動(dòng)力電池電池解析課件

新能源技術(shù)組2016-01-27新能源汽車動(dòng)力電池介紹新能源技術(shù)組2電動(dòng)汽車動(dòng)力電池二一電池初級(jí)篇電池進(jìn)階篇電動(dòng)汽車動(dòng)力電池二一電池初級(jí)篇電池進(jìn)階篇2電池初級(jí)篇

電池是一門非常深的學(xué)科，因?yàn)檫@東西從發(fā)明起便在我們的生活中有著非常非常廣泛的應(yīng)用，比如3C、比如儲(chǔ)能，下文僅從動(dòng)力電池領(lǐng)域做探討。電池初級(jí)篇電池是一門非常深的學(xué)科，因?yàn)檫@東西從發(fā)明起3動(dòng)力電池電池解析課件4動(dòng)力電池電池解析課件5動(dòng)力電池電池解析課件6動(dòng)力電池電池解析課件7動(dòng)力電池電池解析課件8動(dòng)力電池電池解析課件9動(dòng)力電池電池解析課件10動(dòng)力電池電池解析課件11動(dòng)力電池電池解析課件12動(dòng)力電池電池解析課件13動(dòng)力電池電池解析課件14動(dòng)力電池電池解析課件15動(dòng)力電池電池解析課件16動(dòng)力電池電池解析課件17動(dòng)力電池電池解析課件18動(dòng)力電池電池解析課件19動(dòng)力電池電池解析課件20動(dòng)力電池電池解析課件21動(dòng)力電池電池解析課件22動(dòng)力電池電池解析課件23Page

24文字內(nèi)容字內(nèi)容文字內(nèi)容

鋰離子電池實(shí)際上是一種鋰離子濃度差電池，正負(fù)電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物組成，通過鋰離子的移動(dòng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。鋰電池電芯按形狀可分為鋁殼電芯、軟包電芯（又稱“聚合物電芯”）、圓柱電芯三種。通常手機(jī)電池采用的為鋁殼電芯，藍(lán)牙等數(shù)碼產(chǎn)品多采用軟包電芯，筆記本電腦的電池采用圓柱電芯的串并聯(lián)組合。鋰電池按正極材料可分為：鈷酸鋰(LiCoO2)、錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)和三元鋰(Li（NiCoMn）O2)等。電池進(jìn)階篇Page24文字內(nèi)容字內(nèi)容文字內(nèi)容電池進(jìn)階篇?jiǎng)恿﹄姵仉姵亟馕稣n件25鋰離子電池原理當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子從正極中脫嵌，在負(fù)極中嵌入，放電時(shí)反之。這就需要一個(gè)電極在組裝前處于嵌鋰狀態(tài)，一般選擇相對(duì)鋰而言電位大于3V且在空氣中穩(wěn)定的嵌鋰過渡金屬氧化物做正極，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等。鋰離子電池原理當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子從正極中脫嵌，在負(fù)26鋰電池的三大特性一、電池的容量特性容量測(cè)試得到磷酸鐵鋰電池在不同倍率下的放電電壓與容量關(guān)系曲線如圖1所示。

圖1不同倍率下的放電電壓與容量的關(guān)系曲線

鋰電池的三大特性一、電池的容量特性圖1不同倍率下的放電電壓與27

從圖中可以看出，在整個(gè)放電過程中鋰電池的電壓曲線可以分為3個(gè)階段：

1）電池在初始階段端電壓快速下降，放電倍率越大，電壓下降的越快；

2）電池電壓進(jìn)入一個(gè)緩慢變化的階段，這段時(shí)間稱為電池的平臺(tái)區(qū)，放電倍率越小，平臺(tái)區(qū)持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，平臺(tái)電壓越高，電壓下降越緩慢。在鋰離子電池的實(shí)際使用過程中，盡可能希望電池工作在平臺(tái)區(qū)；

3）在電池電量接近放完時(shí)，電池負(fù)載電壓開始急劇下降直至達(dá)到放電截止電壓。從圖中可以看出，在整個(gè)放電過程中鋰電池的電壓28二、電池開路電壓特性開路電壓測(cè)試得到鋰離子電池開路電壓與電池SOC的關(guān)系曲線如圖2所示。圖2電池充電與放電時(shí)的OCV-SOC曲線

從圖中可以看出，磷酸鐵鋰電池的OCV－SOC曲線與電池放電電壓曲線趨勢(shì)基本相同。在SOC的中間區(qū)間（20％＜SOC＜80％）內(nèi)，電池的OCV變化極小，電池處于平臺(tái)區(qū)；而在SOC的兩端區(qū)間（SOC＜10％和SOC＞90％），OCV的變化率較大，整個(gè)鋰電池的OCV－SOC曲線呈現(xiàn)中間區(qū)域平坦，頭尾兩端陡峭的樣子，開路電壓法即是利用這一穩(wěn)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行SOC估計(jì)。二、電池開路電壓特性開路電壓測(cè)試得到鋰離子電池開路電壓與電池29三、電池內(nèi)阻特性圖3表示磷酸鐵鋰電池在充電和放電時(shí)的歐姆內(nèi)阻。圖3電池內(nèi)阻變化曲線電池的歐姆內(nèi)阻曲線呈現(xiàn)以下的特點(diǎn)：1.在圖3中較寬廣的SOC圍內(nèi)，即SOC＝［10％，100％］的區(qū)間內(nèi)，電池的歐姆內(nèi)阻變化很小，而在較低的SOC區(qū)間內(nèi)，隨SOC的降低歐姆內(nèi)阻出現(xiàn)較大幅度的增長(zhǎng)，這是因?yàn)殡姵胤烹娔┢?，電池?nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性降低；2.在整個(gè)SOC范圍內(nèi)，充電歐姆內(nèi)阻總體大于放電歐姆內(nèi)阻，這是因?yàn)殇囯x子電池放電屬于自發(fā)反應(yīng)，較容易；充電是由外部電源作用，使鋰離子嵌入負(fù)極，較困難。需要說明的是，電池的內(nèi)阻變化非常復(fù)雜，受溫度、放電深度、充放電倍率、循環(huán)次數(shù)等因素影響。同一類型的不同電池單體，還與電池出廠不一致性和工作環(huán)境的不同相關(guān)。三、電池內(nèi)阻特性圖3表示磷酸鐵鋰電池在充電和放電時(shí)的歐姆內(nèi)阻30不同放電倍率下放電電壓與容量關(guān)系不同放電倍率下放電電壓與容量關(guān)