2024-4-15
1. 容量(Capacity,单位:Ah) 这是大家比较关心的一个参数。电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一,它表示在一定条件下(放电率、温度、终止电压等)电池放出的电量(可用JS-150D做放电测试),即电池的容量,通常以安培·小时为单位(简称,以A·H表示,1A·h=3600C)。例如一个电池为48V 200ah,那么就是说该电池可以存储48V*200ah=9.6KWh,即9.6度电。电池容量按照不同条件分为实际容量、理论容量与额定容量。实际容量指在一定的放电制下(一定沉度,一定的电流密度和终止电压),电池所能给出的电量。实际容量一般都不等于额定容量,它与温度、湿度、充放电倍率等直接相关。一般情况下,实际容量比额定容量偏小一些,有时甚至比额定容量小很多;理论容量指的是活性物质全部参加电池反应所给出的电量。即最理想状态下的容量;额定容量是指铭牌上所标明的电机或电器在额定工作条件下能长期持续工作的容量。通常对变压器指视在功率,对电机指有功功率,对调相设备指视在功率或无功功率,单位为VA,kVA,MVA;应用中,极板的几何尺寸、终止电压、温度、放电率等对电池容量都会产生影响,比如北方的冬季,如果在室外使用手机,电池容量会迅速下降。 2. 能量密度(Energy Density, 单位:Wh/kg或Wh/L) 能量密度,电池能量密度,对于给定的电化学储能装置,所能充入的能量与储能介质的质量或体积之比。前者称“质量能量密度”,后者称“体积能量密度”,单位分别为瓦·时/千克Wh/kg,瓦·时/升Wh/L。这里的电量,是上面提到的容量(Ah)与工作电压(V)的积分。在应用的时候,能量密度这个指标比容量更具有指导性意义。基于当前的锂离子电池技术,能够达到的能量密度水平大约在100~200Wh/kg,这一数值还是比较低的,在许多场合都成为锂离子电池应用的瓶颈。这一问题同样出现在电动汽车领域,在体积和重量都受到严格限制的情况下,电池的能量密度决定了电动汽车的单次最大行驶里程,于是出现了“里程焦虑症”这一特有的名词。如果要使得电动汽车的单次行驶里程达到500公里(与传统燃油车相当),电池单体的能量密度必须达到300Wh/kg以上。锂离子电池能量密度的提升,是一个缓慢的过程,远低于集成电路产业的摩尔定律,这就造成了电子产品的性能提升与电池的能量密度提升之间存在一个剪刀差,并且随着时间不断扩大。 3. 充放电倍率(Charge/Discharge rate, 单位:C) 充放电倍率是充电快慢的一种量度。这个指标会影响锂离子电池工作时的连续电流和峰值电流,其单位一般为C(C-rate的简写),如1/10C,1/5C,1C,5C,10C等。例如电池的额定容量是20Ah,如果其额定充放电倍率是0.5C,那么就意味着这个电池,可以以20Ah*0.5C=10A的电流,进行反复的充放电,一直到充电或放电的截止电压。如果其最大放电倍率是10C@10s,最大充电倍率5C@10s,那么该电池可以以200A的电流进行持续10秒的放电,以100A的电流进行持续10秒的充电。 充放电倍率指标定义的越详细,对于使用时的指导意义越大。尤其是作为电动交通工具动力源的锂离子电池,需要规定不同温度条件下的连续和脉冲倍率指标,以确保锂 离子电池使用在合理的范围之内。 4. 电压(Voltage, 单位:V) 锂离子电池的电压,有开路电压、工作电压、充电截止电压、放电截止电压等一些参数。开路电压就是电池外部不接任何负载或电源,测量电池正负极之间的电位差,此即为电池的开路电压。工作电压就是电池外接负载或电源,处在工作状态,有电流流过时,测量所得的正负极之间的电位差。工作电压与电路组成情况以及设备的工作状态相关,是变化值。一般来说,由于电池内阻的存在,放电状态时的工作电压低于开路电压,充电时的工作电压高于开路电压。充/放电截止电压是指电池允许达到的最高和最低工作电压。超过了这一限值,会对电池产生一些不可逆的损害,导致电池性能的降低,严重时甚至造成起火、爆炸等安全事故。 5.…