发布于 05-21 22:20:40
动力电池的主要性能指标有：
（1）电压
①电动势。电池正极和负极之间的电位差，通常用符号E表示。
②开路电压。电池在开路时的端电压，一般开路电压与电池的电动势近似相等。
③额定电压。电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。
④工作电压（负载电压、放电电压）。在电池两端接上负载后，在放电过程中显示出的电压。
⑤终止电压。电池在一定标准所规定的放电条件下放电时，电池的电压将逐渐降低，当电池不宜继续放电时，电池的最低工作电压称为终止电压。
放电条件也称为放电制度，即电池放电时规定的各种条件，主要包括放电电流、终止电压和温度等。放电曲线是指在一定的放电条件下连续放电时，电池的工作电压随时间的变化曲线，如图1-19所示。在曲线图上可以表征出电池放电过程的变化情况，同时也可通过放电曲线计算出放电时间和放电容量等。放电时率小者
（放电电流大），其工作电压下降速度快，终止电压低，放电时间短，影响电池的实际使用效果。
工作电压下降速度慢，往往能输出较多的能量。工作电压的变化速度有时也称作“放电曲线的平稳度"
（2）电池容量
电池在一定放电条件下所能放出的电量称为电池容量，以C表示，其单位常用A-h或mA-h来表示。电池的容量参数有以下几种。
1理论容量。根据蓄电池活性物质的特性，按法拉第定律计算出的最高理论值，一般用质量容量A-h/kg或体积容量A-h/L来表示。
说明：这里所说法拉第定律指的是法拉第第-定律，即在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。
2实际容量。在一定条件下所能输出的电量，等于放电电流与放电时间的乘积。
3标称容量（公称容量）。用来鉴别电池容量的适当的近似值，由于没有指定放电条件，因此，只标明电池的容量范围而没有确切值。
4额定容量（保证容量）。按一定标准所规定的放电条件，电池应该放出的最低限度的容量。
5荷电状态（SOC）。荷电状态（SOC）是指电池容量的变化情况，是电池在一定放电条件下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。
SOC=1即表示电池为充满状态。随着蓄电池放电，蓄电池的电荷逐渐减少，此时可以用SOC的百分数的相对量来表示蓄电池中电荷的变化状态。一般蓄电池放电高效率区为50%~80%SOC。对SOC精确的实时辨识，是电池管理系统的一个关键技术。
6放电深度（DOD）。放电容量与额定容量的百分比，与SOC之间存在如下关系：DOD=1-SOC
放电深度的高低对二次电池的使用寿命有很大影响，一般情况下，二次电池常用的放电深度越深，其使用寿命就越短，因此在电池使用过程中应尽量避免二次电池深度放电。
（3）功率
在一定的放电条件下，电池在单位时间内所输出的能量称为电池的功率（单位：W、kW）。电池的功率决定电动汽车的加速性能。
电池的功率常用比功率和功率密度来表示。
①比功率（W/kg）。指单位质量电池所能发出的电功率。
②功率密度（W/L）。指单位体积电池所能发出的电功率。
（4）能量
电池在一定放电条件下所能释放出的能量称为电池的能量（单位：W-h、kW-h）。
电池的能量决定电动汽车的行驶距离。蓄电池能量具体有以下指标：
①标称能量。在标准规定放电条件下，电池能够输出的能量。电池的标称能量是电池的额定容量与额定电压的乘积。
②实际能量。在一定条件下电池所能输出的能量。电池的实际能量是电池的实际容量与平均工作电压的乘积。
③比能量（W-h/kg）。指单位质量电池所能输出的能量。电池的质量包括电池本身结构件质量和电解质质量的总和。
④能量密度（W-h/L）。指单位体积电池所能输出的能量。
动力电池在电动汽车的应用过程中，由于电池组安装需要配备电池箱、连接线、电流电压保护装置等元器件，因此，实际的电池组比能量比单体电池比能量低20%以上。
（5）内阻
电流通过电池内部时受到阻力，使电池的电压降低，此阻力称为电池的内阻。由于电池的内阻作用，使得电池在放电时端电压低于电动势和开路电压。在充电时的端电压高于电动势和开路电压。
（6）寿命
蓄电池的工作是一个不断充电→放电的循环过程。按一定的标准规定放电，当电池的容量降低到某一个规定值以前，就要停止继续放电，然后就需要充电才能继续使用。在每一个循环中，电池中的化学活性物质，要发生次可逆的化学反应。随着充电和放电次数的增加，电池中的化学活性物质会发生老化变质，逐渐削弱其化学功能，使得电池的充电和放电的效率逐渐降低，最后电池丧失全部功能而报废。
电池的寿命即从开始使用到报废所经历的时间，常用循环次数和使用年限来表示。
①循环次数。从蓄电池开始第一次充电到报废时所经历的充/放电次数称为循环次数，也称为循环寿命。蓄电池的循环次数与电池的充电和放电的形式、电池的温度和放电深度有关，放电深度浅时，有利于延长电池的寿命。
特别是电池在电动汽车上的使用环境，包括电池组中各个电池的均衡性、安装方式、固定方式、所受的振动和线路的安装等，都会影响电池的工作循环次数。
使用年限。从蓄电池开始使用到报废所经历的年数。
（7）放电率（放电速率）
电池放电的快慢称为放电率。放电率有时率和倍率两种表示方法。
①时率（也称小时率）。电池以某种电流强度放电直到电池的电压降低到终止电压时，所经过的放电时间。
②倍率。电池以某种强度放电时的电流值与额定容量电流值的比值（倍数）。
当放电电流大于或等于额定容量电流值时，该放电电流值用倍率表示；若放电电流小于额定容量电流值时，该放电电流值用时率表示。蓄电池的额定容量常用“C"来表示，放电率用在C前加系数表示。例如：2倍率，即2C，其放电电流值为额定容量电流值的两倍，额定容量约半小时放完；2小时率，即0.5C，其放电电流值为额定容量电流值的1/2，而额定容量约2h放完电。
（8）自放电率
自放电率指电池在存放时间内，在没有负载的条件下自身放电，使得电池容量损失的速度。自放电率用单位时间（月或年）内电池容量下降的百分数来表示。
（9）成本
电池的成本与电池的技术含量、材料、制作方法和生产规模有关，目前新开发的高比能量的电池成本较高，使得电动汽车的造价也较高，开发和研制高效、低成本的电池是电动汽车发展的关键。
除上述主要性能指标外，还要求电池无毒性，对周围环境不会造成污染或腐蚀，使用安全，有良好的充电性能和充电操作方便，耐振动，无记忆性，对环境温度变化不敏感，易于调整和维护等。
说明：电池记忆效应是指电池长期不彻底充电、放电，易在电池内留下痕迹，即电池对日常的充、放电幅度形成记忆，时间久了就很难改变这种模式，不能再做大幅度充电或放电，从而使电池的容量降低的现象。
目前电池技术的瓶颈在于如何造出容量大（满电可以连续行驶400km以上）、体积小、质量小、价格低的电池，以及如何实现快速充电。
