18650锂电池参数、充放电时间计算详解
18650锂电池参数、充放电时间计算详解
18650锂电池是常见的可充电电池类型，广泛应用于笔记本电脑、电动工具和电动汽车等领域。本文以NCR18650B电池为例，详细介绍了其主要参数，并通过具体计算展示了如何根据电池容量和负载电流来估算电池的使用时间。此外，文章还解释了锂电池的充电过程、充电系数的概念以及电池的生命周期和放电特性。
- 额定容量：3200mAh
- 容量范围：3250mAh-3350mAh
- 额定电压：3.6V
- 充电参数：恒流，恒压，充电电流为1625mA，充电到4.2V，需要4小时
- 质量：48.5g
- 充电温度、放电温度、存储温度
- 能量密度：体积与重量
这里重点描述这个电池如果放在电路板上，能够使用多少时间，这是大家比较关心的。
假设负载电流为100mA，则续航时间为：
电池容量（Ah）X0.8X0.9/输出电流（A）=工作时长(h)
3.35X0.8X0.9/0.1=23.45h
电池容量的3350mAh，意味着如果负载电流为3350mA，则能使用一个小时，这就是电池的容量。
充电时间
以3000mAh的电池计算，一般建议充电电流不大于0.2C，即不大于600mA。假设充电电流为600mA，则
充电时间=3000/600 X1.2(充电系数) =6h
为什么放电和充电都需要乘以系数，以充电举例，在充电的过程中，由于电池有内阻产生损耗、实际上整个充电过程并不是全都是600mA的电流，所以实际的时间会较长。
下图是该电池的充电曲线。
C是以电池标称容量对照电流的一种表示方法，如电池是3250mAh的容量，0.5C就是充电电流1625mA。
一般锂电池的充电分为四个阶段
一、涓流充电，此时因为电池容量很低，需要进行恢复性充电；
二、恒流充电，恒流的充电电流可以比较大，比如0.5C，在恒流充电的过程中电压会不断升高；
三、恒压充电，当充电电压上升到4.2V时，采用恒压充电，在这个过程中，充电电流会不断减小。
四、充电结束，当充电电流减小到65mA时，结束充电。
说到充电过程，这里需要说一下一个简单的逻辑坑：
举个例子，比如一个3000mAh的18650锂电池，如果用一个标称1000mA的充电电流给这个电池充电，很多人会以为需要三个小时充满了，因为3000/1000=3，但是事实上因为整个充电过程不是全程都按照1000mA的电流充电，某些时候的电流比这个低，所以实际上的充电时间比这个要长，那到底有多长，严格意义来说需要对电池的规格书的充电电流曲线进行分析（如上图的蓝色为充电电流），类似进行面积积分运算，得出一个别人称之为充电系数，最后需要乘以这个充电系数，一般是1.2 ，或者1.1（网上的经验值），3X1.2=3.6h，所以需要3.6h才能充满。
生命周期
锂电池的生命周期跟充电次数强相关，但是这个的充电次数指的是完全放电与完全充电的一个过程，使用了一半容量再充满这个过程不是所谓的“一次充电次数”
可以看到这个电池，如果充放电了500次，容量由三千多变成了两千多mA，产生了较大的损耗。锂电池充电次数并不多，大概算上能使用的情况，可能它的一生只能充一千次左右。
放电特性
下图是在不同温度下的放电特性，以1C.即3250mA的电流放电，可以看到温度越低，输出电流越少。
下图是在不同电流下的放电特性，放电电流越大，电压下降得越快。