《新能源汽車試驗(yàn)技術(shù)》課件-項(xiàng)目二知識(shí)點(diǎn)一 動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述

項(xiàng)目二動(dòng)力蓄電池性能試驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述動(dòng)力蓄電池是新能源汽車的動(dòng)力來源，動(dòng)力蓄電池的電性能決定了新能源汽車整車的動(dòng)力性、續(xù)駛里程等性能。因此，開展動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)，對(duì)研發(fā)提高動(dòng)力蓄電池電性能的新技術(shù)具有重要意義。近年來，各大制造企業(yè)對(duì)動(dòng)力蓄電池電性能進(jìn)行大量試驗(yàn)研究，隨著相關(guān)理論體系的不斷完善、試驗(yàn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，動(dòng)力蓄電池的電性能實(shí)現(xiàn)了大幅提升。知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)的試驗(yàn)對(duì)象電池單體（1）電池單體由電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼等組裝而成，是構(gòu)成動(dòng)力蓄電池的基本單元，其內(nèi)部通過化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)充放電功能。電池模塊（2）電池模塊是由多個(gè)電池單體串并聯(lián)而成的組合體。電池單體電池模塊知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述知識(shí)課堂通過電池單體或電池模塊的并聯(lián)可以提高動(dòng)力蓄電池的總?cè)萘?，通過電池單體或電池模塊的串聯(lián)可以提高動(dòng)力蓄電池的總電壓。電池單體和電池模塊的串并聯(lián)一般利用成組技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。例如，某動(dòng)力蓄電池由380個(gè)電池單體組成，成組方式為19P20S，即19個(gè)電池單體并聯(lián)形成1個(gè)電池模塊，再將20個(gè)電池模塊串聯(lián)組成了該動(dòng)力蓄電池。知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述2．試驗(yàn)內(nèi)容動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)可參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T31486執(zhí)行。通常，需要對(duì)電池單體和電池模塊進(jìn)行不同的電性能試驗(yàn)，試驗(yàn)內(nèi)容分別如下表所示。電池單體電性能試驗(yàn)內(nèi)容序號(hào)試驗(yàn)內(nèi)容序號(hào)試驗(yàn)內(nèi)容1外觀檢測(cè)3尺寸與質(zhì)量檢測(cè)2極性檢測(cè)4室溫放電容量試驗(yàn)電池模塊電性能試驗(yàn)內(nèi)容序號(hào)試驗(yàn)內(nèi)容序號(hào)試驗(yàn)內(nèi)容1外觀檢測(cè)3室溫倍率充電性能試驗(yàn)2極性檢測(cè)4高低溫放電容量試驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述2．試驗(yàn)內(nèi)容電池模塊電性能試驗(yàn)內(nèi)容（續(xù)表）序號(hào)試驗(yàn)內(nèi)容序號(hào)試驗(yàn)內(nèi)容5尺寸與質(zhì)量檢測(cè)8荷電保持與容量恢復(fù)能力試驗(yàn)6室溫放電容量試驗(yàn)9耐振動(dòng)試驗(yàn)7室溫倍率放電性能試驗(yàn)10儲(chǔ)存試驗(yàn)動(dòng)力蓄電池電性能的核心評(píng)價(jià)指標(biāo)為容量。動(dòng)力蓄電池的容量是指在一定條件（放電率、溫度、終止電壓等）下動(dòng)力蓄電池可放出的全部電量，通常以字母C表示，單位為安培·小時(shí)（A·h）。例如，某動(dòng)力蓄電池的電池容量為220A·h，意味著如果以220A的電流放電，該動(dòng)力蓄電池可工作1h；如果以22A的電流放電，該動(dòng)力蓄電池可工作10h。知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述2．試驗(yàn)內(nèi)容動(dòng)力蓄電池的容量理論容量額定容量實(shí)際容量剩余容量（1）理論容量是指假定動(dòng)力蓄電池內(nèi)的活性物質(zhì)全部參與化學(xué)反應(yīng)，動(dòng)力蓄電池可放出的全部電量，可使用法拉第電解定律進(jìn)行計(jì)算。（2）額定容量是指在額定工作條件下放電至放電終止條件時(shí)動(dòng)力蓄電池放出的全部電量。通常，動(dòng)力蓄電池銘牌上顯示的容量就是額定容量。（3）實(shí)際容量是指在實(shí)際工作條件下放電至放電終止條件時(shí)動(dòng)力蓄電池放出的全部電量。（4）剩余容量是指在放電一段時(shí)間后，動(dòng)力蓄電池剩余的可用容量。知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述動(dòng)力蓄電池不僅應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域，同時(shí)，也在航空航天、船舶、無人機(jī)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。動(dòng)力蓄電池種類豐富，有鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫電池、鈉硫電池等。鋰離子電池因其能量密度高、額定容量大、自放電率小、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，成為目前新能源汽車使用最多的動(dòng)力蓄電池。那么你知道鋰離子電池的工作原理嗎？鋰離子電池又有哪些缺點(diǎn)呢？知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述3．試驗(yàn)條件

（1）標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件：參照GB/T31486中的內(nèi)容，在進(jìn)行動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)時(shí)，如果沒有特殊規(guī)定（高低溫試驗(yàn)），溫度應(yīng)保持在25℃（±5℃），相對(duì)濕度應(yīng)保持在15%～90%，大氣壓力應(yīng)保持在86～106kPa。需要注意的是，本項(xiàng)目中提到的室溫，是指25℃（±2℃）。（2）試驗(yàn)設(shè)備：進(jìn)行動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)時(shí)，需要對(duì)動(dòng)力蓄電池進(jìn)行充放電，并對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行控制。常用的試驗(yàn)設(shè)備動(dòng)力蓄電池測(cè)試儀高低溫低氣壓試驗(yàn)箱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述3．試驗(yàn)條件

①動(dòng)力蓄電池測(cè)試儀（簡(jiǎn)稱測(cè)試儀）動(dòng)力蓄電池測(cè)試儀充放電系統(tǒng)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)充放電系統(tǒng)可完成動(dòng)力蓄電池充放電過程控制系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)過程中充放電操作的控制與動(dòng)力蓄電池各項(xiàng)性能參數(shù)（如電容、電流、電壓、功率等）的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及記錄。動(dòng)力蓄電池測(cè)試儀試驗(yàn)時(shí)，將動(dòng)力蓄電池的正負(fù)極與測(cè)試儀正確連接，并在控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置充放電電流、充放電終止電壓等參數(shù)，即可對(duì)動(dòng)力蓄電池的充放電性能進(jìn)行測(cè)試。知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述3．試驗(yàn)條件（3）標(biāo)準(zhǔn)充電方法：在試驗(yàn)開始前，首先需要對(duì)電池單體或電池模塊進(jìn)行充放電的預(yù)處理，使其滿足試驗(yàn)初始條件。動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法如下。①在室溫條件下，首先以1

的電流將電池單體或電池模塊放電至放電終止條件，靜置1h（或電池制造企業(yè)提供的不大于1h的靜置時(shí)間），然后使用規(guī)定的充電方法對(duì)其進(jìn)行充電。②對(duì)于鋰離子蓄電池，以1

的電流充電至充電終止條件后，轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電電流降至0.05

時(shí)停止充電，完成后靜置1h（或電池制造企業(yè)提供的不大于1h的靜置時(shí)間）。③對(duì)于金屬氫化物鎳蓄電池，以1

的電流充電1h，然后再以0.2的電流充電1h，完成后靜置1h（或電池制造企業(yè)提供的不大于1h的靜置時(shí)間）。知識(shí)點(diǎn)一

動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)概述4．試驗(yàn)規(guī)則參照GB/T31486，動(dòng)力蓄電池電性能試驗(yàn)規(guī)則如表所示。序號(hào)試驗(yàn)分類試驗(yàn)對(duì)象試驗(yàn)項(xiàng)目抽樣數(shù)量1出廠試驗(yàn)電池單體電池模塊外觀檢測(cè)、極性檢測(cè)100%2尺寸與質(zhì)量檢測(cè)1%3室溫