动力电池重要全参数定义及测量计算方法
动力电池性能参数指标

动力电池性能参数指标动力电池性能参数电性能1、电动势电池的电动势,又称电池标准电压或理论电压,为电池断路时正负两极之间的电位差。
电池的电动势可以从电池体系热力学函数自由能的变化计算而得。
2、额定电压额定电压(或公称电压),指该电化学体系的电池工作时公认的标准电压。
例如:锌锰干电池为1.5V,镍镉电池为1.2V,铅酸蓄电池为2V,锂离子电池为3.7V。
3、开路电压电池的开路电压是无负荷情况下的电池电压。
开路电压不等于电池的电动势。
必须指出,电池的电动势是从热力学函数计算二得到的,而电池的开路电压是实际测量出来的。
4、工作电压是电池在某负载下实际的放电电压,通常是指一个电压范围。
铅酸电池的工作电压在2---1.8V;镍氢电池的工作电压爱1.5----1.1V;锂离子电池的工作电压3.6---2.75V。
5、终止电压放电终止时的电压差,视负载和使用要求的不同而异。
铅酸电池为例:电动势为2.1V,额定电压2V,开路电压接近2.15V,工作电压2--1.8V,放电电压1.8--1.5V放电终止电压根据放电率的不同,其终止电压也不同。
6、充电电压电路直流电压对电池充电的电压。
一般的充电电压要大于电池的开路电压,通常在一定范围内。
镍镉电池的充电电压1.45--1.5V;锂离子电池的充电电压在4.1---4.2V;铅酸蓄电池的充电电压在2.25---2.5V。
7、内阻蓄电池的内阻包括:正负极板的电阻、电解液的电阻、各奔的电阻和连接体的电阻等。
1)、正负极极板的电阻目前普遍使用的铅酸蓄电池正负极板为涂膏式,有铅锑合金或铅钙合金和活性物质两部分组成。
因此,极板电阻也有板栅电阻和活性物质电阻组成,板栅在活性物质内层,充放电时不会发生化学变化,所以它的电阻是板栅的固有电阻,活性物质的电阻是随着电池充放电状态的不同而发生变化的。
当电池放电时,极板的活性物质转变为硫酸铅,硫酸铅的含量越大,期电池的内阻就越大。
电池充电时将硫酸铅还原为铅,硫酸铅的含量越少,电池的内阻就越小。
动力电池性能参数

动力电池性能参数动力电池是电动车辆的核心组件之一,它直接影响了电动车辆的续航里程、动力性能和安全性能。
因此,了解电池的性能参数对于电动车辆的设计和使用至关重要。
下面将从能量密度、功率密度、充放电效率、循环寿命和安全性能五个方面详细介绍动力电池的性能参数。
首先,能量密度是指电池单位体积或单位重量所储存的电量。
能量密度越高,电池所存储的电能就越多,对于电动车辆来说,能够提供更长的续航里程。
目前,锂离子电池是应用最广泛的动力电池,其能量密度可以达到200-250 Wh/kg。
而新型电池材料的研发,如钠离子电池、固态电池等,有望进一步提高能量密度。
其次,功率密度是指电池单位体积或单位重量所能提供的最大功率。
功率密度直接影响电池的动力性能,即电动车辆的加速性能。
目前,锂离子电池的功率密度为1500-2000 W/kg,然而,高功率密度往往伴随着降低能量密度的问题,因此,在平衡能量密度和功率密度之间找到合适的权衡是提高电池性能的关键。
第三,充放电效率是指电池在充放电过程中能量转换的效率。
充放电效率高意味着电池转换能量的损失较小,可以提供更高的续航里程。
正常情况下,锂离子电池的充放电效率可以达到95%以上,然而,随着电池的老化,充放电效率会逐渐下降。
第四,循环寿命是指电池在特定条件下可进行多少次充放电循环。
循环寿命影响电池的可靠性和经济性,较长的循环寿命能够减少更换电池的频率和成本。
目前,锂离子电池的循环寿命可以达到500-1000次,一些新型电池材料,如硫-锂电池、硅负极电池等,有望进一步提高循环寿命。
最后,安全性能是指电池在充放电过程中能够稳定运行,避免发生热失控、短路或爆炸等危险情况。
电池的安全性直接关系到电动车辆的使用安全和消费者的信任度。
目前,锂离子电池的安全性能得到了很大的改善,各大厂商在电池结构、电池管理系统和过充过放保护等方面进行了优化,使得电池在安全性能上得到了提升。
总结来说,动力电池的性能参数包括能量密度、功率密度、充放电效率、循环寿命和安全性能。
动力电池能量计算公式名词解释

动力电池能量计算公式名词解释动力电池能量计算公式名词解释___________________________________动力电池是指将化学能转化为电能的一种电池,是可再充电的电池,它的充电与放电过程中,通过内部化学反应产生电流,并且能量循环,所以它又被称为“循环电池”。
动力电池的能量计算公式是一种量化表达动力电池内部化学反应产生的能量容量的方法,下面来详细介绍一下它的各个名词。
**电池容量(Capacity)**电池容量是指电池在单位时间内可以产生或者储存的电能量,单位是库伦(KWh)。
它是动力电池能量计算公式中最为重要的参数,也是衡量动力电池能量大小的主要参数。
**内阻(Internal Resistance)**内阻是指电池内部的电阻,它影响着电池的充放电性能。
如果内阻过高,会影响充放电效率;如果内阻过低,会导致充放电过程中的失去大量的能量。
因此,内阻是动力电池能量计算公式中非常重要的参数。
**放电效率(Discharge Efficiency)**放电效率是指在充放电过程中产生的能量之间的比例。
如果效率高,表明电池在充放电过程中失去的能量少,可以产生大量的能量。
因此,放电效率是动力电池能量计算公式中不可或缺的参数。
**充电效率(Charge Efficiency)**充电效率是指在充放电过程中储存的能量之间的比例。
如果效率高,表明在充放电过程中可以储存大量的能量,这样可以有效地利用太阳能或者风能。
因此,充电效率也是动力电池能量计算公式中不可或缺的参数。
**循环寿命(Cycle Life)**循环寿命是指动力电池在正常使用条件下的使用寿命。
它可以反映出动力电池在正常使用情况下的耐久性以及其在使用过程中失去能量的情况。
因此,循环寿命也是动力电池能量计算公式中不可或缺的参数。
**安全性(Safety)**安全性是衡量动力电池能量计算公式是否有效的一个重要参数。
它衡量的是在使用过程中是否会出现危险情况,如过充、过流、过温、高压、低压、超流、超负荷、外界干扰等。
电池容量的定义和计算公式

电池容量的定义和计算公式电池是一种能够将化学能转化为电能的装置,是现代社会中不可或缺的能源储备设备。
而电池容量则是衡量电池储能能力的重要指标之一。
本文将从电池容量的定义、计算公式及其相关知识进行详细介绍。
一、电池容量的定义。
电池容量是指电池能够存储的电能的大小,通常用安时(Ah)或毫安时(mAh)来表示。
在电池的标称容量中,表示了电池在特定条件下能够释放的电荷量。
一般来说,电池的容量越大,其储能能力也就越强,可以供应的电力也就越长。
二、电池容量的计算公式。
电池容量的计算公式为:容量(Ah)= 电流(A)×使用时间(h)。
其中,电流是指电池放电时的电流大小,使用时间是指电池从开始放电到放电结束所经过的时间。
在实际应用中,电池容量的计算还需要考虑到电池的放电曲线,即在不同电流下,电池的容量可能会有所不同。
因此,在实际计算中,需要根据电池的放电曲线来进行修正。
三、电池容量的影响因素。
1. 电池类型,不同类型的电池具有不同的化学成分和结构,因此其容量也会有所不同。
例如,镍氢电池的容量一般比镍镉电池要大。
2. 温度,温度对电池容量也有一定的影响。
通常情况下,温度越高,电池的容量也会越大,但是过高的温度也会导致电池的寿命缩短。
3. 充放电速率,电池的容量还会受到充放电速率的影响。
一般来说,以较低的速率进行充放电,电池的容量会更大。
4. 循环次数,电池的容量也会随着循环次数的增加而逐渐减小,这是由于电池内部化学反应的变化导致的。
四、电池容量的应用。
电池容量的大小直接影响了电池在实际应用中的使用时间和性能。
因此,在选择电池时,需要根据具体的应用场景来选择合适的电池容量。
例如,在移动设备中,需要长时间使用的话,就需要选择容量较大的电池;而在一些需要轻便和小巧的设备中,则可能会选择容量较小的电池。
此外,电池容量的大小也会影响到电池的充电和放电速率。
容量较大的电池一般可以支持更大的充放电电流,而容量较小的电池则需要较小的充放电电流。
动力电池性能参数

动力电池性能参数一、电性能(1) 电动势电池的电动势,又称电池标准电压或理论电压,为电池断路时正负两极间的电位差。
电池的电动势可以从电池体系热力学函数自由能的变化计算而得。
(2) 额定电压额定电压(或公称电压),系指该电化学体系的电池工作时公认的标准电压。
例如,锌锰干电池为1.5V ,镍镉电池为1.2V ,铅酸蓄电池为2V ,锂离子电池为(3) 开路电压电池的开路电压是无负荷情况下的电池电压。
开路电压不等于电池的电动势。
必须指出,电池的电动势是从热力学函数计算而得到的,而电池的开路电压则是实际测量出来的。
(4) 工作电压系指电池在某负载下实际的放电电压,通常是指一个电压范围。
例如,铅酸蓄电池的工作电压在2V 〜1.8V ;镍氢电池的工作电压在 1.5V〜1.1V ;锂离子电池的工作电压在 3.6V〜2.75V。
(5) 终止电压系指放电终止时的电压值,视负载和使用要求不同而异。
以铅酸蓄电池为例:电动势为2.1V,额定电压为2V,开路电压接近2.15V,工作电压为2V〜1.8V,放电终止电压为1.8V〜1.5V( 放电终止电压根据放电率的不同,其终止电压也不同)。
(6) 充电电压系指外电路直流电压对电池充电的电压。
般的充电电压要大于电池的开路电压,通常在一定的范围内。
例如,镍镉电池的充电压在1.45V〜1.5V ;锂离子电池的充电压在4.1V〜4.2V ;铅酸蓄电池的充电压在2.25V〜2.5V。
(7) 内阻蓄电池的内阻包括:正负极板的电阻,电解液的电阻,隔板的电阻和连接体的电阻等。
a. 正负极板电阻目前普遍使用的铅酸蓄电池正、负极板为涂膏式,由铅锑合金或铅钙合金板栅架和活性物质两部分构成。
因此,极板电阻也由板栅电阻和活性物质电阻组成。
板栅在活性物质内层,充放电时,不会发生化学变化,所以它的电阻是板栅的固有电阻。
活性物质的电阻是随着电池充放电状态的不同而变化的。
当电池放电时,极板的活性物质转变为硫酸铅(PbSO4) ,硫酸铅含量越大,其电阻越大。
动力电池SOC精选全文完整版

SOC的定义及研究意义 SOC的影响因素及特征参数 SOC的估算策略 SOC的研究现状 前期方案路线
SOC的定义及研究意义
SOC的定义
SOC(State of charge),即荷电状态。用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占 电池容量的比值。
美国先进电池联合会
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U C R U C p
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1I
p p
Uoc描述电池的开路电压,R0为电池内阻,I为总电流,Ip为通过极化电阻上的电 流,Ul为电池的负载电压,Rp和Cp分别为极化内阻和极化电容
Uoc
Ro
辨识参数
Rp
Cp
实验方案
以250C,1C为基准,建立基准电压—放电容量曲线、内阻—放电 容量曲线
保持温度不变,研究不同放电电流对容量的影响,寻找参数
线性模型法
模型简单
不够准确
内阻法 卡尔曼滤波法
与SOC关系密切 适合非线性模型
测量困难 需准确的模型算法
神经网络法
精度比较高
需大量训练方法和数据
SOC的估算策略
①发电实验法
放电实验法估算电池荷电状态(SOC)是比较准确的预估方法,它采用恒流持续放电,放电 电流与时间的乘积即为放出的电量。放电实验法常常被使用来标定电池的容量,该方法适用于所 有电池。但也存在明显的缺点:首先,充放电试验需要花费大量时间;其次,放电实验法不能用 于工作中的电池。 ②安时计量法
安时计量法(ampere hour,简称 AH)是最常用的 SOC 估计方法,安时计量法的原理是将电 池在不同电流下的放电电量等价为某个具体电流下的放电电量,其主要思想是 Peukert 方程。由 此,得到以下等效放电电量公式:
动力电池的电池容量测试与评估方法

动力电池的电池容量测试与评估方法动力电池作为电动汽车的核心能源存储装置,其电池容量的测试与评估对于电动汽车的性能和可靠性至关重要。
本文将介绍动力电池电池容量测试的方法和评估的标准。
一、动力电池电池容量测试方法动力电池的电池容量测试主要有两种方法,即荷电状态法和放电曲线法。
1. 荷电状态法荷电状态法是通过严格控制充电和放电过程的电压、电流和时间来计算电池容量。
测试时,首先将电池充电至特定的电压和状态,然后以一定的电流放电,记录放电时间和放电端电压。
根据电流与时间的积分,可以计算出电池的容量。
2. 放电曲线法放电曲线法是通过实际放电过程中的电流和电压数据绘制出放电曲线,根据曲线下的面积来计算电池容量。
测试时,通过恒定的电流放电,同时记录电压和时间数据。
根据电流与电压之间的关系,可以绘制出放电曲线,并计算曲线下的面积来得到电池容量。
二、动力电池电池容量评估方法电池容量评估是对测试得到的电池容量数据进行分析和判断,以确定电池的性能和状态。
1. 标称容量比较法标称容量比较法是将测试得到的电池容量值与电池的标称容量进行比较,以评估电池的性能。
如果测试得到的容量接近或达到标称容量,则说明电池性能良好;如果测试得到的容量偏离标称容量较大,则说明电池性能存在问题。
2. 循环寿命评估法循环寿命评估法是通过对电池进行多次充放电循环测试,来评估电池的容量衰减情况和寿命。
测试时,按照一定的充放电循环次数和条件进行测试,记录每次循环后的电池容量数据。
通过比较多次循环后的容量变化情况,可以评估电池的寿命和容量衰减速度。
3. 内阻评估法内阻评估法是通过测试电池放电过程中的电压和电流波形来计算电池内阻,从而评估电池的容量和性能。
测试时,通过测量电池放电过程中的电流和电压数据,结合电压和电流的相关理论模型,计算出电池的内阻。
内阻值越小,则说明电池容量和性能越好。
结论动力电池的电池容量测试与评估方法是保证电池性能和可靠性的重要手段。
动力电池的基本参数及含义

动力电池的基本参数及含义
动力电池是电动汽车、混合动力汽车、储能系统等设备中的关键部件,其基本参数包括:
1. 能量密度(能量 per unit volume):能量密度是指单位体积的动力电池储存的能量。
通常以毫安时/克(mAh/g)作为能量密度的测量单位。
能量密度越高,电池储存的能量就越多。
2. 电压:动力电池的电压是衡量其能量储存能力的重要参数。
通常,动力电池的电压范围在
3.6-6.0V之间。
3. 电流:动力电池的电流是衡量其供电能力的重要参数。
通常,动力电池的电流范围在10A-50A之间。
4. 循环寿命:循环寿命是指动力电池能够充放电的次数。
通常,动力电池的循环寿命可以达到数万次。
5. 安全性:动力电池的安全性是非常重要的,它涉及到电池的充放电过程、储存过程、使用过程中的安全性能等方面。
动力电池必须具有良好的安全性能,才能够被广泛应用于电动汽车、混合动力汽车等交通工具中。
6. 成本:动力电池的成本是一个重要的考虑因素。
由于动力电池的储存能量巨大,因此其制造和生产成本较高,需要企业进行大量的研发和生产工作,才能够保证动力电池的市场竞争力。
除了以上基本参数外,动力电池还有一些其他重要的参数,如重量、体积、尺寸、电池管理系统(BMS)等。
这些参数对于动力电池的设计、制造和使用都具有重要的参考价值。
动力电池是电动汽车、混合动力汽车、储能系统等设备中的关键部件,其基
本参数和含义对于保障交通工具的安全、环保和可持续发展具有重要的意义。
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动力电池重要参数定义及测量计算方法1.概述本文档的编写主要是为了方便公司内部研发人员更加快速清楚地认识电池的一些重要特性参数及其测量计算方法。
主要包括动力电池的荷电状态SOC,电池健康状态SOH,内阻R等。
此文档主要参考了动力电池的国家标准与行业标准,以及网上的一些权威资料信息,同时结合自身工作经验整合编写而成。
2.电池荷电状态SOC及估算方法2.1 电池荷电状态SOC的定义电池的荷电状态SOC被用来反映电池的剩余电量情况,其定义为当前可用容量占初始容量的百分比(国标)。
美国先进电池联合会(USABC)的《电动汽车电池实验手册》中将SOC定义如下:在指定的放电倍率下,电池剩余电量与等同条件下额定容量的比值。
SOC=Q O/Q N日本本田公司的电动汽车(EV Plus)定义SOC如下:SOC = 剩余容量/(额定容量-容量衰减因子) 其中剩余容量=额定容量-净放电量-自放电量-温度补偿动力电池的剩余电量是影响电动汽车的续驶里程和行驶性能的主要因素,准确的SOC估算可以提高电池的能量效率,延长电池的使用寿命,从而保证电动汽车更好的行驶,同时SOC也是作为电池充放电控制和电池均衡的重要依据。
实际应用中,我们需要根据电池的可测量值如电压电流结合电池内外界影响因素(温度、寿命等)来实现电池SOC的估算算法。
但是SOC受自身内部工作环境和外界多方面因素而呈非线性特性,所以要实现良好的SOC估算算法必须克服这些问题。
目前,国内外在电池SOC估算上已经部分实现并运用到工程上,如安时法、内阻法、开路电压法等。
这些算法共同特点是易于实现,但是对实际工况中的内外界影响因素缺乏考虑而导致适应性差,难以满足BMS对估算精度不断提高的要求。
所以在考虑SOC受到多种因素影响后,一些较为复杂的算法被提出,例如:卡尔曼滤波算法、神经网络算法、模糊估计算法等新型算法,相比于之前的传统算法其计算量大,但精度更高,其中卡尔曼滤波在计算精度和适应性上都有很好的表现。
2.2几种SOC估算算法简介(1)安时法安时法又被称为电流积分法,也是计算电池SOC的基础。
假设当前电池SOC初始值为SOC0,在经过t时间的充电或放电后SOC为:Q0是电池的额定容量,i(t)是电池充放电电流(放电为正)。
事实上,SOC定义为电池的荷电状态,而电池荷电状态就是电池电流的积分,所以理论上讲安时法是最准确的。
同时,它也易于实现,只需测量电池充放电电流和时间,而在实际工程应用时,采用离散化计算公式如下:在电池实际工作中使用安时法计算SOC,受到测量误差和噪声干扰因素会对测量结果造成影响从而无法正确估算SOC(自放电及温度等因素也没有考虑),同时电池的初始SOC值无法通过安时法得到。
通常,安时法使用上次电池充放电保留的SOC值作为下次计算初始值,但这样会使SOC误差不断累积。
所以实际工程上安时法一般作为其他算法的基础或结合其他算法来进行估算。
(2)开路电压法锂离子电池的电动势与电池的SOC之间存在一定的函数关系,由此可以通过开路电压进行测量从而得到电池的SOC值。
要通过开路电压法得到电池电动势的准确值,首先需要电池静置一段时间,此时的开路电压(OCV)的值可以认为与其电动势数值相等,这样就可以得到电池电动势并以此得到电池的SOC。
通过实验获得锂电池充放电的SOC-OCV曲线,然后根据SOC-OCV曲线查询不同开路电压的SOC值。
开路电压法需要电池在一段时间静置下以消除电池电压、容量在外界因素影响下造成的误差,不适用于电池SOC的实时测量。
另外,电池SOC在中间段开路电压变化很小,导致中间SOC测量及估算误差较大。
(3)卡尔曼滤波法卡尔曼滤波法是利用系统和测量动态的知识、假设的系统噪声和测量误差的统计特性,以及初始条件信息,对测量值进行处理,求得系统状态的最小误差估计。
电动汽车用的电池组,可看作是由输入和输出组成的动态系统。
在了解系统一定先验知识的前提下,建立系统的状态参数方程,再利用输出的校验作用,获得对系统包括荷电状态在内无法直接测量的内部参数估计。
在电池等效电路模型或电化学模型的基础上,建立系统的状态方程和测量方程。
根据电池组放电试验数据,应用卡尔曼滤波算法估计电池组的开路电压,实现对电池荷电状态的估计。
其优点是能够根据采集到的电压电流,由递推法法得到SOC的最小方差估计,解决SOC初值估计不准和累计误差的问题;缺点是对电池模型依赖性很强,对系统处理器的速度要求较高。
3.电池健康状态(SOH)定义与计算3.1 电池健康状态SOH的定义电池SOH的标准定义是在标准条件下动力电池从充满状态以一定倍率放电至截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量(实际初始容量)的比值,该比值是电池健康状况的一种反映。
简单来说,也就是电池使用一段时间后某些直接可测或间接计算得到的性能参数的实际值与标称值的比值,用来判断电池健康状况下降后的状态,衡量电池的健康程度,其实际表现在电池内部某些参数(如内阻、容量等)的变化上。
故根据电池特征量定义电池健康状态SOH具体有如下几种方法:(1)从电池剩余电量的角度定义SOH:SOH=Q aged/Q new其中,Q aged为电池当前可用的最大电量,Q new为电池未使用时的最大电量。
(2)从电池容量的角度定义SOH:SOH=C M/C N其中,C M为电池当前测量容量,C N为电池标称容量。
(3)从电池内阻的角度定义SOH:SOH=(R EOL-R)/(R EOL-R new)其中,R EOL为电池寿命终结时的电池内阻,R new为电池出厂时的内阻,R为电池当前状态下的内阻。
注:上面从电池剩余电量或电池容量来定义SOH的公式并不是SOH的实际计算公式,这只是一种定义的方法,即这种定义的方法有唯一的对应函数来与实际的SOH对应。
比如,基于单体电池的容量,SOH实际可用下面公式计算:SOH=(C M-C EOL)/(C N-C EOL)其中C EOL为电池寿命终止(报废)时的容量,是一个常数。
上面SOH的计算公式其实与(2)中的定义是等效的。
下面简单给出推导:设定义中SOH= C M/C N=X, 计算公式中SOH=(C M-C EOL)/(C N-C EOL)=Y,假设C EOL=pC N,则Y=( XC N-pC N)/(C N- pC N)=(X-p)/(1-p),即Y是关于X的一个函数(线性关系),其中p为常数。
3.2 几种常见的SOH估算方法(1)完全放电法完全放电测试需要对电池进行一个完全的放电循环,然后测试出放电容量与新电池的标称容量进行比较。
这个方法是目前公认最可靠的方法,但是这种方法的缺点也很明显,需要电池离线测试和较长的测试时间,测试完之后需对电池重新充电。
(2)内阻法通过建立内阻与SOH之间的关系来进行SOH估算,大量研究表明电池内阻和SOH之前存在一定的对应关系。
随着电池使用时间的增长,电池的内阻会随之增加,电池的可用电量同时会不断减少,通过这点来进行SOH估算。
这种方法也有缺点:大量研究表明,当电池容量下降到原来的70%—80%时电池的欧姆内阻才会发生显著变化,这与一般规定的80%可能有相当的差距。
同时电池的内阻本来就是毫欧级别的数值,它的在线准确测量也是一个难点。
(3)电化学阻抗法这是一种较复杂的方法,通过对电池施加多个不同频率的正弦信号,然后根据模糊理论对已经采集的数据进行分析,从而获得此电池的特性,预测当前电池的性能。
使用这种方法需要大量阻抗及阻抗谱相关理论,且需要较为昂贵的器材,故暂不推荐。
4.电池内阻R电池的内阻很小,我们一般用毫欧(mΩ)的单位来定义它。
内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。
正常情况下,内阻小的电池的大电流放电能力强,内阻大的电池放电能力弱。
电池的内阻包括欧姆内阻(RΩ)和电化学极化内阻(R e)。
对于锂离子电池来说,电池的欧姆内阻(RΩ),主要有锂离子通过电解质时受到阻力所形成的电阻、隔膜电阻、电解质-电极界面的电阻和集电体(铜铝箔、电极)电阻等;电化学极化内阻(R e)包括锂离子嵌入、脱嵌和离子扩散转移过程中的极化电阻、浓差极化电阻等。
欧姆内阻(RΩ)服从欧姆定律,电化学极化内阻(R e)不服从欧姆定律。
不同类型的电池内阻不同。
相同类型的电池,由于内部化学特性的不一致,内阻也不一样。
另外,无论是RΩ还是R e都会随着电池使用条件的不同而变化(随SOC、SOH、温度等变化)。
目前对电池内阻的测量主要有直流测试法与交流测试法两种,分别对应测得电池的交流内阻和直流内阻。
由于电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值;而测交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值(主要为欧姆内阻)。
直流放电内阻测量法:根据物理公式R=ΔV/ΔI,测试设备让电池在短时间内通过一个较大的恒定直流电流(目前一般使用40A-80A 的大电流),测量此时电池两端的电压变化,并按公式计算出当前的电池内阻。
此法控制得当精确度可以控制在0.1%以内,但也有明显的不足:(1)只能测量大容量电池,小容量电池无法负荷如此大电流;(2)当电池通过大电流时,电池内部发生极化现象,产生极化内阻。
故测量时间必须很短,否则测出的内阻值误差很大。
交流内阻测试一般使用专门的测试仪器,其方法原理如下:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池施加一个固定频率和固定电流大小的交流信号(目前一般使用1kHz频率、50mA小电流),然后对其电压进行采样,经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路计算出该电池的内阻值。
交流内阻测试法有如下特点:(1)可以测量几乎所有的电池,包括小容量电池,且对电池本身不会有太大损坏;(2)精度可能受纹波/谐波电流干扰,对测量仪器电路的抗干扰能力要求高;(3)无法实时在线测量。
5.动力电池自放电率测试电池的自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池存储的电量在一定环境条件下的保持能力(或内部的自发反应而引起的化学能损失)。
一般来说,自放电主要受电池制造工艺、材料、储存条件的影响。
自放电=[(初始容量—搁置后容量)/(初始容量×搁置时间)]×100%通常电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用。
一般地说,常规电池要求储存温度范围为-20~45℃。
电池充满电开路放置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。
锂离子电池的自放电率相对于其他类型电池来说还是微不足道的,且引起的容量损失大部分都可以恢复,这是由锂电池结构所决定的。
但是在不适宜的环境温度下,锂电池的自放电率还是很惊人的,这会对电池的使用寿命产生很大影响。
同时,单体电池自放电的不一致性是影响电池组一致性的重要因素,自放电差别大,使用过程中电池的不一致性会较快体现出来。