电池容量是衡量电池性能的核心指标，直接决定了设备的续航能力。无论是手机、电动车还是储能系统，了解如何计算容量及其影响因素，都能帮助用户优化使用策略。本文将详细解析容量的定义、计算公式、测试方法，以及温度、老化等关键因素如何影响实际表现，并提供实用建议。
1、电池容量的基本定义
电池容量指电池在特定条件下能释放的电量，通常以安时（Ah）或毫安时（mAh）表示。例如，标称1000mAh的电池，理论上能以1000mA电流放电1小时。容量的本质是活性物质中电荷载体（电子/离子）的转移能力，其理论最大值由法拉第定律决定：Q_max = nFZ（n为反应电子数，F为法拉第常数，Z为活性物质质量）。实际容量往往低于理论值，受极化效应、副反应和温度等因素影响。
2、三种经典计算方法
恒流放电法是工程基准：通过恒定电流放电至截止电压，记录时间并计算容量（C=I×T）。例如，500mA放电2小时可得1000mAh容量。能量推演法适用于系统级评估，通过电压和能量换算（Wh=V×Ah）。动态特征分析法则利用内阻谱或充放电曲线建模，适合智能监测场景，如电动汽车BMS系统。不同方法的选择取决于精度需求和应用场景。
3、温度与倍率的关键影响
低温会显著降低可用容量：-10℃环境下锂离子电池容量可能衰减30%，而高温（如45℃）会加速永久性老化。高倍率放电时，极化效应导致容量“虚高”，需用Peukert方程修正（C = I^k × t）。例如，某电池1C放电容量为5Ah，但3C放电时实际容量可能仅4.2Ah。极端环境下需调整充放电策略。
4、老化与循环寿命的关联
电池在循环中容量逐渐衰减，主要因SEI膜增厚、活性锂损失和材料结构破坏。例如，磷酸铁锂电池循环15000次后容量保持率需＞80%。容量恢复率（充电后恢复能力）和保持率（静置后剩余容量）是重要指标，通常分别为97%和95%。建议避免深度放电（如低于3.0V）以延长寿命。
5、提升容量的实用建议
选择恒流恒压充电可减少损伤；定期校准（完全充放电）能提高电量计精度；存储时保持50%电量并避免高温。对于电动车等大容量系统，建议结合数字孪生技术预测衰减路径。用户可通过操作系统报告（如Windows的powercfg命令）或专业工具监控实际容量变化。
