鉅大LARGE | 點擊量:4005次 | 2021年04月16日
什么是電動汽車電池參數(shù) 參數(shù)代表什么你了解么?
隨著電動物流車的使用環(huán)境以及技術(shù)越來越成熟,越來越多用戶開始接觸純電動物流車。純電動物流車與傳統(tǒng)的柴油車有著非常多的不同,接觸過電動輕卡的用戶都了解,電池上的銘牌通常會標(biāo)有幾個參數(shù),一般會有標(biāo)稱電壓、標(biāo)稱能量或者是額定容量等,
一、電池基礎(chǔ)參數(shù)
首先先來了解下最基礎(chǔ)的參數(shù),這也是初中課堂中學(xué)過的,相信各位卡友都能懂,因此就簡單說說。
●電壓:
根據(jù)物理學(xué)中的含義是,電壓也稱作電勢差或電位差,電壓是推動電荷定向移動形成電流的原因,就好比水壩造成的水位高低而出現(xiàn)的水壓。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
動力鋰電池的電壓指的是電池接上負(fù)載后的負(fù)載電壓,又稱為工作電壓。動力鋰電池有時會標(biāo)有兩種電壓值,數(shù)值較低通常是3-5V以內(nèi)的是單體電池的電壓值,而另一種電壓值達(dá)到幾百數(shù)值的就是動力鋰電池的總電壓。
●電流:
科學(xué)上把單位時間里通過導(dǎo)體任一橫截面的電量叫做電流。而動力鋰電池中的電流則是指電池在一定的范圍內(nèi)的充電和放電電流,而它們的最大值稱為最大允許電流,電流的概念跟水流類似。
電池的電流值可在儀表上顯示,這也是動力輸出的指標(biāo),輸出電流越高,動力輸出越大,假如電流輸出為負(fù)值,則此時電動汽車正在進(jìn)行能量回收。
●電池放電C率:
在電池的基本參數(shù)中,電池放電C率這個參數(shù)估計普通卡友也很少會了解到,但這個卻是決定電池充電快慢的重要參數(shù)。電池放電C率又可稱為充放電倍率,充放電倍率=充放電電流/額定容量;例如:額定容量為100Ah的電池用20A放電時,其放電倍率為0.2C;電池放電C率,1C,2C,0.2C是電池放電速率,它們是表示放電快慢的一種量度。
有關(guān)電池放電C率我們也可以簡單理解為,當(dāng)電池容量固按時,充放電倍率數(shù)值越大,充電的速度就越快。
二、電池的能量、容量表示
除了最基本的電流電壓參數(shù)外,動力鋰電池還有更重要的容量以及能量等參數(shù),但其實這些參數(shù)大體上都可作為電池容量的表達(dá)方式,都決定著動力鋰電池能供應(yīng)多少續(xù)航里程。
●容量:
動力鋰電池的容量是指電池在一定放電條件下所能放出的電量,單位常用A.h表示,等于放電電流與放電時間的乘積,容量也分為理論容量、標(biāo)稱容量、額定容量,一般動力鋰電池上都寫的是標(biāo)稱容量。
●能量:
動力鋰電池能量是指在一定的放電條件下,電池輸出的電能,單位為Wh或者kWh,它影響電動汽車的續(xù)航里程,這個也是判斷電池續(xù)航里程的直接參數(shù),也可以理解為傳統(tǒng)柴油車上的油箱。
●能量密度:
能量密度是指單位質(zhì)量或單位體積的電池所能輸出的能量。在電動汽車應(yīng)用方面,電池能量密度影響電動汽車的整車質(zhì)量和續(xù)駛里程,同時也影響到電池的體積以及布置空間。
能量密度也是目前電池補貼的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一,只有達(dá)到了目前規(guī)定的能量密度標(biāo)準(zhǔn),電動汽車才能獲取全額的補貼。目前乘用車補貼車型能量密度不低于105Wh/kg,關(guān)于能量密度大的電池,給予較高的補貼系數(shù)(160Wh/kg及以上的車型按1.2倍補貼)
三、電池壽命
除了關(guān)注電池的容量、能量密度以及可供應(yīng)的續(xù)航里程外,電池的壽命卡友們也應(yīng)該關(guān)注一下。電池的壽命關(guān)乎到電動輕卡的使用成本以及電動輕卡的殘值,通常電池的壽命用循環(huán)壽命表示。
●循環(huán)壽命
循環(huán)壽命指的是電池可以循環(huán)充放電的次數(shù)。即在理想的溫濕度下,以額定的充放電電流進(jìn)行充放電,計算電池容量衰減到80%時所經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)。電池在衰減到80%的容量后,一般都會進(jìn)行回收,用于大型的儲能設(shè)備。
四、剩余電量SOC
說完電池參數(shù),還有一個標(biāo)識要卡友們了解的,就是電動輕卡儀表盤上顯示的SOC剩余電量,當(dāng)然有部分車型會直接用剩余電量作為標(biāo)識。SOC也可理解為燃油剩余量,這個能明確表示車輛還有多少續(xù)航里程。
SOC,全稱是StateofCharge,荷電狀態(tài),也叫剩余電量,代表的是電池放電后剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值。
電池管理系統(tǒng)(BMS)
而SOC剩余電量則是通過電池管理系統(tǒng)(BMS)管理并進(jìn)行估算,BMS重要是來保證電池高效的工作,所以它也是電池管理的核心。
電池上的這么多參數(shù),實際上我們真正關(guān)注的只有容量、能量密度以及循環(huán)壽命,容量決定著續(xù)航里程;能量密度決定電池重量,同時也是補貼標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù);而電池循環(huán)壽命則影響著你能用多長時間。此外,在用車過程中,SOC也是車輛電池狀態(tài)的重要參考值,可隨時監(jiān)控電池狀態(tài)鋰離子電池(Li-ionBatteries)是鋰離子電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前,先介紹鋰離子電池。舉例來講,紐扣式電池就屬于鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯,負(fù)極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓,不需充電。這種電池也可以充電,但循環(huán)性能不好,在充放電循環(huán)過程中,容易形成鋰枝晶,造成電池內(nèi)部短路,所以一般情況下這種電池是禁止充電的。
后來,日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極的鋰離子電池,在充放電過程中,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。
20世紀(jì)90年代初,日本Sony能源開發(fā)公司和加拿大Moli能源公司分別研制成功了新型的鋰離子蓄電池,不僅性能良好,而且對環(huán)境無污染。隨著信息技術(shù)、手持式機(jī)械和電動汽車的迅猛發(fā)展,對高效能電源的需求急劇上升,鋰離子電池已成為目前發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一。
02
鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及原理
鋰離子電池的重要組成:
(1)正極活性物質(zhì)重要指鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰等,導(dǎo)電集流體一般使用厚度在10--20微米的鋁箔;
(2)隔膜一種特殊的塑料膜,可以讓鋰離子通過,但卻是電子的絕緣體,目前重要有PE和PP兩種及其組合。還有一類無機(jī)固體隔膜,如氧化鋁隔膜涂層就是一種無機(jī)固體隔膜,;
(3)負(fù)極活性物質(zhì)重要指石墨、鈦酸鋰、或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳材料,導(dǎo)電集流體一般使用厚度在7-15微米的銅箔;
(4)電解液一般為有機(jī)體系,如溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑,另有些聚合物電池使用凝膠狀電解液;
(5)電池外殼重要分為硬殼(鋼殼、鋁殼、鍍鎳鐵殼等)和軟包(鋁塑膜)兩種。