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新能源电动汽车电池根基参数

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  • 颁布功夫:2017/11/3 17:09:31
  • 作者:ly_yinhe

  新能源电动汽车电池是电动汽车的沉要部件, ,,,,,在产品研发和检验检测中必要对好多关键指标进行查核。 。。。。下面本文就对电动汽车电池端电电动势、容量、内阻等根基参数进行具体介绍。 。。。。

电动汽车电池端电压和电动势

 

电动汽车电池充放电曲线

图示:电动汽车电池充放电曲线

  端电压:动力电池正极和负极之间的电位差。 。。。。动力电池在没有负载情况下的端电压叫开路电压。 。。。。动力电池接上负载后处于放电状态, ,,,,,此时电池电压称为负载电压, ,,,,,又称为工作电压。 。。。。电池充放电实现时的电压称为终止电压, ,,,,,分为充电终止电压和放电终止电压。 。。。。图示为电池的充放电曲线, ,,,,,由图可知电池充放电实现时都有一个电压极限值, ,,,,,充电时的电压极限值就是充电终止电压;;;;;放电时的电压极限值就是放电终止电压。 。。。。

  电动势(E):电池上两个电极的平衡电极电立之差。 。。。。

电动汽车电池容量

  容量是指电池在肯定的放电前提下所能放出的电量, ,,,,,用符号C暗示, ,,,,,单元常用A·h或mA·h暗示。 。。。。

  理论容量:假定电池中的活性物质全数参与电池的成流反映所能提供的电量。 。。。。理论容量可凭据电池反映式中电极活性物质的用量, ,,,,,按法拉第定律推算的活性物质的电化学当量精确求出。 。。。。

  法拉第定律:电流通过电解质溶液时, ,,,,,在电极上产生化学反映的物质的质量与通过的电量成正比。 。。。。数学式表白为:

b

  式中:

  Q逐一电极反映中通过的电量(A*h);;;;;

  z逐一在电极反映式中的电子计量系数;;;;;

  m逐一产生反映的活性物质的质量(g);;;;;

  M逐一活性物质的摩尔质量(g/mol);;;;;

  F——法拉第常数, ,,,,,约96500g/mol或26.8A*h。 。。。。

  理论容量是电池容量的最大极限值, ,,,,,电池现实放出的容量只是理论容量的一部门。 。。。。

  额定容量:也叫标称容量, ,,,,,是指按国度或有关部门划定的尺度, ,,,,,保障电池在肯定的放电前提(如温度、放电率、终止电压等)下应该放出的最低限度的容量。 。。。。额定容量是造作厂表明的安时容量, ,,,,,是电池的一个沉要参数。 。。。。

  现实容量(C):在现实利用工作情况下放电, ,,,,,电池现实放出的电量。 。。。。充斥电的电池在肯定前提下所能输出的电量, ,,,,,它蹬宗放电电流与放电功夫的积分。 。。。。现实容量的推算步骤如下:

  恒电放逐电时:

c

  变电放逐电时:

d

  式中:

  I——放电电流, ,,,,,是放电功夫t的函数;;;;;

  T——放电至终止电压的功夫。 。。。。

  电池的现实容量除与其自身的结构与造作工艺有关表, ,,,,,重要受其放电造度的影响。 。。。。

电动汽车电池内阻

  电流通过电池内部时受到阻力, ,,,,,使电池的工作电压降低, ,,,,,该阻力称为电池内阻。 。。。。由于电池内阻的作用, ,,,,,电池放电时的端电压低于电动势和开路电压, ,,,,,充电时充电的端电压高于电动势和开路电压。 。。。。电池内阻是化学电源一个极为沉要的参数。 。。。。它直接影响电池的工作电压、工作电流、输出能量与功率等, ,,,,,对于一个实用的化学电源, ,,,,,其内阻越幼越好。 。。。。

  电池内阻不是常数, ,,,,,在放电过程中随着活性物质组成、电解液浓度和电池温度的变动以及放电功夫而变动。 。。。。电池内阻蕴含欧姆内阻和极化内阻两部门。 。。。。

  欧姆内阻重要由电极资料、电解液、隔阂的内阻及各部门零件的接触电阻组成。 。。。。

  极化内阻是指化学电源的正极与负极在电化学反映进行时由于极化所引起的内阻。 。。。。它是电化学极化和浓差极化所引起的电阻之和。 。。。。极化内阻与活性物质的性子、电极的结构、电池的造作工艺、电池工作前提有关, ,,,,,电池工作前提对电池内阻的影响尤为凸起, ,,,,,放电电流和温度对其影响很大。 。。。。

电动汽车电池能量与能量密度

  能量是指电池在肯定放电造度下所能开释出的电能, ,,,,,单元常用W·h或kW·h暗示。 。。。。电池的能量分为理论能量和现实能量。 。。。。

  理论能量(W):电池的理论容量与其电动势的乘积, ,,,,,即

e

  现实能量(W):电池放电时现实输出的能量, ,,,,,它在数值上蹬宗电池现实放电电压、放电电流与放电功夫的积分, ,,,,,即

f

  通常用电池组额定容量与电池放电均匀电压的乘积来估算。 。。。。

  能量密度:能量密度是指单元质量或单元体积的电池所能输出的能量, ,,,,,相应地称为质量能量密度(W·h/kg)或体积能量密度(W·h/L), ,,,,,也称为质量比能量或体积比能量。 。。。。在电动车利用方面, ,,,,,电池的质量比能量影响电动汽车的整车质量和续驶里程, ,,,,,而体积比能量影响到电池的安插空间。 。。。。

电动汽车电池功率与功率密度

  电动汽车电池功率是指在肯定的放电造度下, ,,,,,单元功夫内电池输出的能量, ,,,,,单元为W或kW。 。。。。

  电动汽车电池功率密杜字称比功率, ,,,,,是单元质量或单元体积电池输出的功率, ,,,,,单元为W/kg或W/L。 。。。。比功率是评价电池及电池包是否满足电动汽车加快和爬坡能力的沉要指标。 。。。。

电动汽车电池荷电状态

  荷电状态( State of Charge, ,,,,,SOC)描述了电池的渣滓电量, ,,,,,其值为电池在肯定放电倍率下, ,,,,,渣滓电量与一样前提下额定容量的比值。 。。。。荷电状态值是个相对量, ,,,,,通常用百分比的方式来暗示, ,,,,,SOC的取值为:0≤SOC≤100%。 。。。。

电动汽车电池放电深度

  放电深度(Depth of Discharge, ,,,,,DOD)是放电容量与额定容量之比的百分数, ,,,,,与SOC之间存在如下数学推算关系:

g

电动汽车电池循环使用寿命

  循环使用寿命是指以电动车电池充电和放电一次为一个循环, ,,,,,按肯定测试尺度, ,,,,,当电池容量降到某一划定值(通常划定为额定值的80%)以前, ,,,,,电池经历的充放电循环总次数。 。。。。循环使用寿命是评价电池寿命机能的一项沉要指标。 。。。。

电动汽车电池自放电率

  自放电率是指电池在存放功夫内, ,,,,,在没有负荷的前提下自身放电, ,,,,,使得电池的容量损失的速度, ,,,,,用单元功夫(月或年)内电池容量降落的百分数来暗示。 。。。。

电动汽车电池输出效能

  电池现实上是一个能量存储器, ,,,,,充电时把电能转变为化学能贮存起来, ,,,,,放电时再把化学能转变为电能开释出来, ,,,,,供用电装置使用。 。。。。电池的输出效能通常用容量效能和能量效能来暗示。 。。。。

  电池的容量效能指电池放电时输出的容量与充电时输入的容量之比, ,,,,,电池的能量效能指电池放电时输出的能量与充电时输入的能量之比。 。。。。通常, ,,,,,电池的能量效能为55%~85%, ,,,,,容量效能为65%~95%。 。。。。对电动汽车而言, ,,,,,能量效能是比容量效能更沉要的一个评价指标。 。。。。

十一电动汽车电池抗滥用能力

  抗滥用能力指电池对短路、过充电、过放电、机械振动、撞击、挤压以及遭逢高和善着火等非正常使用情况的容忍水平。 。。。。

十二电动汽车电池成本

  电池的成本与电池的技术含量、资料、造作步骤和出产规模有关, ,,,,,目前新开发的高比能量、高比功率电池, ,,,,,如锂离子电池, ,,,,,成本较高, ,,,,,使得电动汽车的造价也较高。 。。。。????⒑脱性旄咝А⒌统杀镜牡绯厥堑缍捣⒄沟墓丶 。。。。

  电池成本通常以电池单元容量或能量的成本进行暗示, ,,,,,单元为元/(A·h)或元/(kW·h)。 。。。。对于分歧类型或同类型分歧出产厂家、分歧型号的电池能够进行比力。 。。。。

十三电动汽车电池放电造度

  新能源汽车电池放电造度是电池放电时所划定的各类前提, ,,,,,重要蕴含放电速度(电流)、终止电压和温度等。 。。。。

  ①放电电流:放电电流是指电池放电时电流的大幼。 。。。。放电电流的大幼直接影响电池的各项机能指标, ,,,,,因而, ,,,,,介绍电池的容量或能量时, ,,,,,必须注明放电电流的大幼 。。。。 ,,,,,指出放电的前提。 。。。。放电电流通常用放电率暗示, ,,,,,放电率是指电池放电时的速度, ,,,,,有时率或倍率两种暗示大局。 。。。。

  时率是以放电功夫(h)暗示的放电速度, ,,,,,即以肯定的放电电放逐完额定容量所需的功夫(h), ,,,,,常用C/n来暗示, ,,,,,其中, ,,,,,C为额定容量, ,,,,,n为肯定的放电电流。 。。。。放电率所暗示的功夫越短, ,,,,,所用的放电电流越大;放电率所暗示的功夫越长, ,,,,,所用的放电电流越幼。 。。。。

  倍率现实上是指电池在划定的功夫内放出其额定容量所输出的电流值。 。。。。它在数值上蹬宗额定容量的倍数。 。。。。例如, ,,,,,3倍率(3C)放电, ,,,,,其暗示放电电流的数值是额定容量数值的3倍。 。。。。若电池的容量为15A·h, ,,,,,那么放电电流应为3×15=45(A)。 。。。。

  ②放电终止电压:电池放电时, ,,,,,电压降落到不宜再持续放电的最低工作电压称为终止电压, ,,,,,其值与电池资料直接有关, ,,,,,并受到电池结构、放电率、环境温度等多种成分影响。 。。。。


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