看懂18650電池的曲線圖

這篇引用Panasonic NCR18650 規格書

先用充電圖說明:
下圖中Charge: CC-CV 0.7C(max) 4.2V,55mA cut-off 25⁰C廠商充電設定, 是說充電時先定電流(CC)0.7C到電壓升到4.2V時改定電壓(CV),之後電流(綠線)會一直減少到55mA時停止充電,電池充飽約在2900mAh左右(紅線).
圖中紅線是隨著電池充電時間增加容量(mAh)增加,藍線是隨著電池充電時間增加電壓(V)增加,在4.2V固定改CV充電,綠線是電池充電電流一開始CC模式0.7C到電壓至4.2V,改CV模式會開始減少一直到55mA時停止充電.

下圖棕色線是我晝在電池電壓4.2V時,充電轉為CV模式電流開始減少

下圖棕色線是我晝在充電1小時的電池容量約19xxmAh, 這可以方便看出充電時間-->容量.
(這常用來評估需要求固定的充電時間時的電池容量,另外可以發現2900mAh電池在充電1小時(0.7C)計算應為2900mAhx0.7=2030mAh的容量呀?這是電池內阻/溫度/電流等影響容量,也可以用來做各家電池的特性比較!)

放電要考慮你設備的最低使用電壓,電池最小放電電壓,最大放電的電流和使用溫度等.
下圖左是電池放電在1C時溫度影響曲線, 紅線-10度時電池容量減少到2500mAh以下,-20度時電池容量極少
下圖右不同的放電電流0.2C~2C影響,在圖中以放電1000mAh時,紫色(2C)電壓會低到3.5V, 而紅色線(0.5C)的電壓約3.8V, 注意! 放電大越容易到達你的設備的最低使用電壓哦!
例:我用圖中紫線(放電2C)和綠線(放電1C)說明:假如你的設備要求電池電壓不可低於3.3V左右,紫線(放電2C)在放電2000mAh時會碰到,而綠線(放電1C)約在2500mAh時會碰到,所以放電1C比放電2C在你的設備上電池可以多用500mAh量. (這也常用做各家電池的放電特性比較!)

下圖是充放電500次cycle life圖,廠商設定: 充電CC-CV 0.7C(max) 4.2V,55mA cut-off 25⁰C,放電定電流 1C到2.5V時停止,充放電500次後電池容量剩下約2100~2200mAh.

如果你用定電流0.7C放電剩下容量會高一些! 你可以測試自己的電池看看!

***一定要注意18650鋰電池的最小放電電壓和最大充電電壓規格,溫度,尤其在設計充電電路時要考慮其他零件的誤差值影響.***

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2017/11/25 補充
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有網友問: 放電圖為何沒用到2900mAh ?....?.....?等問題說明如下:

沒用到2900mAh是因為充電圖的電壓是由2V開始計錄,而放電的電壓只計錄到2.5V，電池保留些容量沒有放完電! 這顆電池在放電86%(2500mAh)以後電壓降很大,電池在2.5V之後持續用很快會頂到電池的最小電壓,所以放電的電壓只計錄到2.5V.

下圖右,不同放電電流曲缐圖是在環境溫度25度時計錄，電池容量2900mAh在放電2500mAh時約用掉86%是使用在缐性區域,之後是非缐性區電池電壓降很快變動大.考慮系統穏定性和電池使用效率，通常捨棄非缐性區部分容量只使用86%的電池容量。

舉例說明電池電壓變動: 如果你的系統最大負載是2C最小負載是0.2C,在放電曲缐中可以看出在1000mAh時電壓的變動幅度約為：3.8v-3.5v=0.3v 有這樣的電壓變動在系統上.  (要注意系統負載和電池供電的關係)

溫度曲線圖是電池同樣以1C(不同溫度)放電，這是溫度影響電池放電(同一些電容材質特性)曲線圖.

圖中看到紅線(-10度)一開始電壓降很大，在放電一段時間後因為本身電池發熱電壓開始回升了！大約在300mAh左右電壓在3.5V以上，但和其他温度放電比較電壓是低了一些,所以低溫下電池電流流動慢電壓變動大(電子學...),

簡單的說，溫度曲線圖它表示這個電池最佳使用溫度在25～40度之間(電壓變動幅度最穩定)。