关于电池健康状态的评估方式分析介绍

RT9426 是立锜最新的锂离子/锂聚合物电池电量计，采用 VGCS (VoltaicGauge with Current Sensing) 算法，可以 ±1% 的精度提供电池荷电状态 (SOC) 信息和电池健康状态 (SOH)、充满容量 (FCC)、可使用时间 (TTE) 及使用循环数 (Cycle) 等信息，可在多种状态变化发生时及时发出告警中断信号。在大电流充电应用中，RT9426 使用开尔文连接(kelvinsense) 模式消除 IR 压降效应，优化充电特性。RT9426 以 WDFN 和 CSP 两种封装形式供货。

与早期的产品（RT9420， RT9428）相比，RT9426 的算法当中新增了电流补偿，电池荷电状态的计算精度提高了两个百分点，而且新增了电池健康状态、充满容量、可使用时间和使用循环数等信息。全新的两种封装中，CSP 封装特别小巧，外围尺寸为 2.29mmX1.74mm，包括焊球在内的厚度最大值仅有 0.625mm，用在穿戴式产品里面是再适合不过了。

RT9426 两种封装的应用电路分别如下图所示：

前者是针对 WDFN 封装的，支持 Kelvin 连接；后者是针对 CSP 封装的，因为受引脚数的限制，Kelvin连接没有包含在内。下面是它们的封装引脚布置图，从中也可看出两者的差异。

在穿戴式产品中，TWS（True Wireless Stereo，真无线立体声）蓝牙耳机是这几年很火的应用，出货量非常大。每只 TWS 蓝牙耳机都由三个部分组成，每个部分都内含独立的锂离子/锂聚合物电池，它们都需要使用电池电量计，所以，我们的 AE 专门为之写了一篇应用笔记来说明其原理、方法和注意事项等等。

在 RT9426 可以提供的电池信息中，包含了一项电池健康状态 (SOH) 的信息，我猜想对很多人来说这都是比较特别的东西，咱们现在就来八卦一下。

从很小的时候开始，我们就被要求在某些表格中填写自己的健康状态，我每次遇到这种状况的时候总是感觉很困惑，到底怎样才算健康呢？时不时有点小毛病算不算健康呢？没啥毛病但是经常感觉有气无力的，算不算健康呢？一个感冒了的人和一个被确诊患了某种慢性病的人相比，到底谁更健康呢？这些问题反正我是没办法回答的，因为根本就没有看到过一个关于健康的标准。

现在的医院常常用某些量化的指标来衡量人体的健康状态，这些指标不一定能准确说明问题，但在某些情况下还是具有一定的参考价值，可以在某种程度上指导人们的生活。

我们所用的电池，其状态是会随着时间的推移而改变的。从电学的角度看，它的内阻是在不断增大的，它的容量是在不断缩小的。如果改用化学、物理学或是材料学的角度去看，人们看到的又是另外的东西，如电极的结构变化、膜的厚度变化、晶体的结构变化、电解液的成分变化等等。如果将从某一个角度得到的某种信息作为电池健康的衡量标准，以刚开始使用时的参数为 1，以电池寿命终止时的参数为 0，再将该参数变化过程中的参数量化为 1~0 之间的某个值，这样就得到了衡量电池健康状态的一个指标，虽然不一定准确，但是却有一定的参考价值，可以为故障诊断、寿命预测等提供一定的依据。

由于判断电池健康状态的角度可以有很多，因而 SOH 的定义也有很多种，试举几例如下：

用容量来定义 SOH：

式中的 Caged 为当前容量，C rated 为电池额定容量。

用荷电量定义 SOH：

其中的 Qaged-max 为当前电池最大荷电量，Qrated-max 为新电池最大荷电量。

用内阻定义SOH：

其中的 REOL 为电池寿命结束时的内阻，RC 为当前电池的内阻，RNEW 为新电池的内阻。

此外还可以用电池循环次数、电池等效网络的参数等数据来定义电池 SOH，下了各种定义之后也需要各种不同的测量方法，有的简单，有的复杂，有的可以在线进行，有的需要离线进行，到底要如何定义如何做，这还是需要根据具体的情况来决定的。

按照 RT9426 可以在线测量电流、电压的电路结构，你认为它在计算 SOH 时可能采用了什么计量方法呢？