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(二)电池能量:衡量电池存储能量多少指标,单位:Wh。
计算公式:能量=额定电压×工作电流×工作时间= UIt=额定电压×电池容量;
例如小米手机电池,电池能量7.3Wh= 3.7V×1960mAh/1000
电池能量是衡量电池带动设备做功的重要指标。如果将电池容量理解为蓄水池可蓄水体积,那么电池能量可形象理解为蓄水池从一定高度发出可做的功。
相同电压下,电池容量越大,电池能量也越大,例如生活中给手机换更大容量的电池,目的就是增加电池能量,在工作电压不变情况下,手机的续航能得到提升。那么这种操作是否在电动车也奏效呢?
答案是不一定,因为电动车的续航跟手机的续航所消耗电能用来做功方式不一样,电池重量会随着电池容量增加而增加,车辆自重也会增加,因此存在两个变量,这时候就涉及到电池另外一个重要性能参数——能量密度。
(三)能量密度:指单位体积或单位质量所释放的能量,表示为体积能量密度(Wh/L)或质量能量密度(Wh/kg),是电动车续航能力的直接影响因素。
能量密度主要分为单体能量密度及系统能量密度。单体能量密度是最小单元能量密度,例如一节锂电池重325g,额定电压为3.7V,容量为10Ah,则其能量密度为113Wh/kg。系统能量密度是指整车的电池组或者电池板的能量密度。
电池组或者电池板主要由若干个单节电池、电池组框架、护板及其他电子元器件等封装而成,因此系统能量密度受单体能量密度及封装技术影响,且小于单一能量密度。下图是中国未来锂电池性能规划。
能量密度也是新能源车辆补贴核心指标要求之一,历年新能源车辆补贴标准中系统能量密度门槛值如下。
从工信部每月发布的车型配置中可以发现,历年系统能量密度门槛值能比较真实地反应目前电池应用市场情况——与国家规划要求仍存在一定差距,电动车发展任重道远。
(四)电压
电池电压分为三种:
1、开路电压:电池在没有连接外电路或者外负载时的电压,开路电压与电池的剩余能量成正比,是电动车剩余电量显示原理的主要依据。
2、工作电压:电池在工作状态下,电池正负极之间的电势差,又称负载电压。工作电压<开路电压,因为电池放电工作状态下,必须克服内阻。
3、放电截止电压:电池充满电后进行放电,放完电时达到的电压。若继续放电则为过度放电,对电池的寿命和性能有损伤。
单一电池电压值中,锂电池最高,这也是锂电池作为动力电池主要原因之一。
(五)充放电倍率(C)
表示充放电电流大小,数值上等于额定容量的倍数。充放电倍率=充放电电流÷额定容量,用“C”表示。
(六)其他参数
1、循环寿命:经历一次充放电称为一个周期或一次循环,电池在反复充放电后,容量会逐渐下降,在一定的放电条件下,电池容量降至80%时,电池所经受的循环次数就是循环寿命。
2、自放电:电池在储存过程中,容量会逐渐下降,其减少的容量与电池容量的比例,称为自放电率。用“%/月”表示。自放电率越低,贮存性能越好。
3、内阻:指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。
内阻大,内耗大,加速衰减,限制大倍率充放电;内阻小,寿命和倍率都会更好。
本文特约作者:一叶知秋
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