动力电池的性能决定了新能源汽车的行驶里程,一定程度上也决定了汽车的寿命。动力电池性能参数主要包括:
1.电压
(1)工作电压:电池在一定负载条件下的实际放电电压,如铅酸蓄电池的工作电压:1.8~2V;镍氢电池的工作电压:1.1~1.5V;锂离子电池的工作电压:2.75~3.6V。
(2)额定电压:电池工作时公认的标准电压,如表2-5所示。
表2-5
(3)终止电压:终止电压指的是电池在充电或者放电的过程中所规定的最高充电电压和最低放电电压。如果电压低于放电终止电压后电池继续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电,这样极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复,从而影响电池的寿命。
2.内阻
电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力。电池内阻越大,电池自身消耗掉的能量就越多,电池的使用效率就越低。内阻很大的电池在充电时发热很厉害,使电池的温度急剧上升,对电池和充电器的影响都很大。电池内阻与工作电流、工作环境温度、电池寿命都有很大的关系,电池内阻变大会降低电池的工作寿命。
3.容量与比容量
(1)容量:是指在充电以后,在一定放电条件下所能释放出的电量,其单位为A·h,容量与放电电流大小有关,与充放电截止电压有关。
(2)比容量:是指单位质量或单位体积的电池所能给出的电量,单位为A·h/kg 或A·h/L。
(3)额定容量:是指设计与制造电池时,按照国家或相关部门颁布的标准,保证电池在一定的放电条件下能够放出的最低限度的电量。
(4)实际容量:是指电池在一定的放电条件下实际放出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积。
4.功率与比功率
(1)功率:是指电池在一定放电制度下,单位时间内输出的能量,单位为kW。
(2)比功率:是指单位质量或单位体积电池输出的功率,单位为kW/kg或kW/L。(www.daowen.com)
(3)比能量:比能量也称质量比能量,是指电池单位质量所能输出的电能,单位是W·h/kg。常用比能量来比较不同的电池系统。
(4)能量密度:体积比能量,单位是W·h/L。
5.放电率
(1)放电率:是指放电时的速率,常用“时率”和“倍率”表示。
时率:是指以放电时间表示的放电速率,即以一定的放电电流放完额定容量所需的时间。
倍率:是指电池在规定时间内放出额定容量所输出的电流值,数值上等于额定容量的倍数。
(2)放电深度:是表示放电程度的一种量度,它是放电容量与总放电容量的百分比。
6.荷电状态
荷电状态(State of Charge,SOC),是在电动汽车使用中十分关键的数据,也叫剩余电量。在一定放电倍率下,剩余电量与相同条件下额定容量的比值,常用百分数表示。当SOC=0时表示电池完全放电,当SOC=1时表示电池完全充满。一般电池放电高效率区为50%~80%。
7.蓄电池健康状态(SOH,State of Health)
简单地说是电池使用一段时间后性能参数与标称参数的比值,新出厂电池为100%,完全报废为0%。是电池从满充状态下以一定的倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值。可以简单地理解为电池的极限容量大小。
8.自放电与储存性能
对所有化学电源,即使在与外界电路无任何接触的条件下开路放置,其容量也会自然衰减,这种现象称为自放电。电池自放电的大小用自放电率衡量,通常以单位时间内容量减小的百分比表示:
充放电循环寿命是衡量充电电池性能的重要参数。它是指在一定的充放电制度下,电池容量降到某规定值前,电池能耐受的充放电次数。充放电循环寿命越长,电池性能越好。目前,镍镉电池的充放电循环寿命为500~800次,铅酸蓄电池为200~500次,锂离子电池为600~1000次。充电电池的充放电循环寿命与放电深度、温度、充放电制度等条件有关。
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