杏彩体育
杏彩平台app动力电池入门-性能
发布日期: 2024-04-19
阅读数: 8

  杏彩平台app动力电池入门-性能对于电池来说,需要有一定的指标来评价动力电池的好坏,这些指标统称为性能。比如安全性、充放电性能、容量保持率、可用能量等。

  在整车设计过程中会对电池的性能提出需求。动力电池是新能源汽车心脏,动力电池的性能关系着整车性能能否达标,一辆新车的设计是否成功。

  电池是一个很全方位的产品,你要提升某一方面的性能,可能会牺牲其他方面的性能,这是电池设计研发的理解基础。

  可用能量决定了车辆的续驶里程,这是一个非常关键的指标。设计过程中要平衡续驶里程和整车成本(可用能量)。充放电功率决定了车辆的起步性能,加速性能,最高车速等。外接充电功率决定了车辆的充电速率,充电时间也是消费者非常关心的指标。寿命决定了车辆的最长使用时间。热性能决定了车辆的安全性、效率等。

  电池能量是指储存的能量,能量的单位是瓦时 (wh)。我们常说的 1 度电就是 1000Wh(1kWh)。

  电池容量和能量单位不同,故容量不等于能量,因此两者之间是不能进行直接比较的。那么能量和容量有什么关系呢?电池的能量=标称容量X标称电压,例如P20的智能电池所具备的能量为 16Ah X 44.4V=710.4(Wh),即 P20 的智能电池具备 0.7 度电。

  可用能量是车辆允许的放电SOC范围内能够放出的电量。根据国标要求,这个电量按1/3C的速率放电得到。

  随着电池的循环放电次数增加,电池老化,可用能量会降低。一般在对电池提性能指标时会提两个指标,一个是电池出厂时的可用能量(BOL),一个是电池健康度(SOH)达到规定值不能再在车上使用时的可用能量(EOL)。

  锂离子电池温度越低,放电功率越小。锂离子电池功率随温度降低0℃后,急剧降低,随温度升高而增大。

  电芯峰值放电功率分为2s、10s、30s放电功率,持续时间越长,功率越低。持续不同时间的充放电功率用于不同的使用场景。如整车加速性更侧重2s或10s放电功率计算,最高车速更侧重用30s放电功率计算。

  低温下电解液变得粘稠,离子活跃性降低,充电速度变慢。温度过低时甚至不能充电。锂离子电池高低温窗口主要与电解液相关,可以通过添加离子导电剂等改善电池高低温性能。在低温环境中,杏彩官网注册动力电池系统的实际容量、放电倍率和电压平台会降低,影响着其在整车上的表现,例如续航里程减少、最大放电功率降低等。这些参数都影响着电池管理系统SOC 的估算,以及过充过放等安全策略的定义。

  锂动力锂电池自放电是指锂动力锂电池在开路搁置时的自动放电现象,即含一定电量的锂动力锂电池,在某一环境的温度下,放置一段时间后,会损失一部分容量,这就是自放电。

  锂动力锂电池出现自放电的重要原因是由于电极在电解液中处于热力学的不稳定状态,锂即动力锂电池的两个电极各自发生氧化还原反应的结果。在锂动力锂电池的两个电极中,负极的自放电是重要的,自放电的发生使活性物质被消耗,转变成不能利用的热能。

  锂动力锂电池自放电速率的大小是由动力学的因素决定的,重要取决于电极材料的本性、表面状态、电解液的组成和浓度、杂质含量等,也取决与搁置的环境条件,如温度和湿度等因素。杏彩体育平台网页版

  充电效率是指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输入的电池容量的比值它可按照以下公式计算:充电效率=(放电电流* 放电至截止电压的时间 /充电电流* 充电时间)* 100%输入的能量部分用来将活性物质转换为充电态,部分消耗在副反应上来产生氧气,充电效率受到充电速率和环境温度的影响,充电时充电电流必须在一定范围内,电流太小或太大充电效率都很低,由于电池还存在自放电,致使电池无法充满电一次电池只能放电一次, 二次电池 可反复充放电循环使用,可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化。

  锂电池温度与电阻的关系,如下图所示。不同的曲线代表电池自身不同的荷电量。任何一个荷电量下,电池内阻都随着温度的降低而明显升高,荷电量越低的电芯,内阻越大,并且这个趋势也随着温度的变化而保持不变。低温下,正负极材料中,带电离子的扩散运动能力变差,穿越电极与电解液的钝化膜变得困难,在电解液中传递的速度也降低,并且在传递过程中还会额外产生很多热量。锂离子到达负极以后,在负极材料内部的扩散也变得不顺畅。全部的过程,带电离子的运动都变得困难重重,在外部看来,就是电芯的内阻升高了。

  无论充放,大电流下的电池内阻热效应会导致温度骤升,也符合前述高温导致的寿命衰减。其次,是大倍率充电,会显著加速电池容量衰减。可以理解为,负极有一个筛网,锂离子从中通过,快充电流越大,锂离子数量越多,越容易堵车,造成不可逆的容量衰减。

  电池完成1次满充加1次满放才能称为1次完整的循环。所以循环寿命2000次并不等于充电2000次

  用“掐头去尾”这个词可以比较形象地解释SOC的影响。即电池电量比较满的那一段范围和电池电量比较空的那一段范围都是建议避开的,因为在此区间,电池内阻快速增大,同样适用前述电流热效应导致的高温对寿命的影响。并且,在高SOC区间(电量比较满的状态)容易发生更多副反应,严重影响电池寿命。一般建议使用中间段10%~90%的电量,许多车企已经提供了SOC使用区间的手动调节选项,在不需要长途行驶的时候可以选择。

  电芯的循环寿命一般是1500-2000周;(不考虑圆柱电芯,圆柱电芯一般循环比较差;1C/1C@25℃,100%DOD,初始容量80%截止。)由于电芯一致性的影响,即电池包的寿命一般取决于质量最差的那一支电芯的寿命,所以电池包的循环寿命一般会在电芯基础上打个八折,也就是1200-1600周

  人们日常说的安全性,是电池在正常使用(包括正常范围内的滥用)的时候,会不会自发性的出现安全问题,比如自燃,突然爆炸,或者是突然掉电、漏电等使用异常。

  而技术角度的安全性是指电池在滥用条件下,失效反应的剧烈程度。滥用条件是按照国标《GBT31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及实验方法》执行,有过放、过充、外短路、挤压、跌落等;失效反应包括漏夜、起火、爆炸三种。

  电池热失控带来的损害是非常巨大的,所以这也是业内比较关心的问题。主机厂和电池生产厂商会对电池安全性做许多工作,车辆准入过程中也会专门针对电池安全性做许多工作。例如在电芯设计过程中加入阻燃添加剂,设计比较硬的电芯外壳,防止电芯变形挤压其他电芯,在BMS中设立均衡措施、热失控报警机制等。

Copyright © 2002-2023 杏彩注册_杏彩体育平台注册·(中国)官方网站 赣ICP备16004710号-2