推 dick51207:所以 Wh 能看成總電量嗎? 02/11 17:50
我把我前篇有問題的刪掉了，在此篇更正
※ 引述《ricky65614 (Ricky)》之銘言：
: 感謝P版友的回覆
: 不過別再以訛傳訛
: 你只待過系統廠,卻否定了我待過pack廠的說法
: 但又未明確指出我錯誤的部份
: 單就以下你說錯誤的部份回您
: 請再賜教
我的確沒有很仔細看過您的文章所以不曉得您在 pack 廠
不過您第一篇把 Nominal Voltage 解釋成為了出貨方便
這很大的成份會讓人覺得您只是照自己的意思去解釋這些東西
而沒有真正的去查過或去了解背後的意義
當然這也許是我誤解了您的意思
: : 1. 電池和插頭或電源供應器不一樣，只要是電池的電壓都是不固定的
: : 沒有什麼 3.7V 固定輸出這回事
: : 以標示 3.7V 的鋰電池為例，它的工作範圍定義為 3.2V ~ 4.2V
: : 充飽的時候為 4.2V，放電時內阻慢慢增加，電壓下降，下降至 3.2V
: : 裝置或保護線路就強置斷電，也就是所謂的沒電
: 站在系統廠的角度來看電池,當然會有不同
: 本文討論的重點是以鋰電池為出發點
: 如果按照你所說,那每顆電池都將是"標示誇大"了
: 因為真正電池的容量就是從電池的飽充電壓放電至截止電壓
: (這裏指的截止電壓是電池設計的非系統)
: 還要考慮到所使用的充電方式不同,影響放出來的電量會有差異
: http://imgur.com/Zwa3sI2 這是一個pack的Specification , 電壓範圍並不是3.2V截止
: 而是飽充的4.25V 到截止的 2.75V
: http://imgur.com/2TnyrnJ 這是一張容量分析的充放電曲線圖 , 很明顯看的出來
: 最多的容量是界於約3.8V~3.2V 這也就是系統廠為何要把工作電壓訂在3.2V
: 但這並不代表真正電池的電壓工作範圍
: http://imgur.com/bPLKSjk 這是移除保護線路, 測試過充電的曲線圖
: 看的出來約在接近80 degree C的時候,裝置啟動了,將充電電流限制住 , 避免爆炸
從 spec 4.25V max / 4.2V full charged / 3.7 Nominal Voltage 來看
這就是一般很典型的 LiCo 電池
所謂 4.25V 和 2.75V cut-off 是電池的本身的極限值
但是系統端正常來說是不會讓它達到 4.25V 和 2.75V
大多數鋰電一旦放電到 cut-off 就會鎖住
上面的晶片在重新充電到一定程度前無法使用
所以 3.2V 系統端就斷掉，讓電池保有低限電力也是一種保護機制
當然，3.2V - 4.2V 的工作區間也不是什麼絕對值，而是人為選擇出來的
的確從鋰電池 spec 看它的安全範圍是 2.75V - 4.25V
但是市面上絕大多數的手機選擇用 3.2V - 4.2V 這個工作範圍
而一些比較新的手機選擇 3.4V - 4.2V 這個範圍也就是一種選擇而已
對電池來說 3.2V 以下當然還是可以放電
但是對於使用者來說 3.2V 以下那段電力他是用不到的
所以這個情形下去討論系統設計以外的範圍，我原本覺得沒什麼太大必要
從系統和從電池端看的確不同，但是我的著眼點是在現實生活的裝置中
實際發生的狀況為主，當然你要說我是偷懶或是故意省略也可以
這邊我就明確把電池的容量更正為從 4.2V 放電至 cut-off voltage(~2.75V)
所能放出的電流量
: : 2. 電池標示的電壓是所謂名義電壓 (Nominal Voltage)
: : 用來簡單計算電池放電的總能量
: : 一般電池容量用 mAh 來計算
: : 如果 1000mA 放電可以放一小時就是 1000mAh
: : 但是這只限於同種類的電池，如果我們想知道總能量的絕對值
: : 需要對電壓積分，這時候我們取放電中點，就只需要乘法而不需要積分
: : 3.7V x 1000mAh = 3.7 Wh，即為這顆電池的總能量
: 以上正確
: : 3. 鋰離子電池有很多種不同的技術，電壓範圍也不同
: : 不過手機並沒有採用磷酸鋰鐵等其它比較新的製程
: : 最近標示 3.8V 的開始增加是因為原本我們使用 3.2V ~ 4.2V
: : 現在很多廠商開始改用 3.4V ~ 4.2V，在比較小的範圍內循環
: : 我本身對電池不是專業，只是在系統廠打工
: : 所以只能推測，我個人的猜測是為了延長鋰電池的壽命
: : 尤其是現在越來越多裝置設計成使用者不可拆電池
: : 缺點就是抑制 cycle 的範圍，同樣的電池可用的電量就會比較少
: 一半對~
: 你還是用系統廠的角度來說明 , 並不正確
: 電池的cycle life測試的電壓範圍仍是用飽充-截止
: 並不是你所說的3.2 or 3.4
: 據cell廠的工程師跟我說,鋰電池的壽命要增加就是多充電
: 加強其內部電解液的活化性 , 但我沒証據這也不是我專業 , 所以不討論
: 設計成不可拆電池 , 最大的原因就是打壓after market的市佔率
: 海蟑螂何其多??Yahox 的Mr. Battery一年賺多少錢,可以去查查
: 至於有沒有抑制cycle的範圍 , 我想Plug-in的電池還是要"放"在系統中使用
: 應該是沒差
這邊我收回關於 Nominal Voltage 3.8V 的錯誤想法
根據查了資料之後，不同的 Nominal Voltage 其主因還是因為電池本身放電曲線的不同
而和系統端選擇的工作電壓範圍沒有直接關係
裝 3.7V nominal voltage 的電池一樣可以選擇工作範圍在 3.4V ~ 4.2V
(如目前一些 Samsung 的手機)
系統的考量和電池的標示是無關的
: : 4. 3.7V 或 3.8V 1000mAh 電量有沒有差異？
: : 差得很少的時候也許是可以忽略不計，因為電源轉換損耗都會超過
: : 但是如果電壓超很多的時候
: : 例如說未來的磷酸鋰鐵 Nominal voltage
: : 只有 3.2V，不同電壓的電動勢不同，能量絕對是不一樣的
: : 所以沒有說 只有 mAh 重要，Wh 數字不重要這種事
: 如前面所說不同標示的電壓值是不影響容量的
: 如果你非要站在系統廠的立場來討論"鋰電池"
: 那三天三夜也講不完
: 什麼是差得很少忽略不計????
: 那如果標示3.5V 跟標示 4.1V的請問容量有沒有差??
: 據我測試超過50種不同型號,且同型號超過30pcs
: 可以非常肯定的告訴你 , 沒差!!!!
: 電量標示不同就可以造就不同容量
: 那請問誰那麼白痴要標低的??
: 目前鋰電池最廣泛應用的應該是二氧化鋰鈷
: 其他鋰鐵鋰猛等等的...特性也有不同
: 也非我專業範圍
: 以上~
同樣都是二氧化鋰鈷來說
不管標示幾 V 當然它同樣都還是那顆電池
當然如果標到 4.1V 或 4.2V 就不太可能是 Nominal Voltage
這是定義上的問題
但是同樣地，不管標示幾 V，他都應該要達到本身所宣示的容量
所以 Nominal 3.7V x 1000 mAh = 3.7 Wh
Nominal 3.8V x 1000 mAh = 3.8 Wh
這就是他需要達到的數字，否則就是灌水
至於說誤差、最小可用容量，甚至亂標，那些又是另一回事
對於電池來說所謂的容量就是它放電的電流沒錯
當然不管電壓是什麼，因為定義就是這樣
但是對於系統端電源 IC 來說消耗的是能量而不單純是電流
如果是 ideal 的電源設計來說，一個系統抽的功率數是固定的
所以電壓越低，電流就會抽越大，這也就是國中課本 P = I * V 的概念
但是因為真實世界不可能那麼理想
所以 3.2V ~ 4.2V 之間可以放電 1000 mAh
和 3.4V ~ 4.2V 之間可以放電 1000 mAh
雖然是有差，但是實際上可以用到的電量，差異我們可以說不大
因為隨便一個小變因的變化就可以超過這個數值
但是如果差很多的時候就必然不是這樣
其實我本來想舉乾電池、鋰離子電池、鉛蓄電池的例子
不過您可能會說那是不同技術的東西
所以我舉另一個簡單的例子:
有個鋰離子電池 1 cell 是 3.7V 2200 mAh
那 4-cell 串連是 14.8 V， 6-cell 串連 22.2 V
但是你不管串幾顆都是 2200 mAh，如果說不管電壓高低電量都不會改變
我想 Notebook 的廠商不會那麼無聊跑去串聯，因為串幾顆都一樣的電
但是如果用 Wh 來計算，1 cell 8.14 Wh
4 cell 就是 32.56 Wh，6 cell 則是 48.84 Wh
很明顯 Wh 不是您所說的完全不重要
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更正關於 nominal voltage
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更正電池容量
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