锂离子电池单体由正负、电极、电解液和隔阂构成,是构成电池模块和电池组的根基布局单位。电池作为一种电化学电源自然的具有电压、内阻、容量、能量、功率等特征参数。

在动力锂电池体系中,各个参数可以或许表征体系的差异机能,本文摆列锂电池各个参数。

锂电池单体

锂离子电池单体由正负、电极、电解液和隔阂构成,是构成电池模块和电池组的根基布局单位。电池作为一种电化学电源自然的具有电压、内阻、容量、能量、功率等特征参数。

【电子冷常识】动力锂电池机能参数评价指标汇总

人们首要的出于两个方面的目标,但愿对电池的参数举办丈量和评价。

一个是为了实现主动节制的目标,好比,电池单体电压纷歧致,使得体系能量存储手段低落,假如可以或许主动调理南北极的单体电压,则可以起到放大体系容量的结果。

另一个是为了安详思量,电池的参数有其牢靠的范畴,检测电池参数,实验监控其界线,可以起到表征电池安详状态的浸染。

电压

单体电压首要的取决于单体正负极原料的范例,一样平常的钴酸锂、三元正极共同石墨负极可以得到4.2V阁下的满充电压,而磷酸铁锂最高只能到达3.6V。这里的电压,精确的说应该是电势取决于原料属性,电势数值上便是静置足够长时刻往后的电池开路电压。

而闭合回路中的单体端电压,是我们用外部仪器检测到的电压值,其数值便是电池电势减去电池内阻占压。而电池内阻并非恒定稳固,会受到多种身分的影响而产生变革,这些在下面一节再说。

【电子冷常识】动力锂电池机能参数评价指标汇总

继承说电压,单体电压除了由原料抉择以外,会跟从荷电量的变革而变革,而且是逐一对应的相关,因此,在许多气象下,无法直接简朴丈量的电池荷电量(SOC)常常被用电池开路电压举办展望。

单体电压与电池内部活性物质的活泼水平有关,因此影响活泼度的温度,也能在小范畴内影响到单体电压的坎坷。

单体电压越高,同样容量的电池含有的能量就越多,因此,在确保安详条件下,进步单体电压上限值,是进步体系能量密度的一条技能蹊径。

内阻

锂电池内部,锂离子从一极行为到另一极,进程中阻碍离子行为的身分配合的构成了锂电池的内阻。其首要的部门包罗导电件的物理内阻;电机原料、隔阂和电解质等电化学物质固有的阻抗;电池内部通过存在电流时姑且增进的对锂离子行为发生的阻碍;这三部门配合组成了内阻的主体。

内阻对温度最为敏感,差异温度下,内阻值可以产生很大变革。低温下电池机能降落,其重要的缘故起因之一就是低温下电池内阻过大造成的。

锂电池作为一个电源,从外部看,内阻必定是越小越好。尤其在功率应用气象下,小内阻是须要的前提。

容量

锂电池容量,可怀抱的容量,是在电池公道的最高最低电压范畴内,可以充入和放出的最大电量。在搭载到车辆上之前,单体的容量可以用充放电的方法去丈量。一旦上车往后,电池容量只能依赖算法预计。在电池打点体系BMS中,精确预计电池荷电状态SOC是其计划程度的重要指征。

当前为人们熟知的做法是对付动态事变气象下,对回路电流安时积分,在非事变状态,用电池开路电压校核电池电量。其他的要领固然种类繁多,但不是不变性不佳就是计较劲过大,真正被应用于批量的并不多见。

单体的容量明明的受到老化水平的影响,各人都知道,容量衰减到一个极限值就是电池裁减的时辰,可见二者具有绝对的相干性。其次,容量还收到温度的影响,低温下,活性物质活性降落,可以或许提供的离子变少,容量肯定随着降落。

功率

这里的功率,精确的说应该是比功率,是一只单体的充放电功率手段可能说单元质量可能单元体积电芯的充放电功率手段。

锂电池是否能举办大功率充放电,这在它被计划完成的时辰就已经抉择了。同样是磷酸铁锂材质可能三元材质,回收工艺本领、改变电极厚度可能插手添加剂、调解活性物质布局,电解质性子,电极SEI膜性子,都可以起到调解电池功率机能的目标。一样平常的,功率机能与能量密度每每无法共存,统一种原料,追求高功率,则会部门的捐躯掉能量密度。

电芯一旦被出产出来,其公道的最大充放电电流就已经确定了,除了调解电池散热前提,,可以或许小范畴改变其最大充放功率以外,险些没有进一法式整的空间。

除了比功率,尚有几个折合到单元质量可能体积上,更能看出电池程度的参数。

比容量、比能量

体积比容量就是容量除以电池体积,质量比容量就是容量除以质量。从这里延长开去,把电池本钱折合到单元容量上,也就是从电池充放电手段角度谈讲价值:电池单体容量性价比计较方法为价值比容量,即单元价格的电池所能放出的电量。不外,一样平常这种方法较量罕用。

相同的,电池单体质量比能量为能量除以质量,即单元质量的电池能放出的能量;体积比能量,即单元体积的电池或活性物质所能放出的能量;从单元能量价值界说电池价值,是行业里较量通用的方法,评论电池价值,就是1kWh几多钱。

锂离子电池模块

电池模块由多少电池单体串并联组合形成,是构成电池组的元素。电池模块在现实运行中很少作为一个主体被单独评价,无意一些体系中,会检测其电压值。

现实上,人们每每把模块当作一块大电池。差异的是,模块存在单体同等性题目,其内部电芯电压差是平衡成果考查的重点。电池模块的机能每每受制于构成电池模块中机能最低电池单体,并首要表此刻容量这个指标上。充电的时辰,电压高的单体最先布满;放电的时辰,电压低的电芯最先放完。

而很也许这两个电芯并非统一颗。因此,模块内部电芯参数的同等性就对模块机能发生了抉择性的影响。同等性,是模块级别比单体多出来的必要考量的一个参数。这个参数在模块成组之初,会通过各类本领对电芯举办筛选来担保;模块出产完毕,同等性则是其验收的重要指标;在运行进程中,则只能依赖BMS的平衡成果来担保。

锂离子电池体系

电池组一样平常由模块串联构成。电池组除了担任模块的所有参数以外,其总电压抉择了电动汽车动力体系的电压平台,长短常重要的参数。

【电子冷常识】动力锂电池机能参数评价指标汇总

电池组整体上尚有几个涉及到安详的指标会被一连监测。电池包输出正负极对地电阻,体系泄电流,高压互锁信号,体系最高最低温度,体系最大温差,体系最大温升速度,体系最高最低单体电压等等。

以上都是从电机能来说的,作为一个布局整体,电池包尚有许多参数必要一连存眷,尚有情形耐受机能,滥用耐受机能,此处纷歧一罗列。

更新日期: 2018-08-10 20:00
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