本帖最后由 alterfield 于 2022-6-4 16:27 编辑
看到某创商城上有卖这种18650封装的锂离子电容
后面又说了,这种“电池”实际上是“锂离子电容器”,商品名是BTCAP 这是这个“锂离子电容”的参数,值得注意的是,5C充3C放,快充循环寿命可以达到6000次以上,可以说是普通三元锂的10倍了,而且电压等级还是与三元锂兼容,都是4.2V满电,放电截止电压在3V以下。 因为刚好有一个满30减30的券,再加上很好奇,就买了2个。
这是实际的电池图片 测了一下放电曲线,1C(1.5A)放电 可以看到,与普通的电容的线性放电曲线不同,这款“锂离子电容”的放电曲线是“向上凸”的非线性曲线。在3.6V之后继续放电,电压下降速度变快,两个“锂离子电容”电芯之间的压差也逐渐增大,到放电结束时,压差达到约70mV,实际放出的容量只有1400mAh,刚好卡在规格书上的“最低容量”(两个电芯容量都差不多)。 计算出放电能量大约是4.93Wh,整个放电过程的能量平均电压 是3.50V。根据重量45g,可以计算出重量能量密度约为109Wh/kg,可以比得上最初的磷酸铁锂的能量密度了。此外根据其尺寸(18650),可以算出其体积是0.0165405L,那么体积能量密度就是298Wh/L。 对比松下的NCR18650B镍钴铝三元锂,根据官方数据手册可以查出0.2C、0.5C和1C的放电曲线,与这款“锂离子电容”对比,将它们的放电百分比与电压的关系曲线画在同一张图上(因为容量不同,松下三元锂18650满充容量大约3350mAh,这款“锂离子电容”容量只有1500mAh,所以横轴用的是放电百分比): 可以看到,松下三元锂在0.2C放电时,在3.6V以上,对应放电百分比小于50%,电压曲线与“锂离子电容”的1C放电的电压曲线重合,但是在这之后,“锂离子电容”的电压迅速下降,低于松下三元锂0.2C放电的电压曲线。这款“锂离子电容”放到3.00V的电压,可以放出85%的电量。随着三元锂放电倍率的提高,其放电曲线与“锂离子电容”1C的放电曲线的交点横坐标逐渐向后移动,但是松下18650三元锂在之前的放电电压还是显著低于“锂离子电容”的放电电压。这显示出这款“锂离子电容”放电倍率较高。 本次评测大概就这样了,总结一下,这款18650“锂离子电容”,实际1C放电容量1400mAh,储能4.93Wh,重量能量密度109Wh/kg,体积能量密度298Wh/L,放电能量平均电压3.50V。 另外,看到某创商城上还有卖21700封装的2500mAh“锂离子电容”,规格书上写的循环次数也能到6000次以上。 这个18650封装的“锂离子电容”,某宝上还有另一家商家卖这个,容量也是1500mAh,打电话问了一下那个商家,他说他们的那款“锂离子电容”比上面测的那款好,放电曲线基本是线性的,不像上面测得是“向上凸”的曲线,放电曲线循环次数可以到30000次,倍率更高(10C),这个我也下单了,到时候再测测看。
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第二天测了这个“锂离子电容”的交流阻抗谱曲线EIS,并于松下的镍钴锰三元锂NCR18650B对比,得到下面几个图。
第一个图是两个“锂离子电容”样品,分别在不同的正弦激励电流幅值下测量
第二个图是松下NCR18650B镍钴锰三元锂:
第三个图是两组曲线放在一个图中对比
这个交流阻抗谱EIS,可以理解为用交流耦合的“LCR电桥”测电池/“电容”在不同频率下的“内阻”(扫频),只不过这个“内阻”是一个阻抗,有实部有虚部,实部就是阻性的,虚部就是电抗性的。对应上面的图中,在横轴以上就是呈容性(主要在低频和中频段),在横轴以下就是呈感性(主要在高频段),曲线从右到左,对应频率从低到高,频率范围是从0.05Hz~10kHz。大家平时用内阻测试仪测试得到的电池内阻实际上是1kHz处的阻抗的实部。
那么根据这个阻抗曲线图可以看到,这个“锂离子电容”与三元锂电池的阻抗曲线图的形状是相似的,都是低频段一段下降的曲线,然后再是一段圆弧,穿过横轴,然后再下降。所以,根据阻抗曲线的形状来看,这个“锂离子电容”的特性更像电池,而不是电容(或超级电容)
另外,从“锂离子电容”的阻抗曲线上取点,样品1的1kHz内阻8.5毫欧,与横轴交点4.825kHz内阻7.4毫欧,样品2的1kHz内阻8.9毫欧,与横轴交点3.775kHz内阻7.7毫欧,可以看到1kHz内阻还是达到了规格书的要求的,与横轴交点的内阻更小一些。
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