第四章新能源汽車(chē)動(dòng)力電池概述

1、新能源汽車(chē)動(dòng)力電池技術(shù)主講教師：籍少敏Email: 第四章第四章 新能源汽車(chē)動(dòng)力電池概述新能源汽車(chē)動(dòng)力電池概述4.1 動(dòng)力電池概述動(dòng)力電池概述4.2 動(dòng)力電池類(lèi)型動(dòng)力電池類(lèi)型4.3 電池的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)4.4 電動(dòng)汽車(chē)對(duì)動(dòng)力蓄電池的要求電動(dòng)汽車(chē)對(duì)動(dòng)力蓄電池的要求電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)特征電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)特征類(lèi)類(lèi) 型型蓄電池電動(dòng)汽車(chē)蓄電池電動(dòng)汽車(chē)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能量系統(tǒng)能量系統(tǒng)蓄電池蓄電池超級(jí)電容器超級(jí)電容器蓄電池蓄電池超級(jí)電容器超級(jí)電容器內(nèi)燃機(jī)發(fā)電單元內(nèi)

2、燃機(jī)發(fā)電單元燃料電池燃料電池能源和基礎(chǔ)能源和基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)施電網(wǎng)充電設(shè)備電網(wǎng)充電設(shè)備加油站加油站電網(wǎng)充電設(shè)備電網(wǎng)充電設(shè)備氫氣氫氣甲醇或汽油甲醇或汽油乙醇乙醇主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)零排放零排放ZEV不依賴(lài)原油不依賴(lài)原油初期成本高初期成本高已經(jīng)銷(xiāo)售已經(jīng)銷(xiāo)售很低排放很低排放行駛里程長(zhǎng)行駛里程長(zhǎng)依賴(lài)原油依賴(lài)原油結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)雜已有銷(xiāo)售已有銷(xiāo)售零排放或超低排放零排放或超低排放能源效率高能源效率高不依賴(lài)原油不依賴(lài)原油行駛里程長(zhǎng)行駛里程長(zhǎng)成本高成本高研發(fā)中研發(fā)中主要問(wèn)題主要問(wèn)題蓄電池和管理系統(tǒng)蓄電池和管理系統(tǒng)高的驅(qū)動(dòng)性能高的驅(qū)動(dòng)性能充電設(shè)施充電設(shè)施多能源管理與優(yōu)化控制多能源管理與優(yōu)化控制依賴(lài)行駛周期依賴(lài)行駛周期蓄電池

3、評(píng)估與管理蓄電池評(píng)估與管理燃料電池燃料電池燃料處理器燃料處理器燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)4.1動(dòng)力電池概述動(dòng)力電池概述4.1動(dòng)力汽車(chē)概述動(dòng)力汽車(chē)概述4.1動(dòng)力汽車(chē)概述動(dòng)力汽車(chē)概述4.1動(dòng)力汽車(chē)概述動(dòng)力汽車(chē)概述4.1動(dòng)力汽車(chē)概述動(dòng)力汽車(chē)概述4.2 電池電池的類(lèi)型的類(lèi)型電池分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池三大類(lèi)。電池分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池三大類(lèi)。1化學(xué)電池化學(xué)電池（1）化學(xué)）化學(xué)電池是利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)電，按工作性質(zhì)分為電池是利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)電，按工作性質(zhì)分為原電池、蓄電池、燃料電池和儲(chǔ)備電池原電池、蓄電池、燃料電池和儲(chǔ)備電池。原電池原電池是指電池放電后不能用簡(jiǎn)單的充電方法使活性物質(zhì)復(fù)原而繼

4、是指電池放電后不能用簡(jiǎn)單的充電方法使活性物質(zhì)復(fù)原而繼續(xù)使用的電池續(xù)使用的電池。蓄電池蓄電池是指電池在放電后可以通過(guò)充電的方法使活性物質(zhì)復(fù)原而繼是指電池在放電后可以通過(guò)充電的方法使活性物質(zhì)復(fù)原而繼續(xù)使用的電池，這種充放電可以達(dá)數(shù)十次到上千次循環(huán)續(xù)使用的電池，這種充放電可以達(dá)數(shù)十次到上千次循環(huán)。燃料電池燃料電池又稱(chēng)連續(xù)電池，是指參加反應(yīng)的活性物質(zhì)從電池外部連續(xù)又稱(chēng)連續(xù)電池，是指參加反應(yīng)的活性物質(zhì)從電池外部連續(xù)不斷地輸入電池，電池就連續(xù)不斷地工作而提供電能不斷地輸入電池，電池就連續(xù)不斷地工作而提供電能。儲(chǔ)備電池儲(chǔ)備電池是指電池正負(fù)極與電解質(zhì)在儲(chǔ)存期間不直接接觸，使用前是指電池正負(fù)極與電解質(zhì)在儲(chǔ)存期間

5、不直接接觸，使用前注入電解液或者使用其它方法使電解液與正負(fù)極接觸，此后電池進(jìn)入注入電解液或者使用其它方法使電解液與正負(fù)極接觸，此后電池進(jìn)入待放電狀態(tài)。待放電狀態(tài)。（2）化學(xué)電池按電解質(zhì)分為酸性電池、堿性電池、中性電池）化學(xué)電池按電解質(zhì)分為酸性電池、堿性電池、中性電池、有機(jī)電解質(zhì)電池、非水無(wú)機(jī)電解質(zhì)電池、固體電解質(zhì)電池、有機(jī)電解質(zhì)電池、非水無(wú)機(jī)電解質(zhì)電池、固體電解質(zhì)電池等。等。（3）化學(xué)）化學(xué)電池按電池的特性分為高容量電池、密封電池、高電池按電池的特性分為高容量電池、密封電池、高功率電池、免維護(hù)電池、防爆電池等。功率電池、免維護(hù)電池、防爆電池等。（4）化學(xué)）化學(xué)電池按正負(fù)極材料分為鋅錳電池系列、

6、鎳鎘鎳氫系電池按正負(fù)極材料分為鋅錳電池系列、鎳鎘鎳氫系列、鉛酸系列、鋰電池系列等。列、鉛酸系列、鋰電池系列等。4.2 電池電池的類(lèi)型的類(lèi)型2物理電池物理電池物理電池是利用光、熱、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池，物理電池是利用光、熱、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池，如太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器、飛輪電池等。如太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器、飛輪電池等。3生物電池生物電池生物電池是利用生物化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的電池，如微生物電池、生物電池是利用生物化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的電池，如微生物電池、酶電池、生物太陽(yáng)電池等。酶電池、生物太陽(yáng)電池等。迄今已經(jīng)實(shí)用化的車(chē)用動(dòng)力蓄電池有傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池、鎳迄今已經(jīng)實(shí)用化的車(chē)用動(dòng)力蓄電池有傳統(tǒng)的鉛酸

7、蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池。在物理電池領(lǐng)域中，超級(jí)鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池。在物理電池領(lǐng)域中，超級(jí)電容器也應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)中。生物燃料電池在車(chē)用動(dòng)力中應(yīng)電容器也應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)中。生物燃料電池在車(chē)用動(dòng)力中應(yīng)用前景也十分廣闊，以氫為燃料的燃料電池和氧化物燃料電用前景也十分廣闊，以氫為燃料的燃料電池和氧化物燃料電池的研發(fā)已進(jìn)入重要發(fā)展階段。池的研發(fā)已進(jìn)入重要發(fā)展階段。4.2 電池電池的類(lèi)型的類(lèi)型4.3電池電池的性能指標(biāo)的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)主要有電壓、容量、內(nèi)阻、能量、功率、輸出效率、自放電率電池的性能指標(biāo)主要有電壓、容量、內(nèi)阻、能量、功率、輸出效率、自放電率、使用壽命等，根據(jù)電池種

8、類(lèi)不同，其性能指標(biāo)也有差異。、使用壽命等，根據(jù)電池種類(lèi)不同，其性能指標(biāo)也有差異。1電壓電壓電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)又稱(chēng)電池標(biāo)準(zhǔn)電壓或理論電壓，為組成電池的兩個(gè)電極的平衡電位之差又稱(chēng)電池標(biāo)準(zhǔn)電壓或理論電壓，為組成電池的兩個(gè)電極的平衡電位之差電池電池的端電壓的端電壓是指電池正極與負(fù)極之間的電位差是指電池正極與負(fù)極之間的電位差；開(kāi)路電壓開(kāi)路電壓是指電池在沒(méi)有負(fù)載情況下的是指電池在沒(méi)有負(fù)載情況下的端電壓，開(kāi)路電壓不等于電池的電動(dòng)勢(shì)，電端電壓，開(kāi)路電壓不等于電池的電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)是從熱力學(xué)函數(shù)計(jì)算得到的，開(kāi)路電壓是實(shí)際測(cè)量出來(lái)的；動(dòng)勢(shì)是從熱力學(xué)函數(shù)計(jì)算得到的，開(kāi)路電壓是實(shí)際測(cè)量出來(lái)的；工作電壓工作電壓是電池在某負(fù)載下

9、的實(shí)際放電電壓，通常是指一個(gè)電壓范圍；例如鉛酸蓄是電池在某負(fù)載下的實(shí)際放電電壓，通常是指一個(gè)電壓范圍；例如鉛酸蓄電池工作電壓是電池工作電壓是1.82V，鎳氫電池是，鎳氫電池是1.11.5V，鋰電池是，鋰電池是2.753.6V.額定電壓額定電壓是電池在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下工作時(shí)應(yīng)達(dá)到的電壓是電池在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下工作時(shí)應(yīng)達(dá)到的電壓；充電電壓充電電壓是外電路對(duì)電池充電的電壓，一般充電電壓要大于電池的開(kāi)路電壓。是外電路對(duì)電池充電的電壓，一般充電電壓要大于電池的開(kāi)路電壓。充電終止電壓充電終止電壓是蓄電池是蓄電池充足電時(shí)，極板上的活性物質(zhì)已達(dá)到飽和狀態(tài)，再繼續(xù)充電充足電時(shí)，極板上的活性物質(zhì)已達(dá)到飽和狀態(tài)，再繼續(xù)

10、充電，電池的電壓也不會(huì)上升，此時(shí)的電壓稱(chēng)為充電終止電壓，電池的電壓也不會(huì)上升，此時(shí)的電壓稱(chēng)為充電終止電壓；放電放電終止電壓終止電壓是指是指電池放電終止時(shí)的電壓值，視負(fù)載和使用要求不同而異。以鉛酸電池放電終止時(shí)的電壓值，視負(fù)載和使用要求不同而異。以鉛酸蓄電池為例：電動(dòng)勢(shì)蓄電池為例：電動(dòng)勢(shì)2.1V，額定電壓，額定電壓2V，開(kāi)路電壓接近，開(kāi)路電壓接近2.1V，工作電壓，工作電壓1.82V，放電終止電壓放電終止電壓1.51.8V.電壓效率電壓效率指電池的工作電壓與電池的電動(dòng)勢(shì)的比值指電池的工作電壓與電池的電動(dòng)勢(shì)的比值4.3 電池的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)2容量容量電池在一定的放電條件下所能放出的電量稱(chēng)為

11、電池的容量。常用單位為安培電池在一定的放電條件下所能放出的電量稱(chēng)為電池的容量。常用單位為安培小時(shí)，它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積小時(shí)，它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積。電池的容量可以分為理論容量、實(shí)際容量、標(biāo)稱(chēng)容量和額定容量等。電池的容量可以分為理論容量、實(shí)際容量、標(biāo)稱(chēng)容量和額定容量等。理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計(jì)算而得到的最高理論值。理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計(jì)算而得到的最高理論值。額定容量也叫保證容量，是按國(guó)家或有關(guān)部門(mén)頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電流在一額定容量也叫保證容量，是按國(guó)家或有關(guān)部門(mén)頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電流在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的容量。定的放電條件下應(yīng)該放出

12、的最低限度的容量。實(shí)際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量，它等于放電電流與放電實(shí)際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量，它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積，單位為時(shí)間的乘積，單位為Ah，對(duì)于實(shí)用中的化學(xué)電源，其值小于理論容量而通常，對(duì)于實(shí)用中的化學(xué)電源，其值小于理論容量而通常比額定容量大比額定容量大1020%標(biāo)稱(chēng)容量是用來(lái)鑒別電池標(biāo)稱(chēng)容量是用來(lái)鑒別電池適當(dāng)適當(dāng)?shù)慕浦怠Ｔ谥付ǚ烹姉l件時(shí)，一般指的近似值。在指定放電條件時(shí)，一般指0.2C放電時(shí)的放電容量。放電時(shí)的放電容量。為了比較不同系列的電池，常用比容量的概念，即單位體積或單位質(zhì)量電為了比較不同系列的電池，常用比容量的概念，即單位體積或單位質(zhì)

13、量電池所能給出的理論電量，相應(yīng)的稱(chēng)為體積比容量和質(zhì)量比容量，單位為池所能給出的理論電量，相應(yīng)的稱(chēng)為體積比容量和質(zhì)量比容量，單位為Ah/kg（mAh/g)或或Ah/L(mAh/cm3)。3. 內(nèi)阻內(nèi)阻 電流電流通過(guò)電池內(nèi)部時(shí)受到阻力，使電池的電壓降低，此阻力通過(guò)電池內(nèi)部時(shí)受到阻力，使電池的電壓降低，此阻力稱(chēng)為電池的內(nèi)阻。稱(chēng)為電池的內(nèi)阻。 電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化，因?yàn)殡姵氐膬?nèi)阻不是常數(shù)，在放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。活性物質(zhì)的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。 電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)電池內(nèi)阻

14、包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化與濃差極化。內(nèi)阻的存在，使電池放電時(shí)的端電壓低于極化與濃差極化。內(nèi)阻的存在，使電池放電時(shí)的端電壓低于電池電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓，充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電電池電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓，充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓。壓。 歐姆電阻遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，歐姆電阻遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線(xiàn)性關(guān)系，常隨電流密度的對(duì)數(shù)增大而線(xiàn)性增大但不是線(xiàn)性關(guān)系，常隨電流密度的對(duì)數(shù)增大而線(xiàn)性增大。 通俗講蓄電池的內(nèi)阻包括正負(fù)極板的電阻、電解液的電阻通俗講蓄電池的內(nèi)阻包括正負(fù)極板的電阻、電解液的電阻、隔板的電阻和連接體的電阻、隔板的

15、電阻和連接體的電阻4.3 電池的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)4能量能量電池的能量是指在一定放電制度下，電池所能輸出的電能，電池的能量是指在一定放電制度下，電池所能輸出的電能，單位是單位是Wh或或kWh。它影響電動(dòng)汽車(chē)的行駛距離。能量分為理。它影響電動(dòng)汽車(chē)的行駛距離。能量分為理論能量、實(shí)際能量、比能量和能量密度。論能量、實(shí)際能量、比能量和能量密度。理論能量是電池的理論容量與額定電壓的乘積，指一定標(biāo)準(zhǔn)理論能量是電池的理論容量與額定電壓的乘積，指一定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的放電條件下，電池所輸出的能量所規(guī)定的放電條件下，電池所輸出的能量；實(shí)際實(shí)際能量是電池實(shí)際容量與平均工作電壓的乘積，表示在一能量是電池實(shí)際容量與平均

16、工作電壓的乘積，表示在一定條件下電池所能輸出的能量定條件下電池所能輸出的能量；比能量比能量也稱(chēng)質(zhì)量比能量，是指電池單位質(zhì)量所能輸出的電能也稱(chēng)質(zhì)量比能量，是指電池單位質(zhì)量所能輸出的電能，單位是，單位是Wh/kg，常用比能量來(lái)比較不同的電池系統(tǒng)；能量，常用比能量來(lái)比較不同的電池系統(tǒng)；能量密度也稱(chēng)體積比能量，是指電池單位體積所能輸出的電能，密度也稱(chēng)體積比能量，是指電池單位體積所能輸出的電能，單位是單位是Wh/L。4.3 電池的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)能量密度能量密度(Energy density) 一般在相同體積下，鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍，因此在電池容量相等的情

17、況下，鋰離子電池就會(huì)比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小，重量更輕。5功率功率電池的功率是指電池在一定放電制度下，單位時(shí)間內(nèi)所輸出電池的功率是指電池在一定放電制度下，單位時(shí)間內(nèi)所輸出能量的大小，單位為能量的大小，單位為W或或kW。電池的功率決定了電動(dòng)汽車(chē)的。電池的功率決定了電動(dòng)汽車(chē)的加速性能和爬坡能力。功率分為比功率和功率密度。加速性能和爬坡能力。功率分為比功率和功率密度。比功率是指單位質(zhì)量電池所能輸出的功率，也稱(chēng)質(zhì)量比功率比功率是指單位質(zhì)量電池所能輸出的功率，也稱(chēng)質(zhì)量比功率，單位為，單位為W/kg或或kW/kg； 功率密度是指單位體積電池所能輸功率密度是指單位體積電池所能輸出的功率稱(chēng)為功率密度，也稱(chēng)體

18、積比功率，單位為出的功率稱(chēng)為功率密度，也稱(chēng)體積比功率，單位為W/L或或kW/L。4.3 電池的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)6輸出效率輸出效率動(dòng)力電池作為能量存儲(chǔ)器，充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存動(dòng)力電池作為能量存儲(chǔ)器，充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)把電能釋放出來(lái)。在這個(gè)可逆的電化學(xué)轉(zhuǎn)換過(guò)起來(lái)，放電時(shí)把電能釋放出來(lái)。在這個(gè)可逆的電化學(xué)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，有一定的能量損耗。通常用電池的容量效率和能量效程中，有一定的能量損耗。通常用電池的容量效率和能量效率來(lái)表示。率來(lái)表示。容量效率是指電池放電時(shí)輸出的容量與充電時(shí)輸入的容量之容量效率是指電池放電時(shí)輸出的容量與充電時(shí)輸入的容量之比；能量效率是指電池放電時(shí)輸出

19、的能量與充電時(shí)輸入的能比；能量效率是指電池放電時(shí)輸出的能量與充電時(shí)輸入的能量之比。量之比。4.3 電池的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)7自放電率自放電率自放電率是指電池在存放期間容量的下降率，即電池?zé)o負(fù)荷自放電率是指電池在存放期間容量的下降率，即電池?zé)o負(fù)荷時(shí)自身放電使容量損失的速度。自放電率用單位時(shí)間容量降時(shí)自身放電使容量損失的速度。自放電率用單位時(shí)間容量降低的百分?jǐn)?shù)表示。低的百分?jǐn)?shù)表示。4.3 電池的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)8放電倍率放電倍率電池放電電流的大小常用電池放電電流的大小常用“放電倍率放電倍率”表示，即電池的放電表示，即電池的放電倍率用放電時(shí)間表示或者說(shuō)以一定的放電電流放完額定容量倍率用放電

20、時(shí)間表示或者說(shuō)以一定的放電電流放完額定容量所需的小時(shí)數(shù)來(lái)表示，由此可見(jiàn)，放電時(shí)間越短，即放電倍所需的小時(shí)數(shù)來(lái)表示，由此可見(jiàn)，放電時(shí)間越短，即放電倍率越高，則放電電流越大。率越高，則放電電流越大。放電倍率等于額定容量與放電電流之比。根據(jù)放電倍率的大放電倍率等于額定容量與放電電流之比。根據(jù)放電倍率的大小，可分為低倍率（小，可分為低倍率（7.0C）。）。4.3 電池的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)9使用壽命使用壽命使用壽命是指電池在規(guī)定條件下的有效壽命期限。電池發(fā)生使用壽命是指電池在規(guī)定條件下的有效壽命期限。電池發(fā)生內(nèi)部短路或損壞而不能使用，以及容量達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)電內(nèi)部短路或損壞而不能使用，以及容量達(dá)不到

21、規(guī)范要求時(shí)電池使用失效，這時(shí)電池的使用壽命終止。池使用失效，這時(shí)電池的使用壽命終止。電池的使用壽命包括使用期限和使用周期。使用期限是指電電池的使用壽命包括使用期限和使用周期。使用期限是指電池可供使用的時(shí)間，包括電池的存放時(shí)間。使用周期是指電池可供使用的時(shí)間，包括電池的存放時(shí)間。使用周期是指電池可供重復(fù)使用的次數(shù)。池可供重復(fù)使用的次數(shù)。除此之外，成本也是一個(gè)重要的指標(biāo)，電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的瓶頸除此之外，成本也是一個(gè)重要的指標(biāo)，電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的瓶頸之一就是電池價(jià)格高。之一就是電池價(jià)格高。4.3 電池的性能指標(biāo)電池的性能指標(biāo)負(fù)載能力 當(dāng)電池的正負(fù)極兩端連接在用電器上時(shí)，帶動(dòng)用電器工作時(shí)的輸出功率，即為電池的

22、負(fù)載能力。 內(nèi)壓 指電池的內(nèi)部氣壓，是密封電池在充放電過(guò)程中產(chǎn)生的氣體所致，主要受電池材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素影響。其產(chǎn)生原因主要是由于電池內(nèi)部水分及有機(jī)溶液分解產(chǎn)生的氣體于電池內(nèi)聚集所致 。充電率(C-rate) C是Capacity的第一個(gè)字母，用來(lái)表示電池充放電時(shí)電流的大小數(shù)值。 例如：充電電池的額定容量為1100mAh時(shí)，即表示以1100mAh(1C)放電時(shí)間可持續(xù)1小時(shí)，如以200mA(0.2C)放電時(shí)間可持續(xù)5小時(shí)，充電也可按此對(duì)照計(jì)算。放電深度放電深度(Depth of discharge DOD) 在電池使用過(guò)程中，電池放出的容量占其額定容量的百分比，稱(chēng)為放電深度。 放電

23、深度的高低和二次電池的充電壽命有很深的關(guān)系，當(dāng)二次電池的放電深度越深，其充電壽命就越短，因此在使用時(shí)應(yīng)盡量避免深度放電。過(guò)放電過(guò)放電(Over discharge) 電池若是在放電過(guò)程中，超過(guò)電池放電的終止電壓值，還繼續(xù)放電時(shí)就可能會(huì)造成電池內(nèi)壓升高，正、負(fù)極活性物質(zhì)的可逆性遭到損壞，使電池的容量產(chǎn)生明顯減少。過(guò)充電過(guò)充電(Over charge) 電池在充電時(shí)，在達(dá)到充滿(mǎn)狀態(tài)后，若還繼續(xù)充電，可能導(dǎo)致電池內(nèi)壓升高、電池變形、漏夜等情況發(fā)生，電池的性能也會(huì)顯著降低和損壞。自我放電自我放電(Self discharge) 電池不管在有無(wú)被使用的狀態(tài)下，由于各種原因，都會(huì)引起其電量損失的現(xiàn)象。 電

24、池完全充電后，放置一個(gè)月。然后用1C放電至3.0V，其容量記為C2；電池初始容量記為C0；1-C2/C0即為該電池之月自放電率 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池月自放電率小于12% 電池自放電與電池的放置性能有關(guān)，其大小和電池內(nèi)阻結(jié)構(gòu)和材料性能有關(guān)放電平臺(tái) 鋰離子電池完全充電后，放電至3.6V時(shí)的容量記為C1，放電至3.0V時(shí)的容量記為C0，C1/C0稱(chēng)為該電池之放電平臺(tái) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1C放電平臺(tái)為70%以上放電倍率放電倍率 電池放電電流的大小常用放電倍率表示，即電池的放電倍率用放電時(shí)間表示或者說(shuō)以一定的放電電流放完額定容量所需的小時(shí)數(shù)來(lái)表示，由此可見(jiàn)，放電倍率表示的放電時(shí)間越短，即放電倍率越高，則放電電流越大

25、。（放電倍率=額定容量/放電電流） 根據(jù)放電倍率的大小，可分為低倍率（7.0C） 如：某電池的額定容量為20Ah，若用4A電流放電，則放完20Ah的額定容量需用5h，也就是說(shuō)以5倍率放電，用符號(hào)C/5或0.2C表示，為低倍率。充電循環(huán)壽命充電循環(huán)壽命(Cycle life) 電池在完全充電后完全放電，循環(huán)進(jìn)行，直到容量衰減為初始容量的75%，此時(shí)循環(huán)次數(shù)即為該電池之循環(huán)壽命 循環(huán)壽命與電池充放電條件有關(guān) 鋰離子電池室溫下1C充放電循環(huán)壽命可達(dá)300-500次（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），最高可達(dá)800-1000次。記憶效應(yīng)記憶效應(yīng)(Memory effect)記憶效應(yīng)是針對(duì)鎳鎘電池而言的，由于傳統(tǒng)工藝中負(fù)極為

26、燒結(jié)式，鎘晶粒較粗，如果鎳鎘電池在它們被完全放電之前就重新充電，鎘晶粒容易聚集成塊而使電池放電時(shí)形成次級(jí)放電平臺(tái)。電池會(huì)儲(chǔ)存這一放電平臺(tái)并在下次循環(huán)中將其作為放電的終點(diǎn)，盡管電池本身的容量可以使電池放電到更低的平臺(tái)上。在以后的放電過(guò)程中電池將只記得這一低容量。同樣在每一次使用中，任何一次不完全的放電都將加深這一效應(yīng)，使電池的容量變得更低。 要消除這種效應(yīng)，有兩種方法，一是采用小電流深度放電（如用0.1C放至0V）一是采用大電流充放電（如1C）幾次。鎳氫電池和鋰離子電池均無(wú)記憶效應(yīng)化成電池制造后，通過(guò)一定的充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活，改善電池的充放電性能及自放電、儲(chǔ)存等綜合性能的過(guò)程稱(chēng)為化

27、成，電池只有經(jīng)過(guò)化成后才能體現(xiàn)真實(shí)性能。 分容電池在制造過(guò)程中，因工藝原因使得電池的實(shí)際容量不可能完全一致，通過(guò)一定的充放電制度檢測(cè)，并將電池按容量分類(lèi)的過(guò)程稱(chēng)為分容 電池充電方式介紹電池充電方式介紹 快速充電：充電電流大于0.2C，小于0.8C則是快速充電。 慢速充電：充電電流在0.1C-0.2C之間時(shí)，我們稱(chēng)為慢速充電。 涓流充電：充電電流小于0.1C時(shí)，我們稱(chēng)為涓流充電。 超高速充電：充電電流大于0.8C時(shí)，我們稱(chēng)之為超高速充電。 恒流充電方式：恒流充電法是保持充電電流強(qiáng)度不變的充電。方法，恒流充電器通常使用慢速充電電流。 快速自動(dòng)充電方式：通常所使用的是余弦法充電，也就是說(shuō)并非用恒定的

28、大電流充電，而是像余弦波那樣電流強(qiáng)度隨之變化，這樣能緩解熱量的積聚，從而將溫度控制在一定范圍內(nèi)。 脈沖式充電法：脈沖充電方式首先是用脈沖電流對(duì)電池充電，然后讓電池停充一段時(shí)間，如此循環(huán)。如何計(jì)算充電時(shí)間如何計(jì)算充電時(shí)間 充電時(shí)間充電時(shí)間(小時(shí)小時(shí))=充電電池容量充電電池容量(mAh)/充電電充電電流流(mA)*1.5的的系數(shù)系數(shù)注：因?yàn)槌潆姇r(shí)不一定能完全達(dá)到標(biāo)稱(chēng)的充電電流，所以注：因?yàn)槌潆姇r(shí)不一定能完全達(dá)到標(biāo)稱(chēng)的充電電流，所以要有一個(gè)冗余的時(shí)間防止沖不滿(mǎn)要有一個(gè)冗余的時(shí)間防止沖不滿(mǎn)1.5是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出的是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出的 假如你用假如你用1600mAh的充電電池，充電器用的充電電池，充電器用40

29、0mA的電流充電，則充電時(shí)間為的電流充電，則充電時(shí)間為:1600/400*1.5=6小時(shí)小時(shí)鋰離子電池鋰離子電池保護(hù)線(xiàn)路保護(hù)線(xiàn)路過(guò)充電保護(hù)過(guò)充電保護(hù) 過(guò)充電保護(hù): 過(guò)充電保護(hù) IC 的原理為：當(dāng)外部充電器對(duì)鋰電池充電時(shí)，為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升，需終止充電狀態(tài)。此時(shí)，保護(hù) IC 需檢測(cè)電池電壓，當(dāng)?shù)竭_(dá) 4.25V 時(shí)（假設(shè)電池過(guò)充點(diǎn)為 4.25V）即啟動(dòng)過(guò)度充電保護(hù)，將功率 MOS 由開(kāi)轉(zhuǎn)為切斷，進(jìn)而截止充電。 IC（ integrated circuit ）是集成電路的縮寫(xiě),在充電器中IC起到充電檢測(cè)和控制充電器工作的作用,當(dāng)IC檢測(cè)到被充電電池已充滿(mǎn)時(shí),IC會(huì)自動(dòng)切斷充電電源以保護(hù)充電電池不被過(guò)充,有些充電器會(huì)表明比如：帶IC保護(hù)充電器。鋰離子電池鋰離子電池保護(hù)線(xiàn)路保護(hù)線(xiàn)路過(guò)放電保護(hù)過(guò)放電保護(hù) 過(guò)放電保護(hù): 過(guò)放電保護(hù) IC 原理：為了防止鋰電池的過(guò)放電，假設(shè)鋰電池接上負(fù)載，當(dāng)鋰電池電壓低于其過(guò)放電電壓檢測(cè)點(diǎn)（假定為 2.5V）時(shí)將啟動(dòng)過(guò)放電保護(hù)，使功率 MOSFET 由開(kāi)轉(zhuǎn)變?yōu)榍袛喽刂狗烹姡员苊怆姵剡^(guò)放電現(xiàn)象產(chǎn)生，并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機(jī)模式，此時(shí)的電流僅 0.1uA。 當(dāng)鋰電池