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Application Note 何昌祐 AN024 – Sep 2014 锂离子电池及电池电量计介绍 Li-ion Battery and Gauge Introduction 目录 1. 锂离子电池介绍1 2. 电池电量计简介5 3. RT9428 电池电量计及测试10 1. 锂离子电池介绍 1.1 荷电状态 (State-Of-Charge ；SOC) 荷电状态可定义为电池中可用电能的状态，通常以百分比来表示。因为可用电能会因充放电电流，温度及老化现象而有不同，所以 荷电状态的定义也区分为两种：绝对荷电状态(Absolute State-Of-Charge ；ASOC)及相对荷电状态(Relative State-Of-Charge ； RSOC) 。通常相对荷电状态的范围是 0% - 100% ，而电池完全充电时是100% ，完全放电时是0% 。绝对荷电状态则是一个当电 池制造完成时，根据所设计的固定容量值所计算出来的的参考值。一个全新完全充电电池的绝对荷电状态是100% ；而老化的电池 即便完全充电，在不同充放电情况中也无法到100% 。 下图显示不同放电率下电压与电池容量的关系。放电率愈高，电池容量愈低。温度低时，电池容量也会降低。 AN024 ? 2014 Richtek Technology Corporation 1 锂离子电池及电池电量计介绍 图一、不同放电率及温度下电压与容量之关系 1.2 最高充电电压 (Max Charging Voltage) 最高充电电压和电池的化学成分与特性有关。锂电池的充电电压通常是4.2V 和 4.35V ，而若阴极、阳极材料不同电压值也会有所 不同。 1.3 完全充电 (Fully Charged) 当电池电压与最高充电电压差小于100mV ，且充电电流降低至C/10 ，电池可视为完全充电。电池特性不同，完全充电条件也有所 不同。 下图所显示为一典型的锂电池充电特性曲线。当电池电压等于最高充电电压，且充电电流降低至C/10 ，电池即视为完全充电。 AN024 ? 2014 Richtek Technology Corporation 2 锂离子电池及电池电量计介绍 图二、锂电池充电特性曲线 1.4 最低放电电压 (Mini Discharging Voltage) 最低放电电压可用截止放电电压来定义，通常即是荷电状态为0%时的电压。此电压值不是一固定值，而是随着负载、温度、老化 程度或其他而改变。 1.5 完全放电 (Fully Discharge) 当电池电压小于或等于最低放电电压时，可称为完全放电。 1.6 充放电率 (C-Rate) 充放电率是充放电电流相对于电池容量的一种表示。例如，若用1C 来放电一小时之后，理想的话，电池就会完全放电。不同充放 电率会造成不同的可用容量。通常，充放电率愈大，可用容量愈小。 1.7 循环寿命 循环次数是当一个电池所经历完整充放电的次数，是可由实际放电容量与设计容量来估计。每当累积的放电容量等于设计容量时， 则循环次数一次。通常在500 次充放电循环后，完全充电的电池容量约会下降 10% ~ 20% 。 AN024 ? 2014 Richtek Technology Corporation 3 锂离