Каковы рабочие параметры аккумуляторов электромобилей?

Как мы все знаем, самое важное для электромобиля - это производительность его аккумулятора. Хороший аккумулятор - определенно хорошая вещь для электромобиля. Итак, каковы рабочие параметры аккумуляторов электромобилей? Ниже небольшой макияж, чтобы вы его представили!

Рабочие параметры аккумулятора электромобиля: краткое введение

(1) электродвижущая сила

Электродвижущая сила батареи, также известная как стандартное или теоретическое напряжение батареи, представляет собой разность потенциалов между положительным и отрицательным полюсами, когда батарея отключена. Электродвижущая сила батареи

Его можно рассчитать по изменению свободной энергии термодинамической функции аккумуляторной системы.

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение (или номинальное напряжение) относится к принятому стандартному напряжению при работающей батарее электрохимической системы. Например, сухие цинково-марганцевые батареи - 1,5 В, никель-кадмиевые батареи - 1,2 В, свинцово-кислотные батареи - 2 В, а литий-ионные батареи - 3,6 В.

Напряжение самооткрытия

Напряжение холостого хода батареи - это напряжение батареи без нагрузки. Напряжение холостого хода не равно электродвижущей силе аккумулятора. Следует отметить, что электродвижущая сила батареи рассчитывается на основе термодинамической функции, в то время как напряжение холостого хода батареи фактически измеряется.

Рабочего напряжения

Относится к фактическому напряжению разряда батареи под нагрузкой, обычно в пределах диапазона напряжений. Например, рабочее напряжение свинцово-кислотного аккумулятора составляет 2 В ~ 1,8 В; Рабочее напряжение батареи nimh составляет 1,5 ~ 1,1 В. Рабочее напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 3,6 ~ 2,75 В.

Установите напряжение завершения

Значение напряжения при прекращении разряда в зависимости от нагрузки и требований к эксплуатации. В качестве примера возьмем свинцово-кислотную батарею: электродвижущая сила составляет 2,1 В, номинальное напряжение 2 В, напряжение холостого хода близко к 2,15 В, рабочее напряжение составляет 2 В ~ 1,8 В, а напряжение завершения составляет 1,8 В ~ 1,5. v (напряжение завершения зависит от скорости разряда).

Рабочие параметры аккумулятора электромобиля: краткое введение

? напряжение зарядки

Относится к напряжению, приложенному постоянным напряжением внешней цепи к заряду аккумулятора. Общее напряжение зарядки выше, чем напряжение холостого хода аккумулятора, обычно в определенном диапазоне. Например, напряжение зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов колеблется от 1,45 до 1,5 В. Зарядное напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 4,1 ~ 4,2 В; Свинцово-кислотные аккумуляторы заряжаются от 2,25 до 2,5 В.

Как только внутреннее сопротивление

Внутреннее сопротивление батареи включает сопротивление пластины положительного и отрицательного электрода, сопротивление электролита, сопротивление сепаратора и сопротивление соединителя.

A. Положительное и отрицательное сопротивление пластины

В настоящее время положительная и отрицательная пластина свинцово-кислотного аккумулятора наклеена, которая состоит из сплава свинца-сурьмы или сплава свинца-кальция и рамы пластины и активного материала. Следовательно, сопротивление пластины также складывается из сопротивления затвора пластины и сопротивления активного материала. Во внутреннем слое активного материала при зарядке или разряде сетки не происходит никаких химических изменений, поэтому ее сопротивление является внутренним сопротивлением сетки. Сопротивление активного материала зависит от состояния зарядки и разрядки аккумулятора.

Когда аккумулятор разряжен, активный материал электродной пластины превращается в сульфат свинца (PbSO4). Когда аккумулятор заряжен, сульфат свинца восстанавливается до свинца (Pb). Чем меньше содержание сульфата свинца, тем меньше сопротивление.

Б. Электролитное сопротивление

Сопротивление электролита зависит от его концентрации. Как только концентрация выбрана в пределах указанного диапазона концентраций, сопротивление электролита будет меняться в зависимости от степени заряда и разряда. Когда аккумулятор заряжен, концентрация электролита увеличивается, в то время как активный материал электрода уменьшается, а его сопротивление уменьшается. Когда батарея разряжена, концентрация электролита уменьшается, а его сопротивление увеличивается одновременно с содержанием серы в активном материале на электродной пластине.

C. Барьерная стойкость

Сопротивление перегородки зависит от ее пористости. Сопротивление перегородки новой батареи имеет тенденцию быть фиксированным значением, но с увеличением времени работы батареи сопротивление увеличивается. Поскольку часть свинца и других отложений в батарее работает на сепараторе, пористость сепаратора уменьшается, а сопротивление увеличивается.

D. Сопротивление разъема

Соединитель включает внутреннее сопротивление металла, такого как соединительная полоса, когда одиночная батарея включена последовательно, сопротивление соединения между пластинами батареи и сопротивление металла соединительного тела, состоящего из положительных и отрицательных пластин. Если сварка и контакт соединения хорошие, сопротивление тела соединения можно рассматривать как фиксированное сопротивление.

Внутреннее сопротивление каждой батареи складывается из сопротивлений перечисленных выше объектов. Отношение внутреннего сопротивления R батареи к электродвижущей силе, напряжению на клеммах и току разряда: Rs = (e-uf) If.

Внутреннее сопротивление аккумулятора увеличивается во время разряда и уменьшается во время заряда. Следовательно, в процессе зарядки и разрядки напряжение на клеммах также будет изменяться из-за изменения его внутреннего сопротивления. Следовательно, напряжение на клеммах ниже, чем электродвижущая сила аккумулятора при разрядке, и выше, чем электродвижущая сила аккумулятора при зарядке.

Быть способностью

Емкость аккумулятора измеряется кулонами (Кл) или ампер-часами (Ач). Для описания характеристик емкости аккумулятора используются три термина:

А. Теоретический потенциал. Относится к количеству электричества, рассчитанному в соответствии с электрохимическим эквивалентным числом активного вещества, участвующего в электрохимической реакции. Как правило, теоретически 1 электрохимическое эквивалентное вещество будет выделять 1 заряд Фарадея, а именно 96500 ° C или 26,8 ч (1 количество электрохимического эквивалентного вещества, равное атомной или молекулярной массе активного вещества, деленной на количество электронов в реакции) .

Б. Номинальная мощность. Относится к минимальному количеству электроэнергии, которое требуется или гарантированно выделяется батареей при определенных условиях разряда во время проектирования и производства батареи.

C. Фактическая вместимость. Относится к количеству электричества, которое может высвободиться аккумулятором до прекращения подачи напряжения при определенных условиях разряда, а именно, при определенном токе и температуре разряда.

Фактическая емкость аккумулятора обычно на 10% ~ 20% больше номинальной емкости.

Размер емкости аккумулятора зависит от количества и активности активных веществ на положительном и отрицательном электродах, а также от конструкции и процесса производства аккумулятора и условий разряда (тока и температуры) аккумулятора.

Комплексный показатель, влияющий на емкость аккумулятора, - это коэффициент использования активного материала. Другими словами, чем больше используется активного материала, тем выше емкость аккумулятора.

Коэффициент использования активных веществ можно определить как:

Использование = (фактическая емкость аккумулятора / теоретическая емкость аккумулятора) 100%.

Или использование = (теоретическая дозировка активного вещества / фактическая дозировка активного вещества) 100%.

Удельная энергия и удельная мощность

Выходная энергия батареи относится к электрической работе, которую батарея может производить при определенных условиях разряда, которая равна произведению разрядной емкости батареи и среднего рабочего напряжения батареи, и ее единица измерения обычно выражается как ватт-час (Wh).

Батарея бывает двух видов энергии. Один называется удельной энергией по весу, выраженной в ватт-часах на килограмм (Втч / кг); Другой называется объемной удельной энергией, выражаемой в ватт-часах на литр (Втч / л). Физический смысл удельной энергии - это эффективная электрическая энергия батареи на единицу веса или объема. Это важный показатель для сравнения производительности батареи.

Следует отметить, что удельная энергия отдельной батареи отличается от удельной энергии батарейного блока. Удельная энергия батарейного блока всегда меньше, чем у одиночной батареи, потому что батарейный блок всегда имеет соединительную планку, внешний контейнер, внутренний упаковочный слой и так далее.

Под мощностью батареи понимается энергия, которую батарея может выдавать за единицу времени при определенных условиях разряда. Единица измерения - ватт (Вт) или киловатт (кВт). Мощность на единицу веса или объема батареи называется удельной мощностью батареи в ваттах на килограмм (Вт / кг) или ваттах на литр (Вт / л). Если удельная мощность батареи велика, это указывает на то, что в единицу времени, единицу веса или единицу объема поступает больше энергии, что указывает на то, что батарея может разряжаться с большим током. Следовательно, удельная мощность аккумулятора также является одним из важных показателей для оценки производительности аккумулятора.

Сохраняем свойства хранения и саморазряд

После сухого хранения (без электролита) или влажного хранения (с электролитом) в течение определенного периода времени емкость аккумулятора уменьшится сама собой. Это явление называется саморазрядом. Так называемые «характеристики хранения» относятся к разомкнутой цепи батареи в определенных условиях (таких как температура, влажность) после определенного времени хранения размера саморазряда.

В период хранения аккумулятор хоть и не выдает электроэнергию, но в аккумуляторе всегда происходит саморазряд. Даже сухое хранение, поскольку герметичность не является строгой, в воду, воздух, углекислый газ и другие вещества, так что в термодинамическом нестабильном состоянии части активных материалов положительного и отрицательного электрода образуют механизм коррозии микробатареи, реакцию РЕДОКС потребление отходов. Это особенно актуально, если он хранится во влажном состоянии. Активный материал в электролите также нестабилен. Большинство отрицательных активных материалов - это активные металлы, которые подвергаются анодному автолизу. В кислотном растворе отрицательный металл нестабилен, а в щелочном и нейтральном растворе он не очень устойчив.

Величина саморазряда батареи обычно выражается как процент уменьшения емкости за единицу времени, то есть:

Саморазряд = (co-ct / Cot) 100%.

Тип: Co ─ ─ перед аккумулятором ёмкость, Ач;

Ct ─ ─ после ёмкости АКБ, Ач;

T ─ ─ срок хранения, день, неделя, месяц или год.

Величина саморазряда также может быть выражена количеством дней, в течение которых батарея хранится до определенной емкости, которая называется сроком хранения. Существует два вида срока хранения: сухой и влажный. Срок хранения электролита, добавленного перед использованием, также известен как срок хранения в сухом состоянии. Срок хранения в сухом состоянии может быть очень долгим. Срок службы батареи, в которую добавлен электролит перед отправкой с завода, обычно называется сроком хранения при влажном хранении (или сроком службы при влажном заряде). Саморазряд серьезен при влажном хранении, и срок службы короток. Например, срок хранения серебряно-цинковой батареи в сухом состоянии может достигать 5-8 лет, а срок ее хранения во влажном состоянии обычно составляет всего несколько месяцев.

Меры по снижению саморазряда батареи обычно заключаются в использовании сырья с более высокой чистотой или предварительной обработке сырья для удаления вредных примесей. Кроме того, металлы с более высоким перенапряжением по водороду, такие как Ag и Cd, также могут быть добавлены в металлическую сетку отрицательного электрода, и в раствор также могут быть добавлены ингибиторы коррозии. Цель состоит в том, чтобы подавить осаждение водорода и уменьшить возникновение реакции саморазряда.

⑾ жизнь

Срок службы батареи определяется двумя понятиями: срок хранения в сухом состоянии и срок хранения во влажном состоянии. Следует отметить, что эти две концепции относятся только к размеру аккумулятора при саморазрядке, а не к фактическому сроку службы аккумулятора. Реальный срок службы батареи - это то, на сколько на самом деле хватает заряда батареи.

Для первичных батарей срок службы батареи характеризуется временем работы с учетом номинальной емкости (которая связана со скоростью разряда).

Для вторичных батарей срок службы батарей делится на срок службы в циклах зарядки и разрядки и срок службы двух видов при влажном использовании.

Продолжительность цикла зарядки и разрядки является важным параметром для измерения производительности вторичных батарей. Он подвергается зарядке и разрядке, называемой циклом (или циклом). При определенной системе зарядки и разрядки количество раз, которое батарея может выдержать до того, как ее емкость упадет до определенного заданного значения, называется циклическим сроком службы вторичной батареи. Чем больше продолжительность цикла зарядки и разрядки, тем лучше производительность аккумулятора. Среди обычно используемых вторичных батарей срок службы кадмиево-никелевой батареи составляет 500 ~ 800 раз, свинцово-кислотной батареи - 200 ~ 500 раз, литий-ионной батареи - 600 ~ 1000 раз, а цинково-серебряной батареи - очень короткой, примерно в 100 раз.

Срок службы аккумуляторной батареи зависит от глубины разряда, температуры и режима зарядки и разрядки. «Глубина разряда» - это процент высвобождаемой аккумулятором емкости от номинальной емкости. Срок службы вторичной батареи можно значительно продлить за счет уменьшения глубины разряда («неглубокая разрядка»).

Срок службы полок во влажном состоянии также является важным параметром для измерения производительности вторичной батареи. Это относится ко времени, когда аккумулятор начинает цикл зарядки и разрядки после добавления электролита, пока не закончится цикл зарядки и разрядки (включая время, когда аккумулятор находится в состоянии разрядки мокрого стеллажа в цикле зарядки и разрядки). Чем дольше срок эксплуатации влажных стеллажей, тем лучше работает аккумулятор. Среди обычно используемых аккумуляторов срок хранения никелево-кадмиевых аккумуляторов составляет 2 ~ 3 года, свинцово-кислотных аккумуляторов 3 ~ 5 лет, ионно-литиевых аккумуляторов 5 ~ 8 лет, серебристо-цинковые аккумуляторы самые короткие, всего около 1 года.

Кроме того, производительность аккумулятора: низкотемпературные характеристики, устойчивость к перезарядке, безопасность.

О введении параметров производительности аккумулятора электромобиля, небольшой макияж для вас, чтобы ввести 11 баллов, не знаю, через небольшой макияж введения все знают, сколько? Я надеюсь, что введение небольшого макияжа вам поможет!

Страница содержит содержимое машинного перевода.