解析鋰電池充放電理論

1.1荷電狀態(State-Of-Charge;SOC)

荷電狀態可含義為電池中可用電能的狀態，通常以百分比來表示。因為可用電能會因充放電電流，溫度及老化現象而有不同，所以荷電狀態的含義也區分為兩種：絕對荷電狀態(AbsoluteState-Of-Charge;ASOC)及相對荷電狀態(RelativeState-Of-Charge;RSOC)。

通常相對荷電狀態的范圍是0%-100%，而電池完全充電時是100%，完全放電時是0%。絕對荷電狀態則是一個當電池制造完成時，依據所設計的固定容量值所計算出來的的參考值。一個全新完全充電電池的絕對荷電狀態是100%;而老化的電池即便完全充電，在不同充放電情況中也無法到100%。

顯示不同放電率下電壓與電池容量的關系。放電率愈高，電池容量愈低。溫度低時，電池容量也會降低。

1.2最高充電電壓(MaxChargingVoltage)

最高充電電壓和電池的化學成分與特性有關。鋰電池的充電電壓通常是4.2V和4.35V，而若陰極、陽極材料不同電壓值也會有所不同。

1.3完全充電(FullyCharged)

當電池電壓與最高充電電壓差小于100mV，且充電電流降低至C/10，電池可視為完全充電。電池特性不同，完全充電條件也有所不同。

顯示為一典型的鋰電池充電特性曲線。當電池電壓等于最高充電電壓，且充電電流降低至C/10，電池即視為完全充電。

1.4最低放電電壓(MiniDischargingVoltage)

最低放電電壓可用截止放電電壓來含義，通常即是荷電狀態為0%時的電壓。此電壓值不是一固定值，而是隨著負載、溫度、老化程度或其他而改變。

1.5完全放電(FullyDischarge)

當電池電壓小于或等于最低放電電壓時，可稱為完全放電。

1.6充放電率(C-Rate)

充放電率是充放電電流相關于電池容量的一種表示。例如，若用1C來放電一小時之后，理想的話，電池就會完全放電。不同充放電率會造成不同的可用容量。通常，充放電率愈大，可用容量愈小。

1.7循環壽命

循環次數是當一個電池所經歷完整充放電的次數，是可由實際放電容量與設計容量來估計。每當累積的放電容量等于設計容量時，則循環次數一次。通常在500次充放電循環后，完全充電的電池容量約會下降10%~20%。

1.8自放電(Self-Discharge)

所有電池的自放電都會隨著溫度上升而新增。自放電基本上不是制造上的瑕疵，而是電池本身特性。然而制造過程中不當的解決也會造成自放電的新增。通常電池溫度每新增10°C，自放電率即倍增。鋰電池每個月自放電量約為1~2%，而各類鎳系電池則為每月10~15%自放電量。

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