在日常开展职工培训的过程中,大家问得最多的是车辆动力电池的各类参数,以及如何用参数评判电池性能的优劣,今天小编就带大家了解一下动力电池的性能参数。
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电池参数
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电池容量 (Ah)■
电池放电其实是内部带电离子运动的过程,单位时间离子移动量越多,电池放电能力越强,如何测出一块电芯的放电能力呢?工程师使用恒定放电电流的方式测试电芯的容量,如果某块电池能够以4000mA放电1小时,则该电池的容量就是4000mAh。
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电池能量(Wh)■
车辆使用的动力电池往往使用kWh(千瓦时、度)来表示电池容量,Ah和Wh这两者有何差别?
一般3C产品的电池仅使用一颗电芯,故用电芯本身的容量来表示比较方便。可是新能源车的电压等级在300-800V之间,电池需要几百颗电芯通过串联提升电压,通过并联提升容量,才能满足新能源车的需要。举个极端的例子,一辆新能源车的电池是由200节80Ah的磷酸铁锂电芯组成,没有并联,则该电池的电压达到640V,单一电芯的容量是80Ah,200节串在一起的电池的容量仍是80Ah(串联不改变电池容量),这时候再用单一电池的容量来描述整个电池组就不妥当了,我们就需要引入能量的概念。
公式为:电池能量(Wh)=电池电压(V)×电池容量 (Ah)
仍以上述案例,该电池的能量是51.2kWh,也就是51.2度电。如果需要达到300度左右的能量,只需要进行6组并联即可。
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能量密度(wh/kg)■
评价电池的另一个指标是能量密度,理论上能量密度越高,电池性能越好。
能量密度有两种,一种是体积密度,单位是(Wh/L),另一种是质量密度(Wh/kg),也称为比能量,目前公交行业主要使用后者。
如:一节锂电池重300g,额定电压为3.7V,容量为10Ah,则其比能量为123 Wh/kg。
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磷酸铁锂与三元锂的区别
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材料使用不同
磷酸铁钾电池的正极是使用磷酸铁制造的,三元鲤电池的正极是使用三元材料制造的。
能量密度不同
公交车常用的磷酸铁锂电芯的能量密度大概在160-180Wh/kg,但由于电池箱还有许多别的组件,故能量密度还会进一步降低。相同重量的情况下,三元锂电池的能量密度大概是磷酸铁锂电池的1.5倍。
温度适应性不同
磷酸铁锂电池耐高温,三元锂电池耐低温,在-20摄氏度时,三元锂电池能够释放70%左右的电量,而磷酸铁锂电池只能释放50%左右的电量。
电池循环寿命不同
相同条件下,磷酸铁钾电池的电池循环寿命可达到3500-5000次,而三元锂电池的电池循环寿命在2500次左右。
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电池放电倍率(C)
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放电倍率是指在规定时间内放出其额定容量(Q)时所需要的电流值,它在数值上等于电池额定容量的倍数。即:充放电电流(A)/额定容量(Ah),其单位一般为C ( C-rate的简写),如0.5C,1C,5C等。
举个例子,对于容量为24Ah电池来说:
用48A放电,其放电倍率为2C,反过来讲,2C放电,放电电流为48A,0.5小时放电完毕;
用12A充电,其充电倍率为0.5C,反过来讲,0.5C充电,充电电流为12A,2小时充电完毕;
电池的充放电倍率,决定了我们可以以多快的速度,将一定的能量存储到电池里面,或者以多快的速度,将电池里面的能量释放出来。