電池電壓的增高而慢慢下降,充電器在不斷判斷電流大小,直到電流小於某個值,比如20mA,然後綠燈亮起。
接下來充電器做什麼事呢?這要看你採用什麼控制晶片來做充電器了。晶片的控制方式決定之後充電器做什麼事。
充電器中的充放電管理晶片
1、TI的BQ2057系列充電晶片,Linear的LT1800系列就是讓座充徹底關斷充電迴路,那麼在座充上再放置10個小時也是毫無影響。
2、座充繼續進行恆壓充電,並嚴格控制電壓不超出4.2V,無疑再多充幾小時,確實可以增加電量。不過從轉綠燈到4.2V的過程中增加不到0.1%的電量,沒什麼用。
3、Maxim的1679晶片在很多手機中內部也會看到,它採用脈衝方式充電,它在顯示綠燈的時候,就是電池已經100%充飽了,當然再放置一個小時,它也不會過充。也就是說不但很多充電器綠燈時就停止充電了,連手機本身都拒絕再充入電流了。
4、座充繼續充電,但是它的電流控制很糟糕,不小心就使電池超出了4.2V,而且繼續往上跑。那過充就發生了,什麼時候電壓到了5V就離爆炸不遠了,不過除了充電器外,電池一側也有保護,所以垃圾充電器賣的很多,電池爆炸的事情卻不常見。
典型垃圾充電器,別買
最後一種是典型的垃圾充電器,你如果是手機插用這種東西充電,手機內部的充電管理晶片也能在充滿時切斷電流。但如果你是把電池拿出來接在這類充電器上,那說不定就要鼓包,甚至爆炸了。
謠言五:夜間電網電壓波動比較大,鋰電池比較嬌貴,所以不要夜間充電?
如果真是這樣,全世界每天晚上都壞掉好幾百萬顆電池,早起起來一看,電池廢了?實際情況是從220V市電變到5V電壓,再從5V電壓變換到給電池充電的電壓,中間經過好幾道電壓變換的步驟,每一步的輸出電壓都是合格的。即便220V那端再怎麼波動,都不會影響到電池充電的電壓。這種謠言的說法改換一種場景就是:颱風鲶魚將登陸福建,所以請北京市民遠離公園和護城河等水域,以免危及生命安全。看上去是挺體恤人的,實際那邊颱風再大,護城河也不會因此風浪大作。
傳言:鋰聚合物電芯比18650電芯更安全?
這種說法有一定道理,爆炸分兩類:一類是電池內部短路後溫度急劇增加出現燃燒,產生爆炸;第二類是電池內部產生氣體,並沒有燃燒,氣體撐爆了外殼。聚合物電芯很大程度上避免了第二類爆炸的原因,聚合物電芯沒有封閉在固定體積內,一旦使用不當,電解液產生了氣體電芯就鼓起來了,有時還會撐破外皮,氣體泄漏出去,由於故障電池雖然也會失效,但避免了爆炸。
同型號聚合物電池,左邊正常,右邊鼓包了,但也因此沒有爆炸
聚合物電芯有鼓漲的空間
18650電芯也有安全閥,一旦產生氣體壓力增加到一定程度閥門會切斷電路,於是電池就沒有電壓也不能繼續使用了,但是很多國產18650的閥門並不可靠,所以相比聚合物可以鼓包的特性來說,18650電芯確實更容易爆炸。
鋼殼沒有空間泄放氣體,爆炸
而且採用三元材料的鋰電池只要正極物質暴露在空氣中,與其中的氧、水接觸,都極易發生燃燒,我從前還認為松下、三洋這些品牌的不會,只有國產的垃圾電芯才會燃燒、爆炸,後來看過一期鋰電池爆炸的科普節目,發現只要刺穿18650電芯他們全部都會燃燒。進口高檔和國產只是在安全閥門上有差異才導致了進口的更安全。
傳言:電量顯示為什麼經常不准?
行動裝置的電池電量顯示目前有2種做法,一種是蘋果早在iPhone3GS就開始用的庫侖計測電量,是統計流過的電荷數量,所以精確度很高。另一種是電壓擬合方式判斷電量,這種方式誤差大。
三元材料鋰電池 放電曲線
這是一個容量2600mAh三元材料鋰電池,1A放電,25℃下的放電曲線,縱軸是電壓,橫軸是時間。手機生產中採購同一型號電池,一致性好的電池的放電曲線幾乎相同,把電量百分比對應的電壓點記錄下來,就可以形成一個【電壓-電量】的對照表,只要測量電壓,就能對應知道剩餘電量。這就是電壓擬合的原理。但我們會發現,A段電壓隨電量變化比較明顯,B段電量變化很多,但電壓不怎麼變。所以B段電量顯示的誤差就更容易大。這是誤差產生的原因之一。
另一個原因對誤差產生更大的影響:溫度。
溫度變化對電量測量誤差的影響
同一顆電池不同溫度下放電曲線不同,上圖就是剛剛那顆電池在15℃和25℃下的放電曲線,一個溫度對應一條線,兩個綠點是電壓相同的點,按剛剛【電壓-電量】對照表去顯示電量,就會造成10%的誤差,那麼你說這不要緊,可以在5℃、15℃、25℃、35℃……不同溫度下測試後多做幾張對應表,顯示電量前先測溫度,再判斷用哪張【電壓-電量】對照表,問題不就解決了嗎?沒錯,這樣確實能進一步減少誤差,但我要說,放電曲線的變化還隨負載也有相當大的變化呢,還隨電池所處的壽命周期的位置也有小幅度變化呢。你難道為了顯示電量,要做出一張【n種溫度×m種負載×q種壽命點 -- 電量】的對照表嗎?差不多得了,又不是做實驗。於是低成本的行動裝置不願意用庫侖計,也就乾脆不用數字顯示了,成本又高又不准,乾脆設四個LED燈,每個燈代表25%電量,管他準不準。
編輯總結:
這篇文章並沒有說的太全,比如磷酸鐵鋰電池在低溫下(-10℃)容量減半,在-30℃下甚至無法工作;鋰電池為什麼不能低於0℃充電;過充和過放後電池是如何損壞的;手機電池鼓包是不是電池質量問題等等,
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