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動力鋰電池單體動態一致性的指標有什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:939次  |  2022年10月22日  

動力電池單體在充放電過程中,電壓、反應熱等參數及其隨循環的老化情況反映了動力電池單體的動態一致性。


1)恒流比一致。恒流比是指動力電池單體充電時恒電流充入的電量與恒電流、恒電壓充入的總電量之比,恒流比越高動力電池單體性能越好。動力電池單體在25±5℃下以3h率電流恒流放電至規定電壓,再以3h率電流恒流充電至規定電壓,以此電壓恒電壓充電至充電停止。可計算恒電流充入的電量與恒電流、恒電壓充入的總電量之比。同一動力電池包中,應選用同一個恒流比檔次的動力電池單體。


2)放電平臺一致。放電平臺是動力電池單體放電曲線的一個特征,即動力電池單體充滿電后,以3h率電流放電至規定電壓的時間。放電平臺越高,動力電池單體性能越好。動力電池單體在25±5℃下,以3h率電流恒流充電至恒壓充電電壓,轉恒壓充電至充電停止。以3h率電流放電,直到放電終止,記錄電壓下降至規定電壓的時間。同一動力電池包中,應選用同一個放電平臺檔次的動力電池單體。


3)工作電壓一致性。動力電池單體工作電壓指動力電池單體在充放電時,動力電池單體兩極之間的電位差,充電電壓高于開路電壓,放電電壓低于開路電壓。同等條件下,放電電壓越高,動力電池單體性能越好。


動力電池單體電壓受動力電池單體帶電量、溫度等條件影響,電壓單位為“伏(V)”。在同一動力電池包中,應將動力電池單體的電壓控制在一定壓差范圍內。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

在動力電池單體放電過程中,電壓值是該動力電池單體熱力學和動力學狀態的綜合反映,既受動力電池單體生產過程中各工序工藝條件的影響,又受動力電池單體充放電過程中電流、溫度、時間和使用過程中偶然因素的影響,因而動力電池包內各個動力電池單體的電壓值不可能完全一樣。


4)壽命一致性。動力電池單體壽命一致性的另外一層含義是動力電池失效時間一致,并不一定是容量最小的動力電池單體或者工作條件最惡略的動力電池單體最先達到壽命的終點。每只動力電池單體從出廠開始,其抗衰老的能力是存在差異。動力電池包的壽命是由壽命最短的那只動力電池單體決定的,在動力電池包中,容量小的動力電池單體每次都是滿充滿放,導致最先到達壽命的終點,對于動力電池包,一只動力電池單體壽命終結,動力電池包也就跟著壽終正寢。


5)溫度特性一致性。每只動力電池單體除了直接影響其發熱的內阻因素外,其內部電化學物質在制造過程中形成的不一致,對發熱量也會產生影響。每只動力電池單體在動力電池包中所處位置不同,造成其散熱條件的差異,最終也會導致動力電池單體溫升不一致。


動力電池包內的溫度分布對其性能與循環壽命是有影響的,平均溫度越低,溫度不均勻程度越高,動力電池包內的動力電池單體放電深度的不一致性越高。平均溫度越高,溫度不均勻程度越高,動力電池包的循環壽命越短。值得注意的是,不均勻的溫度分布會導致并聯支路間電流分配不均,從而惡化動力電池單體老化速率的一致性。

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