動力電池主要性能參數

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動力電池主要以化學電池為主，也就是利用化學反應發電的電池。可以分為原電池、蓄電池以及燃料電池。物理電池一般用作輔助電源，比如超級電容。

動力電池，作為電動汽車的動力來源，其主要性能指標主要有電壓、容量、內阻、能量、功率、輸出效率、自放電率、使用壽命等等。

電池電壓主要有端電壓、額定電壓、開路電壓、工作電壓、充電終止電壓和放電終止電壓等。

①端電壓：電池正極和負極之間的電位差；

②額定電壓：電池在標準特定條件下工作時能夠達到的電壓。標稱電壓由極板材料的電極電位和內部電解液濃度來決定的；

鉛酸蓄電池額定電壓為2V；金屬氫化物鎳蓄電池為1.2V；磷酸鐵鋰電池為3.2V；錳酸鋰電池為3.7V；

③開路電壓：即電池沒有負載情況下的端電壓；

④工作電壓：也稱負載電壓，指電池接通負載后處于放電狀態下的端電壓；

⑤充電種植電壓：蓄電池充足電時，極板上的活性物質已經達到飽和狀態，再繼續充電，電池的電壓也不會再上升，此時的電壓稱作充電終止電壓；鉛酸蓄電池的充電終止電壓為2.7V左右；金屬氫化物鎳蓄電池為1.5V；鋰離子電池為4.25V；

⑥放電終止電壓：指電池再一定條件下放電時，電池電壓逐漸下降，當電池不宜再繼續放電時，此時的最低工作電壓我們成為放電終止電壓；

如果電池低于放電終止電壓后仍繼續放電，電池兩端的電壓會迅速下降，形成深度放電，這樣極板上形成的生成物在正常充電時就不容易再恢復，從而影響電池的壽命。

放電充值電壓和放電率有關，放電電流直接影響放電終止電壓。在規定的放電終止電壓下，放電電流越大，電池的容量越小。

容量指的是完全充電的蓄電池在規定條件下所釋放的總能量，單位是A·h或者kA·h。等于放電電流和放電時間的乘積。單元電池內活性物質的數量決定了單元電池含有的電荷量，而活性物質的含量則由電池使用的材料和體積決定；通常體積越大，容量越大。

電池的容量可以分為額定容量、n小時率容量、理論容量、荷電狀態等。

①額定容量：指的是在室溫下完全充電的蓄電池以特定電流放電，達到終止電壓時所放出的電量；

②n小時率容量：指完全充電狀態下的蓄電池以n小時率放電電流放電，達到規定終止電壓時所釋放的電量；

③理論容量：指把活性物質的質量按照法拉第定律計算所得到的最大理論值。為了比較不同類型的電池，我們常用比容量來比較，單位體積或者單位質量的電池所能釋放出的理論電量，單位是A·h/kg或者kA·h/kg；

④實際容量：也指可用容量，指蓄電池在一定條件下所能輸出的電量，它等于放電電流和放電時間的乘積，它是小于理論容量的。實際容量反映了蓄電池實際存儲電量的大小，容量越大，電動汽車的續航里程越遠。在使用過程中，電池的實際容量會逐步衰減。

⑤荷電狀態(SOC)：指蓄電池在一定放電倍率下，剩余電量與相同條件下額定容量的比值，反應了蓄電池容量變化的特性。SOC=1時，即表示蓄電池為充滿狀態。隨著蓄電池的放電，蓄電池的電荷逐漸減少，此時蓄電池的充電狀態可以用SOC值的百分比來表示電池中電荷的變化狀態。一般蓄電池放電高效區為50%~80%SOC。對蓄電池SOC值得估算已成為電池管理的重要環節。

電池的內阻指的是電流流過電池內部時所受到的阻力，一般是蓄電池 中電解質、正負極群、隔板等電阻的總和。電池內阻越大，電池自身消耗掉的能量越多，電池的使用效率越低。內阻很大的電池在充電時發熱會很嚴重，使電池的溫度急劇上升，對電池和充電機的影響都很大。隨著電池使用次數的增加，由于電解液的消耗及電池內部化學物質活性的降低，蓄電池的內阻會有不同程度的升高。

指在一定放電條件下，電池所能輸出的電能，單位為W·h或者kW·h，它影響電動汽車的續航里程。可以分為總能量、理論能量、實際能量、比能量、能量密度、充電能量和放電能量等。

①總能量：指蓄電池在其壽命周期內電能輸出的總和；

②理論能量：是電池的理論容量與額定電壓的乘積，指一定放電條件下，電池所輸出的能量；

③實際能量：是電池實際容量與平均工作電壓的乘積，表示在一定條件下電池所能輸出的能量；

④比能量：也稱質量比能量，指電池單位質量所能輸出的電能，單位為W·h/kg。上面說到，它常用來比較不同的電池系統；

⑤能量密度：也稱體積比能量，指電池單位體積所能輸出的電能，單位為W·h/L；

⑥充電能量：指通過充電機輸入蓄電池的能量；

⑦放電能量：指蓄電池放電時輸出的電能；

電池的功率指電池在一定放電條件下，單位時間內所能輸出能量的大小，單位W或者kW。電池的功率決定了電動汽車的加速性能和爬坡能力。

①比功率：單位質量電池所能輸出的功率稱為比功率，也可以叫作質量比功率，單位W/kg或者kW/kg；

②功率密度：從蓄電池的單位質量或者單位體積所獲取的輸出功率稱為功率密度，單位W/kg或者W/L。從蓄電池的單位質量所獲取的輸出功率稱為質量功率密度；從蓄電池的單位體積電池所獲取的輸出功率稱為體積功率密度；

動力電池作為能量存儲單元，充電時把電能轉化為化學能存儲起來，放電時把電能釋放出來。在這個可你的電化學轉換過程中，有一定的能量損耗。通常用電池的容量效率和能量效率來表示。

①容量效率：指電池放電時輸出的容量與充電時輸入的能量之比，即

式中，ηc為電池的容量效率；Co是電池放電時輸出的容量，A·h；Ci為電池充電時輸入的容量，A·h。

影響電池容量效率的主要因素時副反應，當電池充電時，有一部分電量消耗在水的分解上，此外，自放電以及電極活性物質的脫落、結塊、孔率收縮等也降低容量輸出。

②能量效率：也稱電能效率，是指電池放電時輸出的能量和充電時輸入的能量之比，即

式中，ηE是電池的能量效率；Eo是電池放電時輸出的能量，W·h；Ei是電池充電時輸入的能量，W·h。

影響能量效率的原因是電池存在內阻，它使得 電池充電電壓增加，放電電壓下降，內阻的能量損耗以電池發熱的形式損耗掉。

自放電率是指電池在存放器件容量的下降率，即電池無負荷時自身放電使容量損失的速度，表示蓄電池擱置后容量變化的特性。自放電率用單位時間容量降低的百分比表示，其表達式如下：

式中，ηΔc是電池自放電率；Ca是電池存儲前的容量，A·h;Cb是電池存儲后的容量，A·h；Tt是電池存儲時間，一般以天為單位。

電池放電電流的大小常用放電倍率來表示，也就是用放電時間表示或者以一定放電電流放完額定容量所需的小時數來表示。可見，放電時間越短即放電倍率越大，放電電流越大。

放電倍率等于額定容量和放電電流之比。根據放電倍率的大小，可分為低倍率(＜0.5C)、中倍率(0.5~3.5C)、高倍率(3.5~7C)和超高倍率(＞7C)。

使用壽命指電池在規定條件下的有效壽命，包括使用期限和使用周期。使用期限是指電池可供使用的時間，包括電池的存放時間。使用周期是指電池可供重復使用的次數，也稱循環壽命。

以上便是有關動力電池的主要性能指標，當然成本也是一個重要指標。今天的內容希望你們能夠喜歡~