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鋰離子電池作業(yè)原理
鋰離子電池作業(yè)原理:鋰離子電池放電時(shí),它的作業(yè)電壓總是跟著時(shí)間的連續(xù)而不斷發(fā)作改動(dòng),用電池的作業(yè)電壓做縱坐標(biāo),放電時(shí)間,或容量,或荷電情況(SOC),或放電深度(DOD)做橫坐標(biāo),繪制而成的曲線稱為放電曲線。要認(rèn)識(shí)電池的放電特性曲線,首先需求從原理上了解電池的電壓。
【電池的電壓】
電極反應(yīng)要構(gòu)成電池有必要滿足以下條件:化學(xué)反應(yīng)中失掉電子的進(jìn)程(即氧化進(jìn)程)和得到電子的進(jìn)程(即復(fù)原反應(yīng)進(jìn)程)有必要分隔在兩個(gè)不同區(qū)域中進(jìn)行,這差異于一般的氧化復(fù)原反應(yīng);兩電極的活性物質(zhì)進(jìn)行氧化復(fù)原反應(yīng)時(shí)所需的電子有必要由外電路傳遞,這差異于金屬腐蝕進(jìn)程的微電池反應(yīng)。電池的電壓是正極與負(fù)極之間的電勢(shì)差,詳細(xì)的要害參數(shù)包括開路電壓、作業(yè)電壓、充放電截止電壓等。
【鋰離子電池材料的電極電位】
電極電位是指固體材料浸于電解質(zhì)溶液中,顯示出電的效應(yīng),即金屬的表面與溶液間發(fā)作的電位差,這種電位差稱為金屬在此溶液中的電位或電極電位。簡(jiǎn)單說電極電位是標(biāo)明某種離子或原子獲得電子而被復(fù)原的趨勢(shì)。
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%
因而,對(duì)某種正極或負(fù)極材料來說,當(dāng)處于有鋰鹽的電解質(zhì)中時(shí),其電極電位標(biāo)明成:
M(正極/負(fù)極)+xLi++xe=LixMGc=Fψc
其間,φc就是這種物質(zhì)表現(xiàn)出來的電極電位。標(biāo)準(zhǔn)氫電極電勢(shì)被規(guī)矩為0.0V。
【電池的開路電壓】
電池電動(dòng)勢(shì)是根據(jù)電池反應(yīng),運(yùn)用熱力學(xué)方法進(jìn)行核算的理論值,即電池在斷路時(shí)處于可逆平衡情況下,正負(fù)極之間的平衡電極電勢(shì)之差,是電池可以給出電壓的極大值。而實(shí)踐上,正負(fù)極在電解液中并不必定處于熱力學(xué)平衡情況,即電池的正負(fù)極在電解質(zhì)溶液中所樹立的電極電勢(shì)通常并非平衡電極電勢(shì),因而電池的開路電壓一般均小于它的電動(dòng)勢(shì)。關(guān)于電極反應(yīng):
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
M2++2e-=M
考慮反應(yīng)物組分的非標(biāo)準(zhǔn)情況以及活性組分的活度(或濃度)隨時(shí)間的改動(dòng),選用能斯特方程修改電池實(shí)踐開路電壓:
E=E0-RY1n(aM/aM2+)
其間,R是氣體常數(shù),T是反應(yīng)溫度,a是組分活度或濃度。電池的開路電壓取決于電池正負(fù)極材料的性質(zhì)、電解質(zhì)和溫度條件等,而與電池的幾何結(jié)構(gòu)和尺寸巨細(xì)無關(guān)。鋰離子電極材料制備成極片,與金屬鋰片組裝成紐扣半電池,可以測(cè)得電極材料在不同的SOC情況下的開路電壓,開路電壓曲線是電極材料荷電情況的反應(yīng),電池貯存進(jìn)程中開路電壓會(huì)下降,但起伏不會(huì)很大,假設(shè)開路電壓下降速度過快或起伏過大屬異?,F(xiàn)象。兩極活性物質(zhì)表面情況改動(dòng)及電池自放電是開路電壓在貯存中下降的首要原因,詳細(xì)包括正負(fù)極材料表面膜層的改動(dòng);電極熱力學(xué)不安穩(wěn)性構(gòu)成的電位改動(dòng);金屬異物雜質(zhì)的溶解與分出;正負(fù)極之間隔膜構(gòu)成的微短路等。鋰離子電池在老化時(shí),K值(電壓降)的改動(dòng)正是電極材料表面SEI膜的構(gòu)成和安穩(wěn)進(jìn)程,假設(shè)電壓降太大,闡明內(nèi)部存在微短路,斷定電池為不合格品。
【電池極化】
電流經(jīng)過電極時(shí),電極違背平衡電極電勢(shì)的現(xiàn)象稱為極化,極化發(fā)作過電勢(shì)。根據(jù)極化發(fā)作的原因可以將極化分為歐姆極化、濃差極化和電化學(xué)極化,圖2是電池典型的放電曲線及各種極化對(duì)電壓的影響。
(1)歐姆極化:由電池連接各部分的電阻構(gòu)成,其壓降值遵從歐姆定律,電流減小,極化當(dāng)即減小,電流間斷后當(dāng)即消失。
(2)電化學(xué)極化:由電極表面電化學(xué)反應(yīng)的緩緩慢構(gòu)成極化。跟著電流變小,在微秒級(jí)內(nèi)顯著下降。
(3)濃差極化:由于溶液中離子渙散進(jìn)程的緩緩慢,構(gòu)成在必定電流下電極表面與溶液本體濃度差,發(fā)作極化。這種極化跟著電流下降,在宏觀的秒級(jí)(幾秒到幾十秒)上下降或消失。
電池的內(nèi)阻隨電池放電電流的增大而增大,這首要是由于大的放電電流使得電池的極化趨勢(shì)增大,并且放電電流越大,則極化的趨勢(shì)就越明顯,如圖2所示。根據(jù)歐姆定律:V=E0-I×RT,內(nèi)部全體電阻RT的增加,則電池電壓抵達(dá)放電截止電壓所需求的時(shí)間也相應(yīng)減少,故放出的容量也減少。
鋰離子電池實(shí)質(zhì)上是一種鋰離子濃差電池,鋰離子電池的充放電進(jìn)程為鋰離子在正負(fù)極的嵌入、脫出的進(jìn)程。影響鋰離子電池極化的要素包括:
(1)電解液的影響:電解液電導(dǎo)率低是鋰離子電池極化發(fā)作的首要原因。在一般溫度范圍內(nèi),鋰離子電池用電解液的電導(dǎo)率一般只要0.01~0.1S/cm,,是水溶液的百分之一。因而,鋰離子電池在大電流放電時(shí),來不及從電解液中彌補(bǔ)Li+,會(huì)發(fā)作極化現(xiàn)象。前進(jìn)電解液的導(dǎo)電才干是改進(jìn)鋰離子電池大電流放電才干的要害要素。
(2)正負(fù)極材料的影響:正負(fù)極材料顆粒大鋰離子渙散到表面的通道加長(zhǎng),不利于大倍率放電。
(3)導(dǎo)電劑:導(dǎo)電劑的含量是影響高倍率放電功能的重要要素。假設(shè)正極配方中的導(dǎo)電劑含量缺少,大電流放電時(shí)電子不能及時(shí)地轉(zhuǎn)移,極化內(nèi)阻靈敏增大,使電池的電壓很快下降到放電截止電壓。
(4)極片規(guī)劃的影響:極片厚度:大電流放電的情況下,活性物質(zhì)反應(yīng)速度很快,要求鋰離子能在資猜中靈敏的嵌入、脫出,若是極片較厚,鋰離子渙散的途徑增加,極片厚度方向會(huì)發(fā)作很大的鋰離子濃度梯度。
壓實(shí)密度:極片的壓實(shí)密度較大,孔隙變得更小,則極片厚度方向鋰離子運(yùn)動(dòng)的途徑更長(zhǎng)。別的,壓實(shí)密度過大,材料與電解液之間觸摸面積減小,電極反應(yīng)場(chǎng)所減少,電池內(nèi)阻也會(huì)增大。
(5)SEI膜的影響:SEI膜的構(gòu)成增加了電極/電解液界面的電阻,構(gòu)成電壓滯后即極化。
【電池的作業(yè)電壓】
作業(yè)電壓又稱端電壓,是指電池在作業(yè)情況下即電路中有電流流過時(shí)電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差。在電池放電作業(yè)情況下,當(dāng)電流流過電池內(nèi)部時(shí),需戰(zhàn)勝電池的內(nèi)阻所構(gòu)成阻力,會(huì)構(gòu)成歐姆壓降和電極極化,故作業(yè)電壓總是低于開路電壓,充電時(shí)則與之相反,端電壓總是高于開路電壓。即極化的效果使電池放電時(shí)端電壓低于電池的電動(dòng)勢(shì),電池充電時(shí),電池的端電壓高于電池的電動(dòng)勢(shì)。
由于極化現(xiàn)象的存在,會(huì)導(dǎo)致電池在充放電進(jìn)程中瞬時(shí)電壓與實(shí)踐電壓會(huì)發(fā)作必定的偏差。充電時(shí),瞬時(shí)電壓略高于實(shí)踐電壓,充電完畢后極化消失,電壓回落;放電時(shí),瞬時(shí)電壓略低于實(shí)踐電壓,放電完畢后極化消失,電壓上升。
綜合以上所述,表達(dá)式為:
其間,E+、E—分別標(biāo)明正、負(fù)極的電勢(shì),E+0、E—0分別標(biāo)明正、負(fù)極的平衡電極電勢(shì),VR標(biāo)明歐姆極化電壓,η+、η—分別標(biāo)明正、負(fù)極的過電勢(shì)。
【放電檢驗(yàn)底子原理】
底子了解電池的電壓之后,咱們開端解析鋰離子電池的放電曲線。放電曲線底子反映電極的情況,是正負(fù)兩個(gè)電極情況改動(dòng)的疊加。
在整個(gè)放電進(jìn)程中鋰離子電池的電壓曲線可以分為3個(gè)階段
1)電池在初始階段端電壓快速下降,放電倍率越大,電壓下降的越快;
2)電池電壓進(jìn)入一個(gè)緩慢改動(dòng)的階段,這段時(shí)間稱為電池的途徑區(qū),放電倍率越小,
途徑區(qū)繼續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng),途徑電壓越高,電壓下降越緩慢。
3)在電池電量靠近放完時(shí),電池負(fù)載電壓開端急劇下降直至抵達(dá)放電截止電壓。
檢驗(yàn)時(shí),搜集數(shù)據(jù)的方法有兩種
(1)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔Δt搜集電流,電壓和時(shí)間等數(shù)據(jù);
(2)根據(jù)設(shè)定電壓改動(dòng)差ΔV搜集電流,電壓和時(shí)間數(shù)據(jù)。充放電設(shè)備的精度首要包括電流精度、電壓精度、時(shí)間精度。表2是某款充放電機(jī)的設(shè)備參數(shù),其間,%FS標(biāo)明全量程的百分?jǐn)?shù),0.05%RD是指測(cè)量的過失在讀數(shù)的0.05%范圍內(nèi)。充放電設(shè)備一般選用數(shù)控恒流源代替負(fù)載電阻作負(fù)載,使電池的輸出電壓與回路中串聯(lián)電阻或寄生電阻無關(guān),而只與電池等效的抱負(fù)電壓源的電壓E和內(nèi)阻r以及回路電流I相關(guān)。假設(shè)運(yùn)用電阻做負(fù)載,設(shè)電池等效的抱負(fù)電壓源的電壓為E,內(nèi)阻為r,負(fù)載電阻為R,用電壓表測(cè)量負(fù)載電阻兩端的電壓,如圖6上圖所示。可是,實(shí)踐情況下,電路中存在引線電阻和夾具觸摸電阻(共同為寄生電阻)圖3上圖的等效電路圖為圖3下圖所示。實(shí)踐情況下不可避免地引入了寄生電阻,然后使總的負(fù)載電阻變大,可是測(cè)量的電壓是負(fù)載電阻R兩端的電壓,因而引入了過失。
當(dāng)電流為I1的恒流源作為負(fù)載時(shí),恒流源負(fù)載原理圖和實(shí)踐等效電路圖如圖7所示。E、I1為安穩(wěn)值,r在必守時(shí)間內(nèi)不變。
UAB=E-rI1
由以上公式可知A、B兩點(diǎn)電壓為安穩(wěn)值,即電池的輸出電壓與回路中串聯(lián)電阻的巨細(xì)無關(guān),當(dāng)然也就與寄生電阻無關(guān)。別的,四端子測(cè)量方法可以完成對(duì)電池輸出電壓的較準(zhǔn)確測(cè)量。
恒流源是一種能向負(fù)載供給安穩(wěn)電流的電源設(shè)備,在外界電網(wǎng)電源發(fā)作波動(dòng)和阻抗特性發(fā)作改動(dòng)時(shí)它仍能使輸出電流堅(jiān)持安穩(wěn)。
【放電檢驗(yàn)方式】
充放電檢驗(yàn)設(shè)備一般運(yùn)用半導(dǎo)體器件作為通流元件,經(jīng)過調(diào)整半導(dǎo)體器件的操控信號(hào),可以模擬出恒流,恒壓,恒阻等多種不同特性的負(fù)載。鋰離子電池放電檢驗(yàn)方式首要包括恒流放電、恒阻放電、恒功率放電等。在各放電方式下還可以分出連續(xù)放電和間隔放電,其間根據(jù)時(shí)間的長(zhǎng)短,間隔放電又可以分為間歇放電和脈沖放電。放電檢驗(yàn)時(shí),電池根據(jù)設(shè)定的方式進(jìn)行放電,抵達(dá)設(shè)定的條件后間斷放電,放電截止條件包括設(shè)定電壓截止、設(shè)守時(shí)間截止、設(shè)定容量截止,設(shè)定負(fù)電壓梯度截止等。電池放電電壓的改動(dòng)與放電原則有關(guān),即放電曲線的改動(dòng)還受放電原則的影響,包括:放電電流,放電溫度,放電停止電壓;間歇仍是連續(xù)放電。放電電流越大,作業(yè)電壓下降越快;隨放電溫度的增加,放電曲線改動(dòng)較平緩。
(1)恒流放電
恒流放電時(shí),設(shè)定電流值,然后經(jīng)過調(diào)度數(shù)控恒流源來抵達(dá)這一電流值,然后完成電池的恒流放電,一同搜集電池的端電壓的改動(dòng),用來檢測(cè)電池的放電特性。恒流放電是放電電流不變,可是電池電壓繼續(xù)下降,所以功率繼續(xù)下降的放電。圖5就是鋰離子電池恒流放電的電壓和電流曲線。由于用恒電流放電,時(shí)間坐標(biāo)軸很簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換為容量(電流與時(shí)間的乘積)坐標(biāo)軸。圖5是恒流放電時(shí)電壓-容量曲線。恒流放電是鋰離子電池檢驗(yàn)中最常運(yùn)用的放電方法。
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(2)恒功率放電
恒功率放電時(shí),首先設(shè)定恒功率的功率值P,并搜集電池的輸出電壓U。在放電進(jìn)程中,要求P安穩(wěn)不變,可是U是不斷改動(dòng)的,所以需求根據(jù)公式I=P/U不斷地調(diào)度數(shù)控恒流源的電流I以抵達(dá)恒功率放電的目的。堅(jiān)持放電功率不變,因放電進(jìn)程中電池的電壓繼續(xù)下降,所以恒功率放電中電流是繼續(xù)上升的。由于用恒功率放電,時(shí)間坐標(biāo)軸很簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換為能量(功率與時(shí)間的乘積)坐標(biāo)軸。
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恒流放電和恒功率放電對(duì)比
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圖7是磷酸鐵鋰電池兩種方式下不同倍率充放電檢驗(yàn)效果。根據(jù)圖7(a)的容量曲線,恒流方式下跟著充放電電流的增大,電池實(shí)踐充放電容量均逐步變小但改動(dòng)起伏相對(duì)較小。恒功率方式下電池的實(shí)踐充放電容量也隨功率的增加而逐步減小,且倍率越大,容量衰減越快。1h率放電容量較恒流方式為低。一同,當(dāng)充放電倍率低于5h率時(shí),恒功率條件下電池容量較高,而高于5h率時(shí)則恒流條件下電池容量較高。
從圖7(b)所示的容量-電壓曲線可以看出,在低倍率條件下,磷酸鐵鋰電池兩種方式容量-電壓曲線靠近,且充放電電壓途徑改動(dòng)不大,但在高倍率條件下,恒流-恒壓方式的恒壓時(shí)間明顯加長(zhǎng),且充電電壓途徑明顯升高,放電電壓途徑明顯下降。
(3)恒阻放電
恒阻放電時(shí),首先設(shè)定安穩(wěn)的電阻值R,搜集電池的輸出電壓U,在放電進(jìn)程中,要求R安穩(wěn)不變,可是U是不斷改動(dòng)的,所以需求根據(jù)公式I=U/R不斷地調(diào)度數(shù)控恒流源的電流I值以抵達(dá)恒電阻放電的目的。電池的電壓在放電進(jìn)程是一直在下降的,電阻不變,所以放電電流I也是一個(gè)下降的進(jìn)程。
(4)連續(xù)放電、間歇放電和脈沖放電
電池在恒電流、恒功率和恒電阻三種方法下放電的一同,使用守時(shí)功能以完成連續(xù)放電、間歇放電和脈沖放電的操控。圖11是典型脈沖充放電檢驗(yàn)的電流曲線和電壓曲線。
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【放電曲線包括的信息】
放電曲線是指放電進(jìn)程中,電池的電壓、電流、容量等隨時(shí)間的改動(dòng)的曲線。充放電曲線中所包括的信息非常豐富,詳細(xì)包括容量,能量,作業(yè)電壓及電壓途徑,電極電勢(shì)與荷電情況的聯(lián)系等。放電檢驗(yàn)時(shí)記載的首要數(shù)據(jù)就是電流和電壓的時(shí)間演化,從這些根底數(shù)據(jù)可以獲取許多參數(shù),以下詳細(xì)介紹放電曲線可以獲取的參數(shù)。
(1)電壓
鋰離子電池放電檢驗(yàn)中,電壓參數(shù)首要包括電壓途徑、中值電壓、均勻電壓、截止電壓等。途徑電壓是指電壓改動(dòng)最小而容量改動(dòng)較大時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓值,可以經(jīng)過dQ/dV的峰值得出。中值電壓是電池容量一半時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓值,關(guān)于途徑比較明顯的材料,如磷酸鐵鋰和鈦酸鋰等,中值電壓就是途徑電壓。均勻電壓是電壓-容量曲線的有用面積(即電池放電能量)除以容量核算公式為ü=∫U(t)*I(t)dt/∫I(t)dt。截止電壓是是指電池放電時(shí)答應(yīng)的最低電壓,假設(shè)電壓低于放電截止電壓后繼續(xù)放電,電池兩端的電壓會(huì)靈敏下降,構(gòu)成過度放電,過放電或許構(gòu)成電極活性物質(zhì)危害,失掉反應(yīng)才干,使電池壽數(shù)縮短。如第一部分所述,電池的電壓與正負(fù)極材料的荷電情況及電極電勢(shì)相關(guān)。
(2)容量和比容量
電池容量是指必定放電原則下(在必定的放電電流I,放電溫度T,放電截止電壓V條件),電池所放出的電量,表征電池貯存能量的才干,單位是Ah或C。容量受許多引素的影響,如:放電電流、放電溫度等。容量巨細(xì)是由正負(fù)極中活性物質(zhì)的數(shù)量多少來決定的。
理論容量:活性物質(zhì)全部參加反應(yīng)所給出的容量。
實(shí)踐容量:在必定的放電原則下實(shí)踐放出的容量。
額定容量:指電池在規(guī)劃的放電條件下,電池確保給出的最低電量。
放電檢驗(yàn)中,容量經(jīng)過電流對(duì)時(shí)間積分核算,即C=∫I(t)dt,恒流放電時(shí)電流安穩(wěn)不變,C=∫I(t)dt=It;恒電阻R放電時(shí),C=∫I(t)dt=(1/R)*∫U(t)dt≈(1/R)*üt(ü為放電均勻電壓,t為放電時(shí)間)。
比容量:為了對(duì)不同的電池進(jìn)行比較,引入比容量概念。比容量是指單位質(zhì)量或單位體積電極活性物質(zhì)所給出的容量,稱為質(zhì)量比容量或體積比容量。通常核算方法為:比容量=電池首次放電容量/(活性物質(zhì)量*活性物質(zhì)使用率)
影響電池容量的要素:
a.電池的放電電流:電流越大,輸出的容量減少;
b.電池的放電溫度:溫度下降,輸出容量減少;
c.電池的放電截止電壓:是由電極材料以及電極反應(yīng)自身的約束來設(shè)定的放電時(shí)一般為3.0V或2.75V。
d.電池的充放電次數(shù):電池經(jīng)過多次充放電后,由于電極材料的失效,電池的放電容量會(huì)相應(yīng)減少。
e.電池的充電條件:充電倍率、溫度、截止電壓等影響充入電池的容量,然后決定放電容量。
電池容量的測(cè)定方法:
不同職業(yè)根據(jù)運(yùn)用工況,具有不同的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于3C產(chǎn)品用的鋰離子電池,根據(jù)國(guó)標(biāo)《GB/T18287-2000蜂窩電話用鋰離子電池總標(biāo)準(zhǔn)》,電池的額定容量檢驗(yàn)方法為:a)充電:0.2C5A充電;b)放電:0.2C5A放電;c)進(jìn)行五個(gè)循環(huán),其間有一次抵達(dá)即斷定為合格。
關(guān)于電動(dòng)汽車職業(yè),根據(jù)國(guó)標(biāo)《GB/T31486-2015電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池電功能要求及試驗(yàn)方法》,電池的額定容量是指室溫下電池以1I1(A)電流放電,抵達(dá)停止電壓時(shí)所放出的容量(Ah),其間I1為1小時(shí)率放電電流,其數(shù)值等于C1(A)。檢驗(yàn)方法為:
a)室溫下,以1I1(A)電流恒流充電至企業(yè)規(guī)矩的充電停止電壓時(shí)轉(zhuǎn)恒壓充電,至充電停止電流降至0.05I1(A)時(shí)間斷充電,充電后放置1h。
b)室溫下,電池以1I1(A)電流放電,直到放電至企業(yè)技能條件中規(guī)矩的放電停止電壓;
c)計(jì)量放電容量(以Ah計(jì)),核算放電比能量(以Wh/kg計(jì));
d)重復(fù)進(jìn)程a)-c)5次,當(dāng)連續(xù)3次試驗(yàn)效果的極差小于額定容量的3%,可提前完畢試驗(yàn),取最終3次試驗(yàn)效果均勻值。
(3)荷電情況SOC
SOC(StateofCharge)為荷電情況,標(biāo)明在必定的放電倍率下,電池運(yùn)用一段時(shí)間或長(zhǎng)期放置后剩余容量與其完全充電情況的容量的比值。“開路電壓+安時(shí)積分”法使用開路電壓法估算出電池初始情況荷電容量SOC0,然后使用安時(shí)積分法求得電池運(yùn)行消耗的電量,消耗電量為放電電流與放電時(shí)間的乘積,則剩余電量等于初始電量與消耗電量的差值。開路電壓與安時(shí)積分結(jié)合估算SOC數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
鋰離子<atarget=_blankhref='http://www.dghoppt.cn/product-list-13.html'><b>電池</b></a>作業(yè)原理、放電曲線分析攻略
其間,CN為額定容量;η為充放電功率;T為電池運(yùn)用溫度;I為電池電流;t為電池放電時(shí)間。
DOD(DepthofDischarge)為放電深度,標(biāo)明放電程度的一種測(cè)量,為放電容量與總放電容量的百分比。放電深度的凹凸和電池的壽數(shù)有很大的聯(lián)系:放電深度越深,其壽數(shù)就越短。兩者聯(lián)系為SOC=100%-DOD
4)能量和比能
電池在必定條件下對(duì)外作功所能輸出的電能叫做電池的能量,單位一般用wh標(biāo)明。放電曲線中,能量的核算式為:W=∫U(t)*I(t)dt。恒流放電時(shí),W=I*∫U(t)dt=It*ü(ü為放電均勻電壓,t為放電時(shí)間)
a.理論能量
電池的放電進(jìn)程處于平衡情況,放電電壓堅(jiān)持電動(dòng)勢(shì)(E)數(shù)值,且活性物質(zhì)使用率為100%,在此條件下電池的輸出能量為理論能量,即可逆電池在恒溫恒壓下所做的最大功。
b.實(shí)踐能量
電池放電時(shí)實(shí)踐輸出的能量稱為實(shí)踐能量,電動(dòng)汽車職業(yè)規(guī)矩(《GB/T31486-2015電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池電功能要求及試驗(yàn)方法》),室溫下蓄電池以1I1(A)電流放電,抵達(dá)停止電壓時(shí)所放出的能量(Wh),稱額定能量。
c.比能量
單位質(zhì)量和單位體積的電池所給出的能量,稱質(zhì)量比能量或體積比能量,也稱能量密度。單位為wh/kg或wh/L。