1.电压
单位:V
开路电压
电池外部不接任何负载或电源,测量电池正负极之间的电位差。
工作电压
电池外接上负载或电源,有电流流过电池,测量电池正负极之间的电位差。
充电终止电压
充电时电压的极限值。
放电终止电压
放电时的电压极限值。
2.电池容量
单位:A·h(安时)或mA·h(毫安时)
电池容量是指能够容纳或释放的电荷Q,Q=It。如电池容量标注20A·h,那么在工作电流为1A时,理论上可以使用20h。
3.电池能量
单位:W·h(瓦时)
电池存储的能量。能量=电压*电池容量。标识为3.6V/10A·h的电池,其能量为36W·h。
单位:KWh(千瓦时)和MWH(兆瓦时)
单位:GWh(吉瓦时)
是电功德单位,1GWh相当于100万度电,一般定义为,一个1GWh的动力电池,是可以满足2万辆装车的容量。
原因:1KWH=1度电,1MWH=1000度电。1GWH=100万度电=1000MWH。一辆特斯拉汽车的存电量60-90度电,其他车稍微少点,大约30-80度,按照平均一辆车存量50度来推算,1兆瓦时的电池可以装20辆车,1吉瓦时电池大约可以装2万辆。
4.能量密度
单位:
体积能量密度(W·h/L)
质量能量密度(W·h/Kg)
单位体积或单位质量电池释放的能量。(能量密度/比能量)
动力电池的能量密度越高,新能源汽车的载质量和车内的空间就越大。
5.功率密度
单位:W/Kg或W/L
能量除以时间便可以得到功率。功率密度是指单位质量(比功率)或单位体积电池输出的功率。
功率密度是评价动力电池是否满足电动汽车加速和爬坡能力的重要指标。
比能量高的动力电池就像乌龟,耐力好,续航里程长;比功率高的动力电池就像兔子,速度快,加速性能好。
6.电池放电倍率
单位:C
规定时间内电池放出其额定容量时所需要的电流值,它在数值上等与电池额定容量的倍数。即充放电电流与额定容量的比值。对于一个容量为20A·h的电池,如果用40A的电流放电,那么放电倍率为2C,0.5h放电完毕。
7.荷电状态(SOC)
State Of Charge,剩余电量,即电池在一定的放电倍率下,剩余电量与相同条件下额定容量的比值,也就是电池剩余容量占额定容量的百分比。
式中,Qm为电池按照恒定的电流I进行放电时的最大放电容量;Q(In)为在t时间里,标准的放电电流I下电池所释放的电量。
8.内阻
电流流过电池内部受到的阻力。
欧姆内阻
与电极材料、电解液、隔膜电阻等有关。
极化内阻
电池正负极在进行电化学反应时极化所引起的内阻。(电化学极化内阻和浓差极化内阻)
9.自放电
开路静置过程中电压下降的现象,又称荷电保持能力。
10.寿命(循环次数)
循环寿命
电池可以循环充放电的次数。
日历寿命
在实际使用条件下,经过特定的使用工况,达到寿命终止条件的时间跨度。
目前市面上三元锂电池的循环寿命在1000次左右,磷酸铁锂电池可以达到2500次。铅酸电池的充放电循环寿命是200-500次,镉镍电池是500-800次,锂离子电池是600-1000次
11.电池一致性
同一规格型号的电芯在成组后,电池包或者模组在电压、容量、内阻、寿命等性能上有很大的差别。其分类为
① 电压一致性:电压不一致的主要影响因素在于并联组中电池的互充电,当并联组中一节电池电压低时,其他电池将给此电池充电。这种连接方式,会使低压电池容量小幅增加的同时高压电池容量急剧降低,能量将损耗在互充电过程中而达不到预期的对外输出。若低压电池和正常电池一起使用,将成为电池组的负载,影响其他电池的工作,进而影响整个电池组的寿命。
② 容量一致性:电池组在出厂前的分选试验可以保证单体电池初始容量一致性较好,在使用过程中可以通过电池单体单独充放电来调整单体电池初始容量,使之差异性较小,所以初始容量不一致不是电动汽车电池成组应用的主要矛盾。在电池组实际使用过程中,容量不一致主要是电池起始容量不一致和放电电流不一致综合影响的结果。
③ 内阻一致性:电池内阻不一致使得电池组中每个单体在放电过程中热损失的能量各不相同,最终会影响电池单体的能量状态。
12.化成
电芯制成后,需要对电芯进行小电流充电,将其内部正负极物质激活,在负极表面形成一层钝化层,也叫SEI膜,使电池性能更加稳定。
固体电解质界面膜(SEI),是锂离子的优良导体,锂离子可以自由地嵌入和脱出。