动力电池各种概念及原理剖析
来源:宝鄂实业
2020-03-20 15:36
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分析动力电池的各种概念和原理
一些重要的概念
1. 电压(V)
(1)开路电压:指电池在与外部电路或外部负载没有连接时的电压。开路电压与电池的剩余能量有一定的联系。
(2)工作电压:是指电池在工作状态下,即在电路中有电流时电池的正负电位差,也称负载电压。在电池放电的情况下,当电流流过电池时,需要克服内部电阻的电阻,所以工作电压总是低于开路电压。
(3)放电截止电压:是指电池放电后,放电时达到的电压(如果继续放电是过度放电,则电池寿命和功能受到损坏)。
(4)充电约束电压:从恒流充电到恒压充电的过程。
电池充放电电压曲线
2. 电池容量(啊)
定义:电池容量是指电池可储存的电量,容量是电池电功能的一个重要指标,它是由电极的活性物质决定的。
单位:容量用C表示,单位用Ah(安培)或mAh (mAh)表示。
式中:C=It,即电池容量(Ah) =电流(A) x放电时间(h)。
(4)例如:10安培小时电池的容量,5安培放电可放2小时,10安培放电可放1小时。
影响因素:电池的实际容量主要取决于以下因素:活性物质的数量和质量,活性物质的利用率。
6附加容量:在常规条件下测量,由电池容量制造商提供。
可用容量:在正常情况下,充满电的电池所释放的电量。
理论容量:假设活性材料被充分利用,电池的容量可以释放。
3.电池能量(Wh)
电池中储存的能量,以Wh表示
式中:能量(Wh) =外加电压(V)×工作电流(A)×工作时间(h)。
例如,3.2V15Ah单体电池的能量为48Wh, 3.2V100Ah电池组的能量为320Wh。
电池能量是衡量电池驱动设备所做功的重要指标。
4. 能量密度(Wh /公斤)
定义:指单位体积或单位质量释放的能量,一般用体积能密度(Wh/L)或质量能密度(Wh/kg)表示。
(2)例如:如果一个锂电池重量325克,额外的电压为3.7 v,能力是10啊,能量密度是113 wh /公斤,下表是理论值,实际使用的情况需要考虑壳,电池结构部分和其他方面的元素。
目前,锂电池的能量密度分别是镍镉电池和镍氢电池的3倍和1.5倍。
5. 功率和功率密度
(1)功率是指在某一放电系统中,单位时间电池输出能量,单位为W或kW。
功率密度又称比功率,是单位质量或单位体积的电池输出功率,单位是W/kg或W/L。
比功率是评价电池和电池组是否满足电动汽车加速和爬坡能力的重要指标。
6. 放电率(A)
放电速率是指在一定时间内释放其额外容量(C)所需要的电流值,其数值等于电池的额外容量的倍数。
(2)以10Ah电池为例,2A放电时,放电倍增器为0.2C, 20A放电时,放电倍增器为2C。
7. 充电方法
(1) CC/CV: CC为恒流,用固定电流给电池充电;CV是恒压,用固定的电压给电池充电,充电电流会随着电池的溢出而逐渐下降。
少于0.1摄氏度(2)充电:指的是电池的电流,通常在电池充满电时,迚行抵消时使用充电,如果电池充电的时刻没有严格的要求,推荐一个充电方法。
浮动充电:随时对电池进行恒压充电,使电池保持一定的充电状态。