2011年7月6日

【電池教室03】電池的電壓、電流及容量介紹

「儲 存 電 能」的裝置。電池先生經常將電池比喻成裝「電」 的水壺,來說明許多人對電池特性的疑問。雖然每種電池的電氣特性不同,但是就二次電池來說,如:鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池,其電氣特性大同小異。本期的電池教室將為
您介紹,電壓,電流及容量上的關係與觀念。

電池等於「裝電」的水壺
mAh 單位,是以電流 ( mA-毫安培 ) 與時間 ( h-小時 ) 的乘積所計算出來的。
(mAh = mA x H)

簡單的說,如果有一顆鎳氫電池標示容量為2000mAh,若以每小時1000mA的電流將電「充」入此電池,那大約2小時就可將電池裝滿電;若以每小時200mA的電流將電充入此電池,那大約10小時就可將電池裝滿電。雖然理論上的計算是如此,但是所有電池皆為化學材料組成,化學反應有一定的速率範圍,所影響的就是充電時間的長短。

另外,二次電池的容量,雖標示為2000mAh,但經過充電及放電後,其容量會逐次減少,所以我們經常聽到「本電池可充放電500次以上」,其代表的意義並不是第501次電池就不能用,正確的說法應為:電池經完全充電,並且完全放完電後來回的次數為500次以上,並且其第501次測量電池容量時,還有標示容量的80%或60%,這樣才符合二次電池的品質標準


電池的電壓
電池種類
鎳氫電池
(Ni-MH)
鋰離子電池
(Li-ion)
完全放電截止電壓
1.0V
2.7V or 3.0V
額定電壓
1.2V
3.6V or 3.7V
完全充飽電壓
1.35V ~1.C4V
4.1V ~ 4.2V


電池電流的關係
以一顆AA鎳氫電池,容量為2000mAh來說明,C-rate用來表示電池在充電或放電時所用的電流為多少?
  •  0.2C 代表2000mAh乘以0.2等於400mA,0.5C代表2000mAh乘以0.5等於1000mA, 1C代表2000mAh乘以1等於2000mA。
  •  對電池用以0.5C充電或放電,就是表示以電池容量乘上0.5 所產生的數值去充電或放電。

每一種二次電池,在充電或放電時都有一個電流輸入(充電)或輸出(放電)的限制,超過此限制,電池容易劣化,壽命就減短。

電池種類 鎳氫電池 鎳鎘電池 鋰離子電池
充電電流(最高) 1C 3~5C 1C
放電電流(最高) 2C 10C1.5C

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