電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池基礎(chǔ)知識(shí).

1、基礎(chǔ)知識(shí)一電池基本概念聚合物鋰離子動(dòng)力電池基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)二零一一年三月目錄 1電池的基本概念 2 .鋰離子電池的工作原理 3鋰離子電池的性能 4聚合物鋰離子動(dòng)力電源模塊 5 .聚合物鋰離子動(dòng)力電池的使用維護(hù)電壓（V）:1. 開(kāi)瘠電壓：指電池在沒(méi)有戲外電路或者外負(fù)載時(shí)的電氐 開(kāi)路電壓與電池的 剩余能星有一定的聯(lián)系電復(fù)顯示就星利用這個(gè)原理。 工作電壓：星指池在工作狀態(tài)下即電路中有電流流過(guò)時(shí)電池正負(fù)極之間的電 勢(shì)煙.在電池放電工作狀態(tài)下當(dāng)電流流過(guò)電池內(nèi)部時(shí)必須克服內(nèi)阻的阻力 故工作電壓總是低于開(kāi)路電壓。 放電截止電壓:指電池充滿電后進(jìn)行放電，放完電時(shí)達(dá)到的電壓（若繼續(xù)放電 則為過(guò)度放電對(duì)電池的壽和性能

2、有損傷） 充電限制電壓:充電過(guò)程中由恒流變?yōu)楹銐撼潆姷碾妷?開(kāi)路蚯工作電壓放電戢止電壓1觸限制晅鉛礙電池2.12.2V2.0V2廠煞謂電池1.4V1.2V113做氨電池1.4V1.2V1.0V湮電池4.1-4.2V3.6-3.7V26 27Vl4.2-4.3V基礎(chǔ)知識(shí)一電池基本概念電池容量（Ah ） :電池容量是指電池所能夠儲(chǔ)存的電量多少，容是電池電性能的重要指標(biāo)，它由電極的活性物質(zhì)決定.容*用C表示，單位用Ah （安時(shí)）或mAh （毫安時(shí)）表示.公式:C=It,即電池容（Ah ）二電流（A ）燉電時(shí)間（h ）.容矗為10安時(shí)的電池，以5安培放電可放2小時(shí),以10安培放電可放1小 時(shí).電池的實(shí)

3、際容吐要取決于以下幾個(gè)因素:活性物質(zhì)的數(shù)*、質(zhì)* ；活 性物質(zhì)的利用率.基礎(chǔ)知識(shí)一電池基本概念電池能量（Wh）:I.定義：指電池儲(chǔ)存的能量的多少，用Wh來(lái)表示2公式：能量（Wh）二額定電壓（V ）沢工作電流（A ） X工作 時(shí)間（h）.3舉例：3.2V15Ah單體電芯的能量為48Wh , 3.2V100Ah電池 組的能暈為320Wh.電池能量是衡量電池帶動(dòng)設(shè)備做功的重 要指標(biāo)，容量不能決定做功的多少.基礎(chǔ)知識(shí)一電池基本概念能量密度（Wh/Kg ） :指單位體積或單位質(zhì)審斤釋放的 能H ,通常用體枳能加密度（Wh/L ）或質(zhì)母能密度（Wh/kg ）表示. 如一節(jié)鋰電池重325g .額定電壓為3.

4、7V ,容量為lOAh r則其能量密度 為113Wh/kg ,下表為理論值麻際應(yīng)用情況中需要考慮電池結(jié)構(gòu)中 的殼體.零件等各方面因素.目前鋰電池的能*密度是鎮(zhèn)鎘和銀氫電池 的3和1.5倍,能量密度的高低是由材料密度與結(jié)構(gòu)決定的.能昂密度鉛酸電池標(biāo)勰池煤氫電池鋰電池Wh/kg30-5050-6060-70130150Wh/L50-80130-150190-200350-400基？i出知識(shí)電池基本概念放電倍率(A) :放電倍率是指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)放出其額 定容量(C)時(shí)所需要的電流値，它在數(shù)值上等于電池額定 容量的倍數(shù).以lOAh電池舉例:以2A放電，則放電倍率為0.2C以20A放電則放電倍率為2C基

5、礎(chǔ)知識(shí)電池基本概念充電方式：J CC/CV : CC即恒流，以固定的電流對(duì)電池充電；CV即恒 壓,以固定的電壓對(duì)電池充電，充電電流會(huì)隨著電池充滿逐 漸下降. 涓流充電：指以小於0.1C電流對(duì)電池充電，一般在電池接 近充滿電時(shí)，進(jìn)行補(bǔ)充充電時(shí)采用，若電池對(duì)充電時(shí)間沒(méi)有 嚴(yán)格要求的話，建議采用涓流充電方式充電鉛酸電池鎮(zhèn)鎘電 池1銀氫電 池鋰離子電池充電方式恒流后恒壓恒流恒流恒流后恒壓控制方法電壓2.3V、 涓流溫度或 AV電壓4.2V、涓流基li岀知識(shí)一電池基本概念充、放電深度（SOC DOD ）:電池保有容量數(shù)值的表示方法。充、放電 深度以盲分比皋來(lái)衾示,如：容量為 lOAh的電池放電后容量變?yōu)?/p>

6、2Ah ,可以 稱為80%DOD ;容量為lOAh的電池， 充電后容量為8Ah , 80%SOCo形容滿 充滿放，通常稱為100%DODo基礎(chǔ)知識(shí)一電池基本概念內(nèi)阻（mQ ）:電池的內(nèi)題m電仙，毓沛媳池內(nèi) 部受到的阻力.內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的 影響.電池內(nèi)阻刨s歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，歐姆內(nèi)阻是由電極材料、電解液、 隔濮電阻及各部分零件的接觸電阻組成，極化內(nèi)甩包括電化學(xué)極化與濃差極 化引起的電阻.電池內(nèi)阻是一個(gè)非常復(fù)雜而又非常斎要的特性，影響內(nèi)阻的因素有： 材料；醉構(gòu)等. 由于內(nèi)阻的存在，當(dāng)電池放電時(shí)，電流經(jīng)過(guò)內(nèi)阻要產(chǎn)生熱量，消耗能*, 電流越大，消耗能延多,所以內(nèi)阻

7、越小，電池的性能薊,不僅電池的實(shí) 際工作電壓高,消耗在內(nèi)阻上的能少.基礎(chǔ)知識(shí)一電池基本概念自放電率（/月）：1. 定義:電池在儲(chǔ)存過(guò)程中,容量會(huì)逐漸下,其減少的容量與電池容量 的比例，稱為自放電率.2. 原因：由于電極在電解液中的不穩(wěn)定性，電池的兩個(gè)電極發(fā)生了化學(xué)反 應(yīng)，活性物質(zhì)被;肖耗，轉(zhuǎn)為電能的化學(xué)能減少電池容楚下降.3. 影響因素:環(huán)境溫度對(duì)其影響較大，過(guò)髙fi度會(huì)加速電池的自放電4. 表示：電池容量衰減（自放電率）的表達(dá)方法和單位為：/月.5. 產(chǎn)生結(jié)果：電池自放電將直接降礎(chǔ)池的容量,自放電率直接影響電池 的儲(chǔ)存性能，自放電率越（氐，貯存性能越好.基帀出知識(shí)一電池基本概念循環(huán)壽命（次）

8、：1. 概念：二次電池經(jīng)歷一次充放電稱為一個(gè)周期或 一次循環(huán)，電池在反復(fù)充放電后,容量會(huì)逐漸下降. 在一定的放電條件下，電池容量降至80%時(shí),電池所 經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)就是循環(huán)壽命。影響因素：不正確使用電池,電池材料，電解質(zhì)的 組成和濃度,充放電倍率，放電深度（DOD% ）, 溫度,制作工藝等都對(duì)電池的循環(huán)壽命有影響基礎(chǔ)知識(shí)電池基本概念記憶效應(yīng)：1. 定義:電池的記憶效應(yīng)是指未完全放電的電池在下一次充電時(shí)所能充 電的百分比.2. 原因：電池內(nèi)物質(zhì)產(chǎn)生結(jié)晶.如鎮(zhèn)鎘電池中Cd不斷聚集成團(tuán)形成大塊金，降低了負(fù)極的活性.3. 避免：為了消除電池的記憶效應(yīng),在充電之前,必須先完全放電,然后 再充電.鋰離子電

9、池?zé)o記憶效應(yīng)！基礎(chǔ)知識(shí)一電池基本概念放電平臺(tái)：指放電曲線中電壓基本保持水平的部分。放電平臺(tái)越髙、 越長(zhǎng)、越平穩(wěn).電池的放電瞰越好.電池組的一致性 :由多個(gè)單體電芯串連、并聯(lián)在一起就組成 了電池紐 電池組的整體性刪壽命取決于其中醱較差的一芯這就 要求電池組中每個(gè)電芯性能的一致性要高除了單體電芯本身皺的誤差和 原材料質(zhì)*的好壞，最主要原因是制造工藝工藝的改進(jìn)對(duì)趙電池的質(zhì)量 非常重要.化成 :電池制成后,通過(guò)一葩充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極活性物質(zhì) 激活，改善電池的充放電性能及自放電、貯存等綜合性瞬過(guò)程稱為化成. 電池經(jīng)過(guò)化成后才能體現(xiàn)其真實(shí)的性能.同時(shí)化成過(guò)程中的分選過(guò)程能夠提 高電池組的一Sd

10、77;,使最終電池組的性能 破.基礎(chǔ)知識(shí)一鋰電池基本結(jié)構(gòu)基不出知識(shí)鋰離子電池的變革第一代 鋼殼液態(tài)鋰離子電池第二代軟包裝液態(tài)鋰離子電池第三代聚合物鋰離子電池基礎(chǔ)知識(shí)聚合物鋰離子電池的特點(diǎn)不爆炸，不起火無(wú)漏液?jiǎn)栴}.耐靈活高能量、高功率無(wú)污染，無(wú)記憶效應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)一鋰電池基本結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)一鋰電池基本結(jié)構(gòu)主要材料:正極、負(fù)極、電 解液、隔膜結(jié)構(gòu)：圓形、方形；疊片、 卷繞形態(tài)：聚合物（軟包裝）、液態(tài)鋰離子（鋼殼）基礎(chǔ)知識(shí)鋰電池工作原理充電e放電eLiMn4）4 陰極陽(yáng)極正極材LiMn.O. 負(fù)極材料：石聲充電時(shí)正極的Li和電磁 中的U向負(fù)扱聚集猬到電 子.鍍還原成口皺鍛在負(fù)極的放電時(shí)賀嵌在負(fù)極碳素材 料

11、中的u失去電子,進(jìn)入電解 液，電解液內(nèi)的Lr向正扱移 動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)一鋰電池基本結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)一鋰電池組成原理1. 正極構(gòu)造LiMn2O4（鏗酸鋰）十導(dǎo)電劑0塊黑）粘合劑（PVDF）+集流體（鋁箔）正極2. 負(fù)極構(gòu)造石星+導(dǎo)電劑（乙訣黑）+粘合劑（PVDF）十集流體（銅箔）負(fù)極3. 充電過(guò)程電瞬電池充電，此時(shí)正極上的電子e從通過(guò)夕海電路跑到負(fù)極上正鋰離子Li+ 從正極俺跳JT電解液里 < ”爬過(guò)“隔膜上彎彎曲曲的小洞 '游泳”到達(dá)負(fù)£ 與早就跑過(guò)來(lái)的電子結(jié)合在一起.正極上發(fā)生的反應(yīng)為UMn2O4 =Li1 xMn2O4+刈+Xe（電子） 負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為6C+XLi+Xe=

12、sLixC64放電過(guò)程電池放電，此時(shí)負(fù)極上的電子e從通過(guò)外部電路幽正極上正鋰離子Li+從負(fù)極 “跳逬”電解液里,他過(guò)”隔膜上彎彎曲曲的小洞r '游泳”到達(dá)正極，與$ 就跑過(guò)來(lái)的電子結(jié)合在V.正極上發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)i1xMn2O4+xli+xe（電子）=LiMn2O4負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)ixC6 “ 6C+xLi+xe聚合物鋰離子電池性能基礎(chǔ)知識(shí)一1 電化學(xué)性能充電特性放電特性循環(huán)壽命 倍率充電特性 倍率放電特性 低溫特性 電池働電特性基礎(chǔ)知識(shí)一充放電特性2.0 10246 e 10121416Opacity Ah 基礎(chǔ)知識(shí)一循環(huán)特性Io number of twncs基礎(chǔ)知識(shí)循環(huán)特性iC

13、glOO% 205.78' *303.80%5C4%-IS507.53.012.515.0CapadtyiAh)1.常溫倍率放電特 性15Ah電池倍率放電基不出知識(shí)倍率放電特性3.6322.82A2.01.611Capaclty(Ah)基礎(chǔ)知識(shí)一電池使用維護(hù)1. 電池充電在0 45°C環(huán)境溫度下以專用鋰離子電池充電 器對(duì)電池組充電 直至充滿指示燈顯示綠色。 若電池組運(yùn)行（放電）時(shí)間短 則不需要每天 進(jìn)行充電。2、電池放電在2045°C環(huán)境溫度下進(jìn)行放電。充放電電 壓范圍為420300V基礎(chǔ)知識(shí)一電池使用維護(hù)1. 電池充電在0 45。（：環(huán)境溫度下以專用鋰離子電池充電 器對(duì)電池組充電,直至充滿指示燈顯示綠色。 若電池組運(yùn)行（放電）時(shí)間短則不需要每天 進(jìn)行充電。2. 電池放電在2045°C環(huán)境溫度下逬行放電。充放電電 壓范圍為420300V基礎(chǔ)知識(shí)一電池使用維護(hù)4.電池其它使用說(shuō)