汽車動(dòng)力電池性能檢測(cè)參數(shù)分析研究

王維君

摘要：隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，動(dòng)力電池的性能檢測(cè)也越來越重要。電池的性能包括其電性能和存儲(chǔ)性能，其中電性能包括電壓特性、內(nèi)阻、充放電特性、高低溫性能等，儲(chǔ)存性能則包括循環(huán)性能、自放電率等。本論文針對(duì)這些直接或間接決定動(dòng)力電池綜合性能的參數(shù)進(jìn)行研究分析，力圖解決在動(dòng)力電池生產(chǎn)過程中對(duì)電池性能進(jìn)行精確測(cè)量的問題。

關(guān)鍵詞：動(dòng)力電池;性能檢測(cè)參數(shù);電性能;存儲(chǔ)性能

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高，加之石油氣資源的日益枯竭，用電池為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車，是近年來世界各國(guó)競(jìng)相研究開發(fā)的熱點(diǎn)。目前超大容量的鋰離子動(dòng)力電池的研制還處于實(shí)驗(yàn)階段，作為動(dòng)力電源的電池大多成組使用，因此要求生產(chǎn)出來的電池在特性上有較好的一致性，這使得其生產(chǎn)性能的檢測(cè)也就變得非常重要。

動(dòng)力電池的性能主要包括電性能和儲(chǔ)存性能。其中電性能包括電壓特性、內(nèi)阻、充放電特性、高低溫性能等，儲(chǔ)存性能則包括循環(huán)性能、自放電率等。這些性能參數(shù)都直接和間接地決定動(dòng)力電池的綜合性能，因此，分析和研究這些性能參數(shù)并對(duì)其進(jìn)行精確地測(cè)量具有非常重要的意義。

1電池電壓測(cè)量

動(dòng)力電池電壓包括電動(dòng)勢(shì)、電池開路電壓。電動(dòng)勢(shì)是指電池在開路時(shí)正極平衡電極與負(fù)極平衡電極電勢(shì)之差，由電池中進(jìn)行的反應(yīng)所決定，與電池的形狀、尺寸大小無關(guān)。開路電壓是指電池在開路狀態(tài)下的端電壓，一般小于電動(dòng)勢(shì)。只有電池的兩極體均達(dá)到了熱力學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，電池的開路電壓才與電動(dòng)勢(shì)相等。工作電壓是指有電流流過外線路時(shí)，電池兩極之間的電位差。一般來說，放電工作時(shí)電壓總是低于開路電壓。

在電池充放電過程中，當(dāng)電流較小時(shí)忽略了線路的影響，可以采用二端子測(cè)量法測(cè)量其開路電壓，如圖1.1所示。當(dāng)電流較大時(shí)，則不能忽略線路所帶來的影響（記作電阻 ，此時(shí)一般采用四端子測(cè)量法，如圖1.2所示

2、電池充放電電流測(cè)量

動(dòng)力電池在充放電過程中，一般采用恒流源進(jìn)行。從等效電路的角度講，恒流源相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)阻無窮大的電源，其輸出電流不受外電路電阻的影響，由于采用了恒流源，電流大小也不受電極與電池的接觸電動(dòng)勢(shì)的影響。對(duì)電流進(jìn)行測(cè)量一般只需將電流表串聯(lián)在電路中即可。當(dāng)電流比較大時(shí)一般采用分流器進(jìn)行采樣，將電流信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，這樣為測(cè)量帶來了很大的方便，不用斷開電流回路即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的測(cè)量，而且轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)之后，便于計(jì)算機(jī)集中巡檢和控制.

3、電池容量測(cè)量

動(dòng)力電池容量是指在一定充電或放電條件下，供給電池或從電池獲得的電量。在電池測(cè)量的過程中，電池的容量不是直接測(cè)量單位，而是導(dǎo)出單位，它是由電流與時(shí)間乘積在一定的電壓限制條件下計(jì)算得出的。

5、循環(huán)壽命

動(dòng)力電池經(jīng)歷過至少一次充電和至少一次放電的過程稱為一個(gè)循環(huán)周期。在一定的放電條件下，電池容量降至某一規(guī)定值前，電池所能承受的循環(huán)次數(shù)，稱為動(dòng)力電池的循環(huán)壽命。動(dòng)力電池的循環(huán)壽命是電池質(zhì)量的一個(gè)參數(shù)，循環(huán)壽命與測(cè)試電流、環(huán)境溫度都有一定的關(guān)系，電流越大，溫度越高，壽命越短，循環(huán)壽命測(cè)試屬于抽樣破壞性實(shí)驗(yàn)。

6、結(jié)論

通過對(duì)動(dòng)力電池性能參數(shù)的分析可看出，動(dòng)力電池的整體性能與其每個(gè)參數(shù)密切相關(guān)，在實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)的過程中，對(duì)每個(gè)參數(shù)的精確檢測(cè)方可保證動(dòng)力電池成組的一致性。

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（作者單位：深圳市凱達(dá)爾科技實(shí)業(yè)有限公司）