一文读懂锂电池常用规格及术语-以三星25R为实例讲解
容量 capacity
锂电池的容量是它的重要因素，它决定了锂电池里面存储了多少的能量。锂电池的容量用安时(Ah)或者毫安时(mAh)来表示。电动自行车的电池包习惯用多少安来标称，他实际上指的就是有多少安时。
很多电池包，一般会标称瓦时(Wh)而不是Ah。瓦时更能反映一个电池包储存的能量，因为它与电压有关。瓦时等于单个电池的容量乘以电压。同样是三安时的电池包，12伏的和36伏的显然是不一样的。瓦时就能把这个也反映出来。
厂家标称的电芯的容量一般是用0.2C的电流放电到2.5伏。把电压放电到这么低是可行的，但是它会降低电芯的寿命。也有一些锂电池家电的电路板，设定的放电截止电压是3V。这样有利于延长它的寿命。
额定电压
单个锂电池标称为3.6伏。充满电一般是4.2伏。放电截止到2.5伏。锂电池在3.6伏的附近的区间放电最平稳，持续时间最久，所以把3.6伏定为锂电池的额定电压。
而整个电池包的电压则是串联的锂电池之和。
备注:并联增加容量，串联增加电压。它们都对瓦时有帮助。
最大循环寿命。max. cycle life
不同的锂电池具有不同的循环寿命，从200~3000甚至更多。
通常我们指的循环寿命是它的容量降低到只有原来的80%，所经历的循环次数。
因此锂电池到达寿命之后并不是就是无用了，只不过是没有以前那么好了。
范例：三星25R容量(红色线-Ah; 蓝色线-Wh)随循环次数下降曲线
内阻 initial IR
内阻反映出了一个锂电池制造商的工艺水平。一般是指在1K Hz AC 的条件下测定的内阻，单位为毫欧。像进口的三星，LG的电芯，一般是14毫欧左右，而国产的电芯一般是30左右。有些顶级供应商的电芯现在也能做到15了。内阻越小，电池越能以高倍率放电，而不至于过热。或者过度衰减。有些电动工具采用高内阻的电芯，那么工作的时候就会显得无力或者发热严重。
一个电芯在使用的过程中，随着循环次数的增加，它的内阻会逐渐变大。有经验的师傅用这个内阻可以轻松鉴别出一个电芯的新旧程度。现在市场上有很多二手的拆机锂电池，有一些完全没有用过，性能优越，但是价格只有一半。很多人用它来改装电动工具的电池包或者笔记本的电池包。性价比超高。我们可以简单的用内阻来鉴别这个锂电池的新旧程度。当然进一步的用容量测试仪来测试它就更准确了，但是花时间。
最大放电电流 maximum discharge current
通常有两种最大放电电流规格:
稳定可持续工作的最大电流。 Maxium continues….在这个电流下，电池能持续稳定放电，而不至于过热或者损害电池本身。最大峰值放电电流。 Maxium peak…。在这个电流下不可以工作太久，通常有些厂家设定为2~3秒，而有些厂家设定为10秒或更多，这个取决于厂家的规格。倍率 C rate
倍率是电池在充电或者放电过程中，它的电流相对于它的额定容量的比例。
比如说一个电池的容量是2AH，而它的放电的电流是4A，那么就相当于是在2倍的倍率(2C)下放电。
通常越低内阻的电芯越能提供高倍率的充放电。
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前面讲了那么多，实战一下。下面就是三星官方提供的三星25R锂电池的参数。大家对照着看看吧。
范例：三星25R典型参数
作者介绍 ：现为某知名电器公司资深产品开发工程师。喜欢研究锂电池，鱼菜共生，自动化，Arduino，树莓派，ESP32单片机。朋友圈有丰富的优质LG，三星拆机锂电池资源。
欢迎有共同爱好的朋友一起学习，交流。
课堂｜锂电池性能各参数解析
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来源：汽车人参考
作为一篇入门的文章，笔者先跟大家分享一下动力电池的性能参数，虽然这些个参数都比较偏理论叙述，但是却是动力电池最基本的元素，就像一把钥匙，通过它们才能评价动力电池的好坏，才能打开这扇大门。
我们先来复习一下高中知识...
电压（Ｖ）
开路电压，顾名思义，即电池外部不接任何负载或电源，测量电池正负极之间的电位差，即为电池的开路电压。工作电压，与开路电压相对应，即电池外接上负载或电源，有电流流过电池，测量所得的正负极之间的电位差。
由于电池内阻的存在，放电状态时（外接负载），工作电压低于开路电压，充电时（外接电源）的工作电压高于开路电压。
电池容量（Ah）
能够容纳或释放的电荷Q，Q=It，即电池容量（Ah）＝电流（A）x 放电时间（h），单位一般为Ah（安时）或mAh（毫安时）。
比如车内蓄电池标注16Ah，那么在工作时电流为1A的时候，理论上可以使用16小时。
电池能量（Wh）
电池储存的能量，单位为Wh（瓦时），能量（Wh）＝电压（V）×电池容量（Ah）。
如下图，为标识为3.7V/10000mAh的电池，其能量为37Wh，而如果我们把4节这样的电池串联，就组成了一个电压是14.8V，容量为10000mAh的电池组，虽然没有提高电池容量，但总能量确提高了4倍。
（写到这儿笔者看了一下自己的充电宝标识，特意搜索了下民航规定不能携带超过160Wh…）
复习了高中知识，我们下面来一点干货...
能量密度（Wh/L & Wh/kg）
单位体积或单位质量电池释放的能量。
如果是单位体积，即体积能量密度（Wh/L），很多地方直接简称为能量密度；
如果是单位质量，就是质量能量密度（Wh/kg），很多地方也叫比能量。
如一节锂电池重300g，额定电压为3.7V，容量为10Ah，则其比能量为123 Wh/kg。
根据16年发布的“节能与新能源汽车技术路线图”，我们可以大概对动力电池发展趋势有一个概念，下图所示，到2020年，纯电动汽车电池单体比能量要达到350Wh/kg
功率密度（W/L & W/kg）
将能量除以时间，便得到功率，单位为W或kW。同样道理，功率密度是指单位质量（有些地方也直接叫比功率）或单位体积电池输出的功率，单位为W/kg或W/L。
比功率是评价电池是否满足电动汽车加速性能的重要指标。
比能量和比功率究竟有什么区别？
举个形象的例子：
比能量高的动力电池就像龟兔赛跑里的乌龟，耐力好，可以长时间工作，保证汽车续航里程长；
比功率高的动力电池就像龟兔赛跑里的兔子，速度快，可以提供很高的瞬间电流，保证汽车加速性能好；
下面的参数稍微有点绕口...
电池放电倍率（C）
放电倍率是指在规定时间内放出其额定容量（Q）时所需要的电流值，它在数值上等于电池额定容量的倍数。即：充放电电流（A）/额定容量（Ah），其单位一般为C ( C-rate的简写)，如0.5C，1C，5C等
举个例子，对于容量为24Ah电池来说：
用48A放电，其放电倍率为2C，反过来讲，2C放电，放电电流为48A，0.5小时放电完毕；
用12A充电，其充电倍率为0.5C，反过来讲，0.5C充电，充电电流为12A，2小时充电完毕；
电池的充放电倍率，决定了我们可以以多快的速度，将一定的能量存储到电池里面，或者以多快的速度，将电池里面的能量释放出来。
荷电状态（%）
SOC，全称是State of Charge，荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池放电后剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。
其取值范围为0~1，当SOC=0时表示电池放电完全，当SOC=1时表示电池完全充满。电池管理系统（BMS）就是主要通过管理SOC并进行估算来保证电池高效的工作，所以它是电池管理的核心。
目前SOC估算主要有开路电压法、安时计量法、人工神经网络法、卡尔曼滤波法等，我们以后再详细解读。
内阻
内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部受到的阻力。包括欧姆内阻和极化内阻，其中：欧姆内阻包括电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的电阻；极化内阻包括电化学极化电阻和浓差极化电阻。
用数据说话，下图表示一电池放电曲线，X轴表示放电量，Y轴表示电池开路电压，电池理想放电状态为黑色曲线，红色曲线是考虑到电池内阻时的真实状态。
图示：Qmax为电池最大化学容量；Quse为电池实际容量；Rbat表示电池的内阻；EDV为放电终止电压 ；I为放电电流；
从图中可以看出，电池实际容量Quse < 电池理论上的最大化学容量Qmax。由于电阻的存在，电池的实际容量会降低。我们也可以看到，电池实际容量Quse取决于两个因素：放电电流I与电池内阻Rbat的乘积，以及放电终止电压EDV是多少。需要指出的是电池内阻Rbat会随着电池的使用而逐渐增大。
内阻的单位一般是毫欧姆(mΩ)，内阻大的电池，在充放电的时候，内部功耗大，发热严重，会造成电池的加速老化和寿命衰减，同时也会限制大倍率的充放电应用。所以，内阻做的越小，电池的寿命和倍率性能就会越好。通常电池内阻的测量方法有交流和直流测试法。
自放电
电池自放电，是指在开路静置过程中电压下降的现象，又称电池的荷电保持能力。
一般而言，电池自放电主要受制造工艺、材料、储存条件的影响。自放电按照容量损失后是否可逆划分为两种：容量损失可逆，指经过再次充电过程容量可以恢复；容量损失不可逆，表示容量不能恢复。
目前对电池自放电原因研究理论比较多，总结起来分为物理原因（存储环境，制造工艺，材料等）以及化学原因（电极在电解液中的不稳定性，内部发生化学反应，活性物质被消耗等），电池自放电将直接降低电池的容量和储存性能。
寿命
电池的寿命分为循环寿命和日历寿命两个参数。循环寿命指的是电池可以循环充放电的次数。即在理想的温湿度下，以额定的充放电电流进行充放电，计算电池容量衰减到80%时所经历的循环次数。
日历寿命是指电池在使用环境条件下，经过特定的使用工况，达到寿命终止条件(容量衰减到80%) 的时间跨度。日历寿命与具体的使用要求紧密结合的，通常需要规定具体的使用工况，环境条件，存储间隔等。
循环寿命是一个理论上的参数，而日历寿命更具有实际意义。但日历寿命的测算复杂，耗时长，所以一般电池厂家只给出循环寿命的数据。
上图为一三元锂电池的充放电特性图，可以看出，不同的充放电方式对电池的寿命影响不一样，如上图数据，以25%-75%充放电的寿命可以达到2500次，即我们所说的电池浅充浅放。电池寿命这个话题我们以后还会深入讨论。
电池组的一致性
这个参数比较有意思，即使是同一规格型号的电池单体在成组后，电池组在电压、容量、内阻、寿命等性能有很大的差别，在电动汽车上使用时，性能指标往往达不到单体电池的原有水平。
目前比较合理的解释：
单体电池在制造出来后，由于工艺的问题，导致内部结构和材质不完全一致，本身存在一定性能差异。初始的不一致随着电池在使用过程中连续的充放电循环而累计，再加上电池组内的使用环境对于各单体电池也不尽相同，导致各单体电池状态产生更大的差异，在使用过程中逐步放大，从而在某些情况下使某些单体电池性能加速衰减，并最终引发电池组过早失效。
需要指出的是，动力电池组的性能决定于电池单体的性能，但绝不是单体电池性能的简单累加。由于单体电池性能不一致的存在，使得动力电池组在电动汽车上进行反复使用时，产生各种问题而导致寿命缩短。
除了要求在生产和配组过程中，严格控制工艺和尽量保持单体电池的一致性外，目前行业普遍采用带有均衡功能的电池管理系统来控制电池组内电池的一致性，以延长产品的使用寿命。
化成
我们说说最后一个参数，这个参数主要和电池的制造工艺有关。
电池制成后，需要对电芯进行小电流充电，将其内部正负极物质激活，在负极表面形成一层钝化层——SEI（solid electrolyte interface）膜，使电池性能更加稳定，电池经过化成后才能体现其真实的性能，这一过程称为化成。
化成过程中的分选过程能够提高电池组的一致性，使最终电池组的性能提高，化成容量是筛选合格电池的重要指标。下图为SEI膜，像不像黑色的玫瑰花。
小结
我们通过文章，基本上总结了所有和动力电池有关的性能参数，希望对大家有所帮助，以后在谈论电池的时候就不会是一个“门外汉”了。
来源：汽车人参考
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