想知道锂电池充入容量和放电容量是否相等的进

benxiong22

一直以来，我都是把二次电池的充入容量和放电容量看成相等的，虽然也知道两者应该不会绝对相等，但应该不会相差太大，不然就不会有利用测量充入容量来测量电池容量的产品卖了，也不会有双向库仑电量表了（双向计量，就是随时测量电池的充入容量和放出容量，两者差值就显示为电池当前的剩余容量）。
但是地摊区那个卖小米充电宝的帖子，他是测充电宝的放出容量，再乘以效率反推出来电池的实际容量的。我回帖说，效率本来就是一个变化的不确定的参数，只是用效率0.9来反推电池的容量不科学，不如测充电宝的充入容量。可是和楼主讨论了半天，他一直不认可充入的电流就等于流进电池的电流，非得要说线性充电电路也要考虑损耗。后来100mhz也参与了讨论，卖家后来想明白过来了。但是100mhz提出来，充入容量是否等于放电容量，他表示不认可。于是我就找了个容量不大的电池来做一个测试，容量小费时少嘛。
1、测试对象：一个六七年前的三洋橙色头，六七年里偶尔用过两三次，我估计容量不到1000mah了，具体没测过，最近一次使用也不知道是什么时候，找出来时电压约4.0v。
2、测试设备：福禄克f111、某电池容量测试仪、论坛买的usb容量表、论坛米勒7年前送的ML102。精度见图片，以f111为基准的话，0.500a电流下，电池容量测试仪误差百分之0，usb容量表误差百分之4。
ml102是带tp4056充电电路、单18650可拆卸电池的充电宝。当充电电流低于50ma时转灯并切断充电。
3、测试过程：
（1）先将18650用ml102充至转灯，然后将放电截止电压设为开路3.0v，以0.500a放电电流进行放电，测试结果为0.817ah，数据见照片。
（2）再用ml102充电至转灯，充入容量为0.761ah。看到这个结果我迷惑了，按照我的想法，即使充入容量和放电容量不等，也应该是充电容量大于放电容量才对呀！没办法，只好再做第二次测试。
（3）第二次测试放电容量，放电参数保持不变。结果见图，你没有看错我也没有发错图，结果与第一次完全一样，0.817ah，1mah不差。
（4）再放入ml102充至转灯，显示充入容量0.759ah，也是比放电容量小。与第一次充电结果对比，偏小百分之0.26，基本可忽略。
4、数据结果分析:
对于为什么充入容量小于放电容量，我首先怀疑的就是usb容量表精度太差，于是我才测的usb表与其他两者的对比。结果显示，确实是usb表偏小了。三者串联，f111和电池容量仪都为0.500a时，usb表显示0.48a，偏小百分之4，先假设它在0～0.5a范围内误差都是百分之4吧，修正过来的两次充入容量就分别是0.793ah和0.791ah。
至于和放电容量0.817ah相比，都还小了20多mah。其实这两个误差最大也就百分之3.2，我想这个数据基本可以认为充入容量约等于放电容量了吧。1000块的f111电流精度也就是百分之1。
继续深究的话，usb表显示0.48a，偶尔跳到0.47a，所以应该是0.475a左右，由于显示位数的关系，所以在0.48和0.47之间偶尔跳一下。
其次，用过单片机adc的都知道，它的线性度不大好，以量程中点校正的话，越往量程两端误差就会越大，据此可以估计，小于0.5a时偏小的误差更多。而tp4056充电过程，充电电流一半时间平均在0.4a左右，其他一半时间平均电流约在0.15a。因此，考虑了这个大于百分之4的误差之后，基本上，充入容量就是等于放电容量了。不知道实验数据能得出这个结论吗？

62nxt

呵呵,看上面图片有5.33V输出好危险哦!

benli

62nxt 发表于 2016-5-1 01:05
呵呵,看上面图片有5.33V输出好危险哦!

5.5v以内没有问题，一般电源允许10%的误差

benli

如果电池保护板带库仑计，那么充入和放出的容量基本接近，外部测就不准了

8055

熊真是执着啊，这个不用质疑，对于锂电池，不追求绝对精度的情况下，就是用冲入的容量来判断实际容量。N年前我实际在产品的做法中就是这么干的，新电池第一次使用是不充电的，只放电，到截止点后才充电，充满后，保存一个基本容量值，并从此开始累计充电和放电时间，充电时间设置成3个阈值，达到第一个阈值时，实际充电的容量*0.95，到第二个阈值，实际充电容量*0.85，到三个阈值，实际冲入容量*0.7，并提示更换电池。放电时，除第一次是以截止电压为准，以后均是以充电容量为放电界限，当然也检查放电时的电池电压，如果容量没有放完，但电压已到最低警告阈值，则认为电池老化，必须更换电池。

8055

补充一下，以上的做法对于大容量电池有时候并不是很理想，所以，这个电池管理还有个手动校正模式，当然不是给用户开放的。现在有电源管理芯片，就简单多了，不用费劲去浪费时间做实际测试，不过，也是针对锂电池的多，对于镍氢电池，好像03年那会儿，我们也只是在剃须刀上测试过，至于人家生产不生产就不清楚了。

benxiong22

8055 发表于 2016-5-1 08:48
熊真是执着啊，这个不用质疑，对于锂电池，不追求绝对精度的情况下，就是用冲入的容量来判断实际容量。N年 ...

这样乘0.95乘0.7的，充放循环一多，累计误差就会很大了吧？我见我的库仑表有个功能，就是设置一个充电阈值和放电阈值，一充到充电阈值电量就回归百分百，一放电到放电一直电量就回归百分之0，这样干就是为了消除累计误差的。当然前提是当电池容量时钟没衰减

8055

benxiong22 发表于 2016-5-1 10:20
这样乘0.95乘0.7的，充放循环一多，累计误差就会很大了吧？我见我的库仑表有个功能，就是设置一个充电阈 ...

嗯，是的，但还有放电的影响，用用停停的，误差基本抵消了，当然还有其他一些技巧的。

wm20031015

测试方法不对，测得的结果当然也不对了，充电应当是恒流直接对电池充电的电流，而不是测量5V这边输入的电流，放电使用电子负载恒流放电没有问题。

liuchengzhi2369

电池还有内阻问题，放电电流和充电电流应该相同才行