《新能源汽車動力電池及充電系統(tǒng)檢修》任務(wù)三

動力電池的性能指標(biāo)目錄1性能要求2性能指標(biāo)分類性能要求01動力電池是為混合動力汽車和電動汽車提供動力的電池，其最重要的特點就是高功率和高能量。高功率意味著更大的充放電強度，高能量表示更高的質(zhì)量比能量和體積比能量。動力蓄電池系統(tǒng)需要按照最優(yōu)化的整車設(shè)計應(yīng)用指標(biāo)去設(shè)計，根據(jù)電池種類的不同，其性能指標(biāo)會有差異。性能要求性能指標(biāo)分類02電壓、容量、內(nèi)阻、電池能量、能量密度、功率與功率密度、放電倍率、充電方式、荷電狀態(tài)與放電深度、自放電率、循環(huán)壽命、蓄電池的一致性等。動力電池性指標(biāo)電壓（1）電動勢電動勢是反映電池把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng)的物理量。電池兩端產(chǎn)生的電動勢是指電池正負(fù)電極之間的平衡電勢差，即在沒有電流通過時的兩電極之間的電勢差，通常用E表示，單位是伏特（V）。在實際應(yīng)用中，電池的開路電壓在數(shù)值上幾乎和電池的電動勢一樣。（2）開路電壓開路電壓是指電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池在斷路時（即沒有電流通過兩極時）電池的正極電極電勢與負(fù)極的電極電勢之差。電池的開路電壓取決于電池正負(fù)極材料的活性、電解質(zhì)和溫度條件等，而與電池的幾何結(jié)構(gòu)和尺寸大小無關(guān)。（3）額定電壓電池的額定電壓是指電池在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下的電壓值。在充電器或電池說明書中，我們常?？梢钥吹筋愃朴凇邦~定電壓：4.6V”的描述。它告訴我們該電池的標(biāo)準(zhǔn)工作電壓為4.6伏特。額定電壓是電池設(shè)計制造過程中固定的數(shù)值，代表著電池所能提供的電力能力。容量容量定義：容量是指電池所夠儲存的電量多少，也就是電動汽車的續(xù)航里程表現(xiàn)，它是電池電性能的重要指標(biāo)，由電極的活性物質(zhì)決定，容量用C表示，單位用安時(A·h)或者毫安時(mA·h)表示。容量包括：實際容量、標(biāo)稱容量和額定容量。（1）

實際容量實際容量是指一定的放電制下，電池所能給出的電量。實際容量一般都不等于額定容量，它與溫度、濕度、充放電倍率等直接相關(guān)。一般情況下，實際容量比額定容量偏小一些，有時甚至比額定容量小很多；（2）

標(biāo)稱容量標(biāo)稱容量指的是活性物質(zhì)全部參加電池反應(yīng)所給出的電量。即最理想狀態(tài)下的容量（3）

額定容量額定容量是指銘牌上所標(biāo)明的電機或電器在額定工作條件下能長期持續(xù)工作的容量。通常對變壓器指視在功率，對電機指有功功率，對調(diào)相設(shè)備指視在功率或無功功率，單位為VA，kVA，MVA。電池的內(nèi)阻是指電池在工作時，電流流過蓄電池內(nèi)部受到的阻礙作用。內(nèi)阻的單位一般為毫歐姆（mΩ），內(nèi)阻大的電池，在充放電的時候，內(nèi)部功耗大，發(fā)熱嚴(yán)重，會造成鋰離子電池的加速老化和壽命衰減，同時也會限制大倍率的充放電應(yīng)用。所以，內(nèi)阻做的越小，鋰離子電池的壽命和倍率性能就會越好。內(nèi)阻能量指標(biāo)指單位體積或單位質(zhì)量的電池所能存儲的能量，通常用瓦時每升（Wh/L）或瓦時每千克（Wh/kg）表示。高能量密度的動力電池可以在相同體積或質(zhì)量下存儲更多的能量，從而提高新能源汽車的續(xù)航里程。例如，鋰離子電池的能量密度相對較高，是目前新能源汽車中廣泛應(yīng)用的動力電池類型之一。指單位質(zhì)量的電池所能輸出的能量，通常用瓦時每千克

（Wh/kg）表示。比能量與能量密度密切相關(guān)，但比能量更側(cè)重于電池的輸出能力。高比能量的動力電池可以在相同質(zhì)量下提供更多的動力，從而提高新能源汽車的加速性能和最高速度。能量密度比能量功率指標(biāo)指單位體積或單位質(zhì)量的電池所能輸出的功率，通常用瓦每升（W/L）或瓦每千克（W/kg）表示。高功率密度的動力電池可以在短時間內(nèi)輸出大量的能量，從而提高新能源汽車的加速性能和爬坡能力。例如，超級電容器的功率密度相對較高，但能量密度較低，通常與動力電池結(jié)合使用，以滿足新能源汽車在不同工況下的需求。比功率指單位質(zhì)量的電池所能輸出的功率，通常用瓦每千克（W/kg）表示。比功率與功率密度密切相關(guān)，但比功率更側(cè)重于電池的輸出能力。高比功率的動力電池可以在相同質(zhì)量下提供更多的動力，從而提高新能源汽車的加速性能和最高速度。功率密度自放電率：電池在儲存過程中，容量會逐漸下降，其減少的容量與電池容量的比例，稱為自放電率。產(chǎn)生的原因：由于電極在電解液中的不穩(wěn)定性，電池的兩個電極發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，活性物質(zhì)被消耗，轉(zhuǎn)為電能的化學(xué)能減少，電池容量下降。表示：電池容量衰減（自放電率）的表達(dá)方法和單位為：%/月。電池自放電將直接降低電池的容量，自放電率直接影響電池的儲存性能，自放電率越低，貯存性能越好。自放電率壽命指標(biāo)指電池在充放電循環(huán)過程中，能夠保持一定性能水平的次數(shù)。循環(huán)壽命通常用充放電循環(huán)次數(shù)表示。高循環(huán)壽命的動力電池可以在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定的性能，從而降低新能源汽車的使用成本。例如，鋰離子電池的循環(huán)壽命相對較長，一般可以達(dá)到數(shù)千次甚至上萬次。指電池在存儲過程中，能夠保持一定性能水平的時間。日歷壽命通常用年表示。高日歷壽命的動力電池可以在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定的性能，即使在不使用的情況下也不會出現(xiàn)明顯的性能衰減。例如，一些新型的固態(tài)電池具有較高的日歷壽命，有望在未來的新能源汽車中得到廣泛應(yīng)用。循環(huán)壽命日歷壽命安全指標(biāo)熱穩(wěn)定性機械穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性指電池在充放電過程中，能夠保持穩(wěn)定的溫度范圍。熱穩(wěn)定性差的動力電池容易在充放電過程中發(fā)生過熱，從而引發(fā)安全事故。例如，鋰離子電池在過充、過放、短路等情況下容易發(fā)生熱失控，因此需要配備完善的熱管理系統(tǒng)，以確保電池的安全運行。指電池在受到外力沖擊、振動等情況下，能夠保持結(jié)構(gòu)完整和性能穩(wěn)定的能力。機械穩(wěn)定性差的動力電池容易在受到外力作用時發(fā)生損壞，從而引發(fā)安全事故。例如，一些動力電池在發(fā)生碰撞事故時容易發(fā)生破裂、漏液等情況，因此需要進行嚴(yán)格的機械強度測試和安全評估。指電池在充放電過程中，能夠保持化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的能力。化學(xué)穩(wěn)定性差的動力電池容易在充放電過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生氣體、熱量等，引發(fā)安全事故。例如，鋰離子電池在過充、過放、短路等情況下容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣、氧氣等可燃?xì)怏w，因此需要配備完善的安全保護裝置，以防止安全事故的發(fā)生?？?/p>

結(jié)今天這堂課的主要內(nèi)容動力電池的性能指標(biāo)分類涵蓋了能量、功率、壽命、安全和成本等多個方面。在選擇動力電池時，需要綜合考慮這些性能指標(biāo)，根據(jù)新能源汽車的實際需求和使用場景，選擇合適的動力電池類型和規(guī)格。同時，隨著動力電池技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新，未來的動力電池將具有更高的性能指標(biāo)和更低的成本，為新能源汽車的發(fā)展提供更加有力的支持。知識點小結(jié)指單位體積或單位質(zhì)量的電池所能輸出的功率，通常用瓦每升（W/L）或瓦每千克（W/kg）表示。比功率：指單位質(zhì)量的電池所能輸出的功率，通常用瓦每千克（W/kg）表示。比功率與功率密度密切相關(guān)，但比功率更側(cè)重于電池的輸出能力。指單位體積或單位質(zhì)量的電池所能存儲的能量，通常用瓦時每升（Wh/L）或瓦時每千克（Wh/kg）表示。指單位質(zhì)量的電池所能輸出的能量，通常用瓦時每千克（Wh/kg）表示。比能量與能量密度密切相關(guān)，但比能量更側(cè)重于電池的輸出能力。指電池在充放電循環(huán)過程中，能夠保持一定性能水平的次數(shù)。循環(huán)壽命通常用充放電循環(huán)次數(shù)表示。鋰離子電池在過充、過放、短路等情況下容易發(fā)生熱失控，因此需要配備完善的熱管理系統(tǒng)，以確保電池的安全運行。壽命指標(biāo)提供能量功率指標(biāo)思考問題一：在動力電池的能量指標(biāo)中，如何平衡高能量密度與良好的熱穩(wěn)定性之間的關(guān)系？因為通常追求高能量密度可能會對熱穩(wěn)定