深圳锂电池PACK厂家解读电池行业的关键知识点有哪些?

2020-09-02 15:45 ryder

深圳锂电池PACK厂家用通俗语言来解读动力电池的结构和概念,通过这种方式让大家理解动力电池的关键的知识点。


    1)电池的电压(V)

①开路电压:开路电压是在电池没有连接任何外载设备时其本身的电压,通过将测量工具连接电池的正负极读取数值,一般情况下锂电池的开路电压与剩余电量是有直接关系,电量显示一般都是通过读取开路电压来设定剩余电池电量,但是开路电压在其他如,镍氢电池,铅酸电池时,剩余的电量根据电压是没有办法判断的,但任然可作为参考。

②工作电压:工作电压又叫负载电压,是在电池工作状态下电池正负极之间的电势查,由于电流流动会通过电池主体时需要克服电池的内部阻力(内阻),所以工作电压会比开路电压低。测量电池内阻可以通过这个方法反向测量。

③放电截止电压:放电截止电压是指电池可达到的最低电压值,因工艺不同,不同型号的电池会有一定的差别,所以放电截止电压一般由电池生产厂家规定,通常情况下,电池不可以将电压放电至规定的电压以下,如果超过临界值,就会对电池造成不可逆转的损伤。

        ④充电限制电压:充电截止电压一般也由生产厂家规定,不同类型的电池,甚至同类电池不同型号的电池都存在一定的差异,,如果超过即为过充,过充也会对电池造成损伤。

blob.png

图一,不同类型电池的电压标识

     2)电池的容量(mAh)以及倍率(C)

①定义:它由电极的活性物质决定,一般是指电池可储存的电量的单位。

②单位:倍率用C表示,容量单位用Ah(安时)或mAh(毫安时)表示。

③容量计算公式:即容量(Ah)=持续的充电或者放电电流(A)x充电或者放电时间(h)。

④举例说明:容量为10安时的电池,以5安培放电可放2小时,以10安培放电可放1小时。

⑤影响因素:电池容量由以下几个因素决定:活性物质的数量、质量,活性物质的利用率。但是,同时也受环境温度,湿度,抗阻的影响。

⑥额定容量:在特定条件下电池可具备的最大存储电量。

⑦可用容量:在常规条件下电池可实际放出的电量。

⑧理论容量:通过活性物质的总量计算,电池可释放出电量的理论值。

    3)电池的能量(Wh)瓦时

①定义:可使用容量来转换,指定条件下电池可释放出的能量值。

②公式:能量(Wh)=额定电压(V)×工作电流(A)×工作时间(h)。

③举例:3.2V15Ah单体电芯的能量为48Wh,3.2V100Ah电池组的能量为320Wh。

电池能量是衡量电池带动设备做功的重要指标,容量不能决定做功的多少。

    4)电池的能量密度(Wh/kg)

①定义:通常用体积能量密度(Wh/L)或质量能量密度(Wh/kg)表示,指单位体积或单位质量所释放的能量。

②举例: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,下表为理论值,在实际应用情况中需要考虑电池结构中的壳体、零件等各方面因素。

目前锂电池的能量密度是镍镉和镍氢电池的3和1.5倍,能量密度的高低是由材料密度与结构决定的。

blob.png

    5)电池的功率及功率密度

①功率是指在一定的放电制度下,单位时间内电池输出的能量,单位为W或kW。

②功率密度又称比功率,是单位质量或单位体积电池输出的功率,单位为W/kg或W/L。比功率是评价电池及电池包是否满足电动汽车加速和爬坡能力的重要指标。

    6)电池的放电倍率(C)

①定义:电池的放电倍率是指在指定时间内电池最大所能放出的电量。(C)是所需要的电流值,它在数值上等于电池额定容量的倍数。

②举例:以10Ah电池举例,以2A放电,则放电倍率为0.2C,以20A放电,则放电倍率为2C。

    7)电池的充电方式

      ①CC/CV:CC即恒流,以固定的电流对电池充电;CV即恒压,以固定的电压对电池充电,充电电流会随着电池充满逐渐下降。

      ②涓流充电:指以小于0.1C电流对电池充电,一般在电池接近充满电时,迚行补充充电时采用,若电池对充电时间没有严格要求的话,建议采用涓流充电方式充电。

      ③浮充电:随时对蓄电池用恒压充电,使其保持一定的荷电状态。
     
      ④△V:电池充电过程中的一种现象,镍电的充电器目前都可以通过这种方式判断电池的满电状态。

blob.png

     8)电池的充、放电深度(SOC DOD):电池保有容量数值的表示方法。

①荷电状态state-of-charge(SOC):电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比。

②放电深度depth ofdischarge(DOD):表示蓄电池放电状态的参数,等于实际放电容量与额定容量的百分比。

③深度放电deep discharge:表示蓄电50%或更大的容量被释放的程度。

④举例:充、放电深度以百分比率来表示,如:容量为10Ah的电池放电后容量变为2Ah,可以称为80%DOD;容量为10Ah的电池,充电后容量为8Ah,80%SOC。形容满充满放,通常称为100%DOD。

     9、电池的内阻(mΩ)

①定义:   电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部受到的阻力。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构已经环境等因素的影响。

②分类:电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,欧姆内阻是由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成,极化内阻包括电化学极化与浓差极化引起的电阻。

③影响因素:电池内阻是一个非常复杂而又非常重要的特性,影响内阻的因素有材料、结构已经环境温度等。

④产生结果:由于内阻的存在,当电池放电时,电流经过内阻要产生热量,消耗能量,电流越大,消耗能量越多,所以内阻越小,电池的性能越好,不仅电池的实际工作电压高,消耗在内阻上的能量也少。

     10、电池的自放电率(%/月)

①定义: 电池在存放时,容量会自动流失,其减少的容量与电池容量的比例,称为自放电率。

②原因:由于电极在电解液中的不稳定性,电池的两个电极发生了化学反应,活性物质被消耗,转为电能的化学能减少,电池容量下降。

③影响因素:环境温度对其影响较大,过高温度会加速电池的自放电。在低温的状态下,电池的可存放的时间也会相对延长。

④表示:电池容量衰减(自放电率)的表达方法和单位为:%/月。

⑤产生结果:电池自放电将直接降低电池的容量,自放电率直接影响电池的储存性能,自放电率越低,贮存性能越好。

     11)电池的循环使用寿命(次)

①定义:二次电池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影响因素:不正确使用电池,电池材料,电解质的组成和浓度,充放电倍率,放电深度(DOD%),温度,制作工艺等都对电池的循环寿命有影响。

     12)电池的记忆效应

①定义:电池的记忆效应是指未完全放电的电池,在下一次充电时所能充电的百分比。

②原因:电池内物质产生结晶,如镍镉电池中,Cd不断聚集成团形成大块金属镉,降低了负极的活性。

③避免:为了消除电池的记忆效应,在充电之前,必须先完全放电,然后再充电。

电池的记忆效应在镍隔以及铅酸电池上比较明显,镍氢电池相对不明显,锂离子电池无记忆效应。

    13)电池的放电平台

指放电曲线中电压基本保持水平的部分。放电平台越高、越长、越平稳,电池的放电性能越好。

    14)电池组的一致性

由多个单体电芯串连、并联在一起就组成了电池组。电池组的整体性能和寿命取决于其中性能较差的一个电芯,这就要求电池组中每个电芯性能的一致性要高。除了单体电芯本身性能的误差和原材料质量的好坏,最主要原因是制造工艺,工艺的改进对提高电池的质量非常重要。

     15)化成

电池制成后,通过一定的充放电方式将其内部正负极活性物质激活,改善电池的充放电性能及自放电、贮存等综合性能的过程称为化成。电池经过化成后才能体现其真实的性能。同时化成过程中的分选过程能够提高电池组的一致性,使最终电池组的性能提高。

     总结:以上就是电池常见的术语以及解释。深圳市瑞鼎电子有限公司是一家专业的动力电池PACK厂家。拥有15年的经验积累和雄厚的电池PACK制作生产经验。为全球范围内数百家企业提供了数千次的电池电源解决方案,在交通物流,航空航天,户外勘探,卫星导航,5G通讯,医疗等领域都有成功案例。为客户提供快速样品制成,智能化控制板开发,电池结构开发等服务,快速为客户解决产品研发定制,加工生产服务。


   声明: 本站所发布文章,部分图片和内容自于互联网,如有侵权,请联系删除  微信:13544194141
用手机扫描二维码关闭
二维码