新能源电动汽车动力电池的能量密度、功率密度、充放电机能、成本、使用寿命、单体一致性和安全性等机能是影响电动汽车能否满足现实运行需要,,,,,,并且实现产业化的关键成分。。。。。
动力电池的端电压是指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下的电压称为负载电压,,,,,,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。。。。。
电池的电动势蹬宗组成电池的两个电极的平衡电极电位之差。。。。。现实电池中两个电极并非处于热力学可逆状态,,,,,,这时电极电位为不变电极电位而非平衡电极电位,,,,,,故电池的开路电压理论上并不蹬宗电池的电动势,,,,,,通常来说,,,,,,电池的开路电压和其电动势近似相称。。。。。
放电时电池里输出的电流称为放电电流,,,,,,充电时电池里流过的电流称为充电电流,,,,,,电池在放电或充电时所允许的电流最大值称为最大允许电流。。。。。
电池的放电、充电电流通常用充放电率暗示:
I = kCn
式中:
I——蓄电池的充/放电电流,,,,,,A;;;;;;
Cn——蓄电池的额定容量,,,,,,A*h;;;;;;
k——比例系数。。。。。
例如,,,,,,额定容量5A*h的蓄电池以0.2C放电率放电,,,,,,则放电电流为kCn=0.2x5=1A;;;;;;额定容量10A *h的蓄电池以2A放电,,,,,,则放电率为
I/Cn=(2/10)C=0.2C
因而,,,,,,在暗示蓄电池的可利用能量或容量时,,,,,,肯定要指出放电率,,,,,,随着放电率的提高,,,,,,蓄电池可利用能量或容量降低。。。。。
电池的容量是指充斥电的电池在指定的前提下放电到终止电压时输出的电量,,,,,,单元为A*h。。。。。电池的容量有理论容量、额定容量和现实容量之分。。。。。
理论容量是假定电池中的活性物质全数参与成流反映,,,,,,凭据法拉第定律推算所能给出的电量。。。。。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,,,,,,是指在划定的前提下电池应放出的电量。。。。。额定容址是造作厂表明的安时容量,,,,,,作为验收电池质量的沉要技术指标。。。。。
现实容量是指充斥电的电池在肯定前提下所能输出的电量,,,,,,它蹬宗放电电流和放电功夫的乘积。。。。。
电池的现实容量除与其自身的结构和造作工艺有关表,,,,,,重要受其放电造度的影响,,,,,,放电造度蕴含放电速度、放电大局(恒流、变流或脉冲)、终止电压和温度等成分。。。。。
用电池的荷电状态(state of charge,,,,,,SOC)描述电池渣滓容量占额定容量的百分比,,,,,,用放电深度(depth of discharge,,,,,,D0D)描述电池已放出的电量与电池额定容量的比值。。。。。与电池的容量类似,,,,,,SOC也是电池放电率、工作环境温度和电池老化水平的函数。。。。。
电池的能量是指在按肯定尺度划定的放电造度下,,,,,,电池所输出的电能,,,,,,单元为瓦*时(W*h)或千瓦*时(kw*h)。。。。。
电池的能量也有现实能量与标称能量之分。。。。。现实能量为电池在肯定的放电前提下的现实容量与均匀工作电压的乘积。。。。。
标称能量是指电池的额定容量与其额定电压的乘积。。。。。
通常用能量密度(又称比能量)作为衡量各类动力电池机能的一项沉要的指标。。。。。能量密杜仔质量能量密度和体积能量密度之分。。。。。质量能量密度是指电池单元质量所能输出的电能,,,,,, 单元为瓦*时/千克(W*h/kg)。。。。。体积能量密度是指电池单元体积所能输出的电能,,,,,,单元为瓦*时/升(W*h/L)。。。。。电池的质量能量密度指标比体积能量密度指标更为沉要,,,,,,由于电池质量能量密杜装响电动汽车的整车质量和续驶里程,,,,,,而体积能量密度只影响电池的安插空闻。。。。。质量能量密度是评价电动汽车的能量源是否能满足预约的续驶里程的沉要指标。。。。。既然电池的可利用容量是电池放电率的函数,,,,,,那么,,,,,,电池质量能量密度和体积能量密度的界说电与电池的放电率有关。。。。。
电池的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,,,,,,单元为瓦(W)或千瓦(kw)。。。。。质量功率密度是指单元质量的电池输出的功率,,,,,,单元为W/kg。。。。。体积功率密度是指单元体积的电池输出的功率,,,,,,单元为W/L。。。。。功率密度是评价能量源能否满足电动汽车加快和爬坡机能要求的沉要指标。。。。。对于电化学电池,,,,,,比功率与电池的放电深度D0D亲昵有关。。。。。因而,,,,,,在暗示电池功率密度时还要指出电池的放电深度D0D。。。。。
电池的循环使用寿命是指以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的指标。。。。。
电池的自放电率是指电池在存放期间容量的降落率,,,,,,即电池无负荷时自身放电使容量损失的速度。。。。。自放电率用单元功夫内容量降落的百分数暗示。。。。。
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人的容量之比,,,,,,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,,,,,,电动汽车电池的能量效能为55%~75%,,,,,,容量效能为65%~90%。。。。。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。。。。。
对于统一类型、统一规格、统一型号电池之间在电压、内阻、容量等参数方面存在的差距称为电池的一致性。。。。。一组电池的寿命在很大水平上取决于它的一致性。。。。。由于电动汽车的动力电池都是成组使用的,,,,,,因而一致性是评价电池组机能的关键指标之一。。。。。影响电池一致性的成分重要有单体电池的设计和造作水平、用户的使用方式等。。。。。
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。。。。。