锂离子电池的8个关键参数

锂离子电池的8个关键参数

锂离子电池作为当今许多设备（从智能手机到电动汽车）的供电关键，其性能和寿命受到多个关键参数的影响。了解这些参数不仅有助于优化电池使用，延长其使用寿命，还能确保使用安全。本文将为您详细解析锂离子电池的八个基本参数。

容量

电池容量通常以安培小时（Ah）或毫安小时（mAh）表示，是主要性能指标。此参数表示电池在特定条件下（放电率、温度、截止电压等）可以提供的电量。例如，1000 mAh 电池可以以 1 A 电流放电 1 小时，相当于约 3600 库仑 (C)。

实际容量

指电池在特定条件下提供的实际可放电能量，会随着温度、湿度和充电/放电率而变化。

理论产能

如果所有活性材料都充分参与反应，则为理想容量，代表最佳情况。

额定容量

列在电池标签上，表明标准操作条件下的持续容量。电极尺寸、截止电压和温度等因素都会影响容量，这就是为什么智能手机在寒冷天气下电池容量可能会降低的原因。

额定电压

这是电池正极和负极之间的电位差。锂电池的放电曲线一般在4.3V~3.7V之间急剧下降，最长持续时间在3.7V附近，因此一般选择3.7V作为标称电压。锂电池的额定电压通常为 3.7V 或 3.8V，最高充电电压分别为 4.2V 或 4.35V。

能量密度（单位：Wh/kg 或 Wh/L）

能量密度表示单位质量或体积所储存的能量，常见的测量单位是“重量能量密度”（Wh/kg）和“体积能量密度”（Wh/L）。对于锂离子电池，能量密度通常在 100 到 200 Wh/kg 之间，这是当前技术所限制的一个因素。在电动汽车等应用中，能量密度限制了续航里程，从而引发“续航焦虑”等担忧。例如，要实现 500 公里的续航里程，电池能量密度需要超过 300 Wh/kg。

充放电倍率（单位：C）

C 速率表示电池充电或放电的速度。更高或更低的 C 速率指定了最大充电/放电电流，详细的规格可帮助用户了解安全、最佳使用情况，特别是在电动汽车等应用中，不同温度下的连续和峰值 C 速率至关重要。

循环寿命和放电深度 (DoD)

循环寿命

表示电池在容量降至额定值的 80% 之前可以完成的完全充电-放电循环次数。

放电深度 (DoD)

这表示一个周期内电池的容量被放电了多少。例如，额定容量为 80% DoD 的电池可以持续放电至其初始电量的 20%，而不会出现明显性能下降。日历寿命测量不同存储和使用条件下的寿命，尽管这个数字很难测试并且制造商可能并不总是提供。

内阻（单位：Ω）

内阻会在充电/放电周期中产生热量，从而影响效率。较低的电阻可延长电池寿命并提高放电率，而较高的电阻则会导致更多的热量、更快的退化和性能限制。

自放电

锂离子电池即使不使用也会随时间而损失容量。自放电率通常以每月百分比表示。如果长时间闲置，自放电会导致深度放电，从而永久影响电池性能。因此，建议定期对储存的锂离子电池进行充电。

工作温度范围

锂离子电池在特定温度范围内性能最佳，通常为 -20°C 至 60°C。超出此范围可能会影响性能并缩短电池寿命。不同材料制成的电池可能具有不同的最佳温度范围。例如，高温可能会加速老化，而低温会降低容量。储存温度同样重要，因为极端温度可能会造成不可逆转的损坏。

结语

了解这八个关键参数有助于确保锂离子电池得到最佳且安全的使用。有了这些知识，用户可以做出明智的选择，以保持电池健康并最大限度地提高设备的性能。