带锂电池的产品出厂电量设多少合适？

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对于带锂电池的产品，有一个很实际的问题：出厂时产品锂电池电量应设置成多少？且一般这个指标在生产端是需要严格管控，基本上属于出厂必检项目。今天聊聊这个问题的实际意义及如何设计出厂电量。

1.锂电池运输的电量约束条件

安全角度：不能太高

运输过程是一个非常严苛的考验，各种振动冲击，高低温，高湿高盐。锂电池在高电量时不安全，易发生热失控起火爆炸。试想一个电池磕磕碰碰短路了，一个电池若是只有10%的电量，大电流放一会就没电了，温度可能没达到燃点就没电无法继续升温；若是电池是满电的，能放老会了。

UN38.3里面有提到电池电量不超过30%，但在运输测试报告里面却没有测试这一项。大概的意思就是规定在这，不强制检查，自己把握，但出了事就自己负责。所以市面上很多产品肯定是不满足这个的，例如带电池仓的产品蓝牙耳机100%电量。

另外各家的电芯规格书里面也有写运输电量不超过30%。

实际产品角度：不能太低

确保产品在送到消费者手上的时候电池不能馈电。

在产品没开机使用的情况下电池包电量损耗主要有3部分：

• 电芯本身的漏电流，锂电自放电机理包括物理和化学自放电，其中物理自放电与电池内部的微短路有关，而化学自放电与电池材料的化学反应有关，这个是电池固有的，只是漏多漏少的问题，好电芯漏得少；
• 电池包BMS/保护板的耗电，正儿八经的电池包内部至少至少有个保护板，上面保护IC及电路是耗电的，这个基本上也是100%有的；
• 系统漏电，这个看系统电的设计，不一定所有产品都有。

所以，电池包即使放在那里一动不动，也是一定会掉电的。

另外从出厂到消费者手上，一般是需要较长的时间的。运输时间，库存时间，销售时间。一般出厂后会运输到销售端的仓库，国内的倒还好，2,3周基本能搞掂，若是出海的，海上漂1-2个月很正常。到了销售区域的各种仓库，等到终端销售出去，若是当季没能卖出去可能还得放到明年等等。要充分考虑市场端的整个时长。

出厂电量得确保在一个较长的时间跨度内不馈电，就不能太低。

2.锂电池出厂电量设计

这个问题其实就是计算出从出厂到消费者手上会损耗的总电量，总耗电=漏电流*时长，那么问题就变成搞清楚电池包总的漏电流和预估的最大时长。

上面提到电池包的漏电流一般有3部分：电芯自身的漏电流，保护板/BMS的耗电，系统漏电。这几部分漏电流可通过测量测得，也应该通过测量测得。

• 保护板/BMS耗电，系统漏电，这两个可以直接串接高精度万用表测量，要注意测试要覆盖不同的工况，BMS有些工况的耗电会相对高些。纯模拟的保护板一般几uA到数十uA，看保护板的方案及功能，一般功能越简单耗电越少；BMS就看方案复杂程度，耗电跨度比较大，一般数十uA到小几百uA。
• 电芯自身的漏电流测量会稍微麻烦点。电芯漏电流测量有静态测量法和动态测量法。静态测量法就是通过静置一段时间看初始电量和静置后电量差，优点是很直观，缺点是测量慢，耗时长，真的要静置那么长时间。动态测量方法结合等效电路模型，在电池工作状态下完成测量，例如通过测量自放电内阻来间接测量，优点是快，缺点是对要基于电芯的精准建模，模型不对测出不准。另外电芯漏电流和温度有较大关系，一般高温时漏电流会明显增加，需要考虑高低温情况下的漏电流。

时长主要基于产品市场，销售，物流，仓储的数据来做一个预估，这个主要是估的。

有了漏电流和时长就可以计算出总的电量损耗了，就可以设计出厂电量了。

万一计算出来的出厂电量很高怎么办？一方面确认漏电流是否合理，若是漏电流很大明显不合理，那就要想办法优化漏电流。若是漏电流已经很小，做到顶了，那么就要从时间上做文章，例如放置一段时间后要经销商/仓库端补电，这也是很常见的做法。