18650锂电池参数详解：容量、充放电时间计算与应用特性
18650锂电池参数详解：容量、充放电时间计算与应用特性
18650锂电池因其高能量密度和广泛应用而备受关注。本文以NCR18650B为例，详细解析其技术参数、充放电时间计算方法，以及实际应用中的性能表现。
我们以NCR18650B为例，其主要参数如下：
- 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
续航时间计算
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。
充电时间计算
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
- 涓流充电：此时因为电池容量很低，需要进行恢复性充电；
- 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；
- 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。
- 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。