锂離子電池基本術語? 其實身邊的每一個人都在和锂電池打着交道,隻是不在這一行的小白們沒有去發現,随着新能源的誕生,身邊的很多需要用電的小東西裡面都是用的锂電池,像大家不離手的手機還有平闆、筆記本、行程記錄儀、手持充電寶、平衡車、筋膜槍、帶锂電玩具、很多小型美容儀器、掃地機、吸塵器、備用電源、電摩托車、電動單車等等等實在是太多太多了咱就不一一說了,現在小編就來說說關于锂離子電池基本術語?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!
其實身邊的每一個人都在和锂電池打着交道,隻是不在這一行的小白們沒有去發現,随着新能源的誕生,身邊的很多需要用電的小東西裡面都是用的锂電池,像大家不離手的手機還有平闆、筆記本、行程記錄儀、手持充電寶、平衡車、筋膜槍、帶锂電玩具、很多小型美容儀器、掃地機、吸塵器、備用電源、電摩托車、電動單車等等等實在是太多太多了咱就不一一說了。
今天我要給大家分享的是锂離子電池的基本專業術語,讓你以後不管是購買者還是專業者都能簡單溝通并滿足各自的需求,讓你們溝通沒問題選擇不踩坑,讓我們一起來簡單的學習一下吧。
一、電壓(單位:V)
1.開路電壓(OCV):指電池在沒有連接外電路或者外負載時的電壓。
2.工作電壓(WV):工作電壓是指電池有負荷時正負極兩端的電壓,它是電池工作時實際輸出電壓,其大小随電流大小和放電程度不同而變化。工作電壓低于開路電壓,因為電流流過電池内部時,必須克服極化電阻和歐姆電阻所造成的阻力。電池工作電壓會受放電制度、環境溫度的影響。
3.放電截止電壓(DCV):指電池充滿電後進行放電,放完電時達到的電壓(若繼續放電則為過度放電,對電池的壽命和性能有損傷)
4.充電限制電壓(LCV):充電過程中由恒流變為恒壓充電的電壓。
二、電池容量(Ah)
電池容量是指在一定的放電條件下可以從電池獲得的電量,單位常用安倍小時(A·h)表示。電池的容量又有理論容量、實際容量和額定容量之分。
理論容量:是假設活性物質全部參加電池的反應所給出的電量。
實際容量:是指在一定的條件下(如0.2C),電池實際放出的電量。
額定容量:是指設計制造電池時,規定或保證電池在一定的放電條件下應該放出的最低限度的電量。
容量用C表示,單位用Ah(安時)或mAh(毫安時)表示。
公式:C=It,即電池容量(Ah)=電流(A)*放電時間(h)
三、電池内阻
電池在工作時,電流流過電池内部受到的阻力,内阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結構等因素的影響。電池内阻包括歐姆内阻和極化内阻
(歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成,與電池的尺寸、結構、連接方式等有關,歐姆電阻總結起來就是歐姆電阻與锂電池本體材料結構有關,不可消除。極化電阻,加載電流的瞬間才産生的電阻,是電池内部各種阻礙帶電離子抵達目的地的趨勢總和,極化電阻可以分為電化學極化和濃差極化兩部分,極化内阻,從電芯内有電流産生那一刻開始産生,并且随着電流的增大而增大。極化電阻總結起來就是離子生産、儲存的速度低于放電速度,宏觀表現為锂電池的内阻,所以極化電阻與放電速度有關。電化學極化是電解液中電化學反應的速度無法達到電子的移動速度造成的;濃差極化是锂離子嵌入脫出正負極材料并在材料中移動的速度小于锂離子向電極集結的速度造成的。)
四、負載能力
電池的正負極兩端連接在用電器上時,帶動用電器工作時的輸出功率,即為電池的負載能力。
五、内壓
電池内部氣壓,是密封電池在充放電過程中産生的氣體所緻,主要受電池材料、制造工藝、電池結構等因素影響(産生原因主要是由于電池内部水分及有機溶液分解産生的氣體于電池内聚所緻)
六、充電率(C-rate)
C是Capacity的第一個字母,用來表示電池充放電時電流的大小數值。
七、過放電(Over discharge)
電池若是在放電過程中,超過電池放電的終止電壓值,還繼續放電時就可能造成電池内壓升高,正、負極活性物質的可逆性遭到損壞,使電池的容量産生明顯減少。
八、過充電(Overy charge)
電池在充電時,在達到充滿狀态後,若還繼續充電,可能導緻池内壓升高、電池變形、漏液等情況發生,電池的性能也會顯著降低和損壞。
九、充、放電深度(SOC DOD)
電池保有容量數值的表示方法。充、放電深度以百分比率來表示。(例如:容量為10Ah的電池,充電後容量為8Ah,80%SOC。形容滿充滿放。通常為100%DOD.)
十、充電循環壽命(Cycle life)
二次電池經曆一次充放電稱為一個周期或一次循環,電池在反複充放電後,容量會逐漸下降,在一定的放電條件下,電池容量降至80%時,電池所經受的循環次數就是循環壽命。(循環壽命與電池充放條件有關:锂離子電池室溫下1C充放電循環壽命可達300-500次(行業标準),最高可達800-1000次;影響因素:不正确的使用電池,電池材料,電解質的組成和濃度,充放電倍率,放電深度(DOD%),溫度、制作工藝等都對電池的循環壽命有影響)
十一、放電倍率(A)
在規定時間内放出其額定容量(C)時所需要的電流值,它的數值上等于電池額定容量的倍數,根據放電率的大小,可分為低倍率(<0.5C)、中倍率(0.5-3.5C)、高倍率(3.5C-7.0C)、超高倍率(>7.0C)(以10Ah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)
十二、電池能量(Wh)
指電池儲存的能量的多少,用Wh來表示;
公式:能量(Wh)=額定電壓(V)*工作電流(A)*工作時間(h)
(舉例:3.7V15Ah的單體電芯的能量為55.5Wh,3.7V100Ah電池組的能量為370Wh.電池能量是衡量電池帶動設備做功的重要指标,容量不能決定做功的多少。)
十三、能量密度(Wh/Kg)
指單位體積或質量所釋放的能量,通常用體積能量密度(Wh/L)或質量能量密度(Wh/Kg)表示。
(舉例:一節锂電池重325g,額定電壓為3.7V,容量為10Ah,則其能量密度為113Wh/Kg)
十四、記憶效應(Memory effect)(锂離子電池無記憶效應)
電池的記憶效應是指未完全放電的電池,在下一次充電時所能充電的百分比。(原因:電池内物質産生結晶,如鎳镉電池中,Cd不斷聚集成團形成大塊金屬镉,降低了負極的活性。避免:為了消除電池的記憶效應,在充電之前,必須先完全放電,然後再充電。)
十五、放電平台
指放電曲線中電壓基本保持水平的部分。锂離子電池完全充電後,放電至3.6V時的容量記為C1。放電至3.0V時的容量記為C0,C1/C0稱為該電池的放電平台(放電平台越高、越長、越平穩,電池的放電性能越好,行業标準1C放電平台為70%以上)
十六、充電時間
充電時間(h)=充電電池容量(mAh)/充電電流(mA)*1.5的系數。
(如:1600mAh的充電電池,充電器用400mAh的電流充電,充電時間為1600/400*1.5=6小時)
十七、電池組的一緻性
同一锂電池組内所有電芯各項重要參數的趨同性,主要是指同一組電芯的内陽、 電壓、容量、荷電态soc等所有參數要相同,誤差越小越好,一般電壓誤不超過 5mv,内阻不超過3mΩ。這對锂電池的組裝和維修至關重要,一緻性越好的電池組越穩定壽命越長,且絕大部分電池故障都是由于一緻性不好所導緻。
十八、短路
電流不經過外部用電器直接經由電内部或外部導線在正負極之間形成回路,使所有電流流回電池,這種情況稱為短路。(内部短路主要有金屬物刺穿電芯外殼造成的強制内部短路,電芯過充後膨脹變形導緻電芯内部正負極材料接觸短路等。外部短路主要有保護闆排線布局不合理,擠壓造成排線絕緣膠皮脫落短路。電芯排列時絕緣措施不到位造成的電芯殼體與彙流排,殼體與殼體間的短路等。短路時電流會非常大,會導緻空難性後果,锂電池的大多事故都是由短路引起的,所以實操中必須杜絕短路的隐患。)
十九、老化
锂電池PACK所指的老化不是指锂電池衰老性能減退,而是指在PACK過程中,成品锂電池在封裝出廠前對锂電池組的各項性能指标的測試。可以用專業的老化櫃進行,也可以用充放電儀對電池進行充放電循環進行。
二十、PACK
根據電壓和容量的要求,由許多電芯串聯或并聯組裝成電池組的過程。
二十一、BMS電池管理系統 保護闆
BMS電池管理系統大家俗稱保護闆,顧名思義就能理解它的核心作用就是保護锂電池的使用壽命和安全。它的主要功能就是防止電池過充、過放、過載、過壓等對電芯的傷害,還可以根據需要選配有以下功能的保護闆,如有自動均衡功能,同口充放電或異口充放電功能,溫控功能,短路保護功能,外接顯示屏實時數據監測功能,與手機藍牙連接APP監測管理功能,GPS定位功能等各種類型的保護闆。BMS電池管理系統是電池組的中心控制單元,就像大腦對于人一樣重要。BMS也是一個複雜的系統, 常見的有分布式BMS,集中式BMS等等。小型PACK廠,目前大多采用購買成品BMS系統,而非自主設計研發。(常用的品牌主要有達利、嘉佰達、螞蟻等,都可以網上買到。現在保護闆基本都數字集成化體積不大安裝簡單,一般隻衢遂按排線(信号果集線)電池總負(B-)、放電負極(P-)、充電負極(C-異口闆才需要接),但不同廠商的保護闆的排線連接方式有可能不同,須嚴格按照保護闆廠家的說明安裝使用。)
二十二、荷電狀态SOC
電池剩餘電量相對于電池全部電量的比例。就像汽車的油量表,表示當前電池存儲電量的狀态。
二十三、均衡
锂電池基本都是由N支電芯串并聯組成,使多串串聯電芯的SOC狀态基本一緻,通過主動調節各串電芯電壓盡可能達到一緻即為均衡。
二十四、并聯(P)、串聯(S)(不論是并聯還是串聯,必須要保證一緻性)
并聯:多支相同電芯正極和正極相聯,負極和負極相聯,多支電芯并聯容量增加電壓不變。(必須保證一緻性)
(如:5支3.7V 2Ah的電芯并聯,電壓不變還是為3.7V并聯後的容量則為: 5支X 2Ah= 10Ah)
串聯:多支相同電芯正極和另一支電芯負極相聯,多支電芯串聯電壓增加容量不變。
(如:5支3.7V 2Ah的電芯串聯,容量不變還是為2Ah,串聯後的電壓則為: 5支X3.7V= 18.5V)
今天的分享到這裡,後續咱接着分享。。。。。
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