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詳細分析新能源汽車鋰離子電池性能指標

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年09月30日  

常規性能指標


1、容量:電池的容量是指電池存儲電量的大小。常用的表達方法有Ah和KWh,Ah和KWh的關系,可以類比于P等于UI,功率等于電壓乘以電流。


2、內阻:電池的內阻是指電池在工作時,電流流過電池內部所受到的阻力,單位是毫歐姆。它包括歐姆內阻和極化內阻,極化內阻又包括電化學極化內阻和濃差極化內阻。歐姆內阻與電池的尺寸、結構和裝配有關;極化內阻是電池正極與負極發生電化學反應時極化所引起的內阻。內阻對電池的影響:內阻大的電池,在充放電的時候,內部功耗大,發熱嚴重,會造成鋰離子電池加速老化和壽命衰減,同時也會限制大倍率充放電。所以,內阻越小,鋰離子電池的壽命和倍率性就會越好。


3、能量密度:指的是電池單位體積或者質量所能釋放出來的電能。電池重量能量密度=電池容量×放電平臺/重量,基本單位為Wh/kg;電池體積能量密度=電池容量×放電平臺/體積,基本單位為Wh/L,新增能量密度是鋰離子電池新增續航里程的重要研究方向,國家的政策也在引導電池生產公司積極提升電池的能量密度。下圖是常見車型的電池能量密度


4、充放電倍率:用來表示電池充放電電流大小的比率,即倍率,單位為C;例如60Ah的電池,1C表示使用60A電流充放電,0.5C表示使用30A電流充放電,2C表示120A電流充放電。下圖展示了充放電倍率與電池電壓和電池容量的關系。


可靠性性能指標


1、循環壽命:高壓電池的壽命,一般使用循環使用次數來含義。國家關于電池的壽命有一些法規要求,即當電池容量衰減到80%以下時,就要進行強制回收,繼續梯次利用。正常使用電池影響壽命的因素有:充放電會減少電池內活性材料,并引起化學材料變化,會使電池內阻增大和容量永久性損失;在溫度升高,電壓處于充滿電時,永久性容量損失最大。非正常使用帶來的壽命影響因素:過放電或者長時間儲放不使用,當電池電壓低于一定值時,會造成不可逆的損壞;過充電即超過充電終止電壓,就會嚴重影響壽命。


2自放電率:又稱為荷電保持能力,是指電池在開路狀態下,電池所存儲的電量在一定條件下的保持能力,重要受電池制造工藝、材料、存儲條件等因素影響。鋰離子電池的自放電率<3%/月;自放電率的積極用途:預測問題電芯、對電池進行成組配對、電池SOC估算修正。


3、放電深度:即鋰離子電池所放電量與總儲存電量(標稱容量)的比值,數字越小,就意味著放電越淺。例如:放電深度為80%,就是說放電到剩下到20%的容量。限制放電深度的原因:循環壽命隨著放電深度的新增而急劇降低;容量越低,內阻越大,能耗以熱量的形式浪費,也會帶來極大的安全隱患。下圖是循環壽命和放電深度的關系。



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