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当我们用充电器给电池测试容量时,不同充电器的测量结果可能会有所不同,这会导致我们无法明确判断电池的真实容量到底是多少。那么,为什么不同的充电器会测出不一样的结果呢?该如何选择测量更准的充电器?来一探究竟吧。
放电电流是影响容量测试结果的重要因素。放电电流越高,所测试出来的电池容量结果越低,反之亦然,市面上的一次性电池和可充电电池普遍都有这样的规律。
为了验证这一规律,XTAR实验室对此进行了实验,实验数据表由上图所示。以XTAR 18650 4000mAh电池为例,随着放电电流从0.8A增加到8.5A,容量测试的结果开始逐渐减小。这是因为当电池快速放电(放电电流增高)时,可以从电池中提取的能量减少,导致测量容量结果降低。
因此,充电器设置的放电电流不同,会引起容量测试结果的不同。在市面上具备容量测试功能的充电器中,有的采用了500mA的放电电流、有的采用自选放电电流的方式,而XTAR充电器则采用了300mA的放电电流,使用较低的放电电流能够防止电池过热,更大程度延长电池的使用寿命。
根据国际测试标准(IEC 61960-3 2017),3.6/3.7V锂电池的放电截止电压为2.5V。从XTAR实验室给出的18650 4000mA电池的放电性能曲线表可以看出,随着截止电压的升高,实测容量会降低。XTAR新款充电器VX4的截止电压设置符合IEC标准,因此容量测试会更加准确。
当我们使用充电器给电池进行容量测试时,环境温度对容量会产生一定的影响。在高温环境下,电池内部的化学反应会更加活跃,容量会有所增加,低温环境下的化学反应会比较缓慢,容量则会有所下降。
对电池来说,最理想的容量测试范围是20±5℃,低温或高温都会影响电池的放电性能,进而影响容量测试结果。因此,在使用不同的充电器测试电池容量时,要保证环境温度一致,才能获得比较准确的对比结果。
分容精度的高低与充电器的技术水平密切相关,高精度充电器可以明显降低测量误差,提供更精确的结果,反之亦然。与专业分容柜相比,XTAR新款充电器VX4的测试精度超过95%。例如,XTAR实验室在相同条件下将VX4充电器与专业分容柜进行电池容量测试对比,测量1.5V AA 1200mWh电池,VX4的结果为1161mWh,专业分容柜的结果为1129mWh。两者的数值非常接近,精度误差小于3%。
从上述的分析可得,不同充电器测量电池容量存在差异,主要会受放电电流、截止电压、环境温度和充电器分容精度的影响。在用充电器进行容量测试时,首先充分了解各项产品参数,最好选择精度高的充电器,在20±5℃的环境下进行测试,同时选择适当的截止电压和放电电流的参数,这样才能得到更精准的测试结果。