电压、容量与能量

开路电压反映静置状态下两极的电位差及相应化学状态，端电压则还包含电流引起的欧姆压降、电荷转移和浓差极化。充电时端电压通常高于相同 SOC 的平衡电压，放电时低于平衡电压；电流停止后会出现回弹。材料论文常用相对 Na/Na⁺ 的半电池电位，商品电芯标注的是正极与负极之差，两者不是同一个数字。标称电压是便于系统设计的代表值，最高充电电压和最低放电电压则是控制条件。

容量表示在一次充电或放电区间内通过的电量，常用安时（Ah）表示；1 Ah 等于 1 A 电流持续 1 小时所通过的电量。电芯容量由两极中更先达到限制的一侧、可循环钠库存和截止电压共同决定。温度降低、倍率升高或老化后极化增加，电芯会更早到达截止电压，测得容量因此下降，并不总意味着活性材料全部永久失效。比较容量时要写明充电还是放电、温度、倍率、SOC 区间、静置和循环位置。

准确的放电能量可写成 E = ∫V dQ，即沿放电曲线把每一小段电量与当时电压相乘后累加，单位常用 Wh。若电压平台较平，标称电压乘以容量可给出接近的工程估算；若曲线斜率大、倍率高或温度低，平均放电电压变化明显，简单乘法误差会增大。两只容量同为 100 Ah 的电芯，平均电压不同，能够输出的能量就不同；反过来，只看 Wh 又无法判断最大功率和瞬时压降。

正极材料比容量通常以正极活性物质质量为分母，硬碳比容量以负极活性物质质量为分母；全电池活性物质能量则需要同时计入正负极质量。商品电芯给出的 Wh/kg 还会计入集流体、电解液、隔膜与外壳，到了电池包又会纳入结构件、BMS 和连接件。分母不同，即使单位都写 Wh/kg，数字也不能直接比较。本页先说明电压、容量和能量的基本关系；涉及不同层级的比能量比较，应继续阅读能量指标专题。

先确认标称电压、上限和下限，再确认容量对应的温度、倍率和截止条件；用标称电压×容量检查额定能量是否在合理区间，再查看厂家是否给出实际放电能量、质量和尺寸。循环寿命要确认终点是剩余 80%、70% 还是其他阈值，快充要确认充入比例和起止 SOC，低温要确认是充电还是放电。研究论文还应查看面容量、压实密度、N/P 比和电解液用量。只要这条链中的一环缺失，就应把数字视为待补充条件的参数，而不是跨产品结论。