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锂电池荷电状态(SOC)预测方法及优缺点基础知识介绍

锂电池荷电状态(SOC)预测方法及优缺点基础知识介绍
锂电池荷电状态(SOC)预测方法及优缺点基础知识介绍

一、荷电状态(SOC)定义

SOC即State of Charge,指电池的荷电状态。从电量、能量等不同的角度,SOC 有多种不同的定义方式。美国先进电池联合会(USABC)定义的SOC被广泛采用,即电池在一定的放电倍率下,剩余电量与相同条件下额定容量的比值。相应的计算公式为:

式中,Q m为电池按照恒定的电流I进行放电时的最大放电容量;Q(I n)为在t 时间里,标准的放电电流I下电池所释放的电量。

二、锂电池荷电状态预测方法

锂电池的荷电状态是电池管理系统的重要参数之一,也是整个汽车的充放电控制策略和电池均衡工作的依据。但是由于锂电池本身结构的复杂性,其荷电状态不能通过直接测量得到,仅能根据电池的某些外特性,如电池的内阻、开路电压、温度、电流等相关参数,利用相关的特性曲线或计算公式完成对荷电状态的预测工作。

锂电池的荷电状态估算是非线性的,目前常用的方法主要有放电实验法、开路电压法、安时积分法、卡尔曼滤波法、神经网络法等。

1 放电实验法放电实验法的原理是:以恒定的电流使电池处于不间断的放电状态,当放电到达截止电压时对所放电量进行计算。放电电量值为放电时所采用的恒定电流值与放电时间的乘积值。放电实验法经常在实验室条件下估算电池的荷电状态,并且目前许多电池厂商也采用放电法进行电池的测试。

它的显著优点是方法简单,估算精度也相对较高。其缺点也很突出:不可以带负载测量,需要占用大量的测量时间,并且放电测量时,必须中断电池之前进行的工作,使电池置于脱机状态,因此不能在线测量。行驶中的电动汽车电池一直处于工作状态,其放电电流并不恒定,此法不适用。但放电实验法可在电池检修和参数模型的确定中使用。

2 开路电压法

电池长时间充分静置后的各项参数相对稳定,此时的开路电压与电池荷电状态间的函数关系也是相对比较稳定的。若想获得电池的荷电状态值,只需测得电池两端的开路电压,并对照OCV-SOC曲线来获取相应信息。

开路电压法的优点是操作简单,只需测量开路电压值对照特性曲线图即可获得荷电状态值。但是其缺点有很多:首先此方法要想获得准确值,必须使电池电压处于相对稳定状态,但电池往往需要长时间的静置,方可处于此状态,从而无法满足实时监测要求,往往应用于电动汽车长时间的驻车时。

当电池充放电比率不同的情况下,由于电流的波动会使电池开路电压发生变化,从而导致电池组的开路电压不一致,使得预测的剩余电量与电池实际剩余电量产生较大偏差。

3 安时积分法安时积分法不考虑电池内部的作用机理,根据系统的某些外部特征,如电流、时间、温度补偿等,通过对时间和电流进行积分,有时还会加上某些补偿系数,来计算流入流出电池的总电量,从而估算电池的荷电状态。目前安时积分法在电池管理系统中被广泛应用。安时积分法的计算公式如下:

式中,SOC0是电池电荷状态的初始电量值;C E是电池的额定容量;I(t)为电池在t时刻的充放电电流;t为充放电的时间;η为充放电效率系数,又被称作库伦效率系数,代表了充放电过程中电池内部的电量耗散,一般以充电放电的倍率和温度修正系数为主。

安时积分法的优点是受电池自身情况的限制相对较小,计算方法简单、可靠,能够对电池的荷电状态进行实时的估算。其缺点是由于安时计量法在控制中属于开环的检测,如果电流的采集精度不高,给定的初始荷电状态有一定误差,伴随着系统运行时间的延伸,之前产生的误差会逐渐累积,从而影响荷电状态的预测结果。并且由于安时积分法只是从外特性来分析荷电状态,多环节存在一定误差。从安时积分法计算公式中可以看出,电池的初始电量对计算结果的准确性影响较大。

为了能使电流测量的精度得到提高,通常采用高性能的电流传感器来测量电流,但这样加大了成本。为此,许多学者在应用安时积分法的同时应用开路电压法,将二者结合。开路电压法用来估算电池的初始荷电状态,安时积分法用于实时估算,并且在算式中添加相关修正因子,以提高计算准确性。

4 卡尔曼滤波法卡尔曼滤波算法是利用时域状态空间理论的一种最小方差估计,属于统计估计的范畴,宏观上就是尽可能减小和消除噪声对观测信号的影响,其核心是最优估计,即系统的输入量在预估基础上对状态变量进行的有效修正。

该算法的基本原理是:将噪声与信号的状态空间模型作为算法模型,在测量时,应用当前时刻的观测值与上一时刻的估计值,对状态变量的估算进行更新。卡尔曼滤波算法对锂电池荷电状态进行预测的实质是安时积分法,同时用测量的电压值来对初步预测得到的值进行修正。

卡尔曼滤波法的优点是适合计算机对数据进行实时运算处理,应用范围广,可以用于非线性系统,对行驶过程中电动汽车的荷电状态预测具有较好的效果。卡尔曼滤波法的缺点是对电池模型的准确程度依赖较大,为了提高该算法预测结果的准确性和精度,需要建立可靠的电池模型。此外,卡尔曼滤波法的算法相对比较复杂,因此其计算量也相对较大,对运算器的性能有较高要求。

5 神经网络法神经网络的目的是模仿人类的智能行为,通过并行结构与自身较强的学习能力获得数据表达的能力,能够在外部激励存在时给出相应的输出响应,并使具有良好的非线性映射能力。

神经网络法应用于锂电池荷电状态检测的原理是:将大量相对应的电压、电流等外部数据以及电池的荷电状态数据作为训练样本,通过神经网络自身学习过程中输入信息的正向传播和误差传递的反向传播反复进行训练和修改,在预测的荷电状态达到设计要求的误差范围内时,通过输入新的数据来得到电池的荷电状态预测值。

神经网络法的优点是可以对各种电池的荷电状态进行估算,适用范围广;不需要建立特定的数学模型,不用考虑电池内部复杂的化学变化过程,只需选择合适的样本,以及建立较好的神经网络模型,并且样本数据越多,其估算的精度越高;能够随时确定电池的荷电状态。神经网络法的缺点是对硬件要求较高,训练时所采用的数据样本的准确性、样本容量和样本分布以及训练方法都会对电池的荷电状态预测产生很大的影响。

三、总结

本文对目前几种主要的锂电池荷电状态预测方法做了简单的介绍,详细分析了它们各自的优缺点。目前安时积分法仍然是应用最多的荷电状态预测方法,但由于安时积分法自身的局限性,往往结合开路电压法等其他方法共同完成对锂电池初始荷电状态的检测。

从发展趋势来看,锂电池的荷电状态预测考虑的因素越来越全面,所采用的预测方法往往是前述好几种方法的综合应用,使得预测结果更加准确。而且目前锂电池的等效电路模型不断发展,更加接近实际,使得荷电状态预测精度得到进一步提升。

蓄电池基础知识

蓄电池基础知识 蓄电池是UPS电源中最关键、最昂贵、最易损坏的部件之一,它对UPS的品质有着重要的影响。正确的使用和维护好蓄电池,是延长蓄电池的寿命,提高放电效率的关键。下面再介绍一些铅蓄电池的小知识。 1. 铅酸蓄电池的结构及电动势的产生: 铅酸蓄电池的构造: 正极板(正极板上的活性物质为二氧化铅PbO2)、 负极板(负极板上的活性物质为海绵状纯铅Pb)、 电解液(电解液由水和硫酸[H2SO4]按一定的比例配制而成)、 电池槽等。 将制作好的正、负极板浸入装有电解液的电池槽中后,负板表面的铅离解产生二价的正铅离子和电子(Pb →Pb2+ + 2e),其中正二价的铅离子进入电解液中,电子留在负极板上,这样负极板和电解液之间形成电位差。 同样正极板上的二氧化铅在电解液中离解成正四价的铅离子和负氢氧根离子(PbO 2 + H2O →Pb4+ + OH- ),其中负的氢氧根离子进入电解液,正4价铅离子留在正极板上,这样在正极板和电解液之间形成电位差。 由于正、负极板与电解液都有电压差,所以正、负极板之间也存在电位差。正、负这间电压的高低与电解液的浓度有关,铅酸蓄电池的每单元电压值可用公式表示:E = 0. 85 + d(15℃) 式中0.85----表示铅酸蓄电池的电动势常数, d(15℃)---表示15℃时极板活性质物质微孔中电解液的比重。 UPS电源中常使用的铅酸蓄电池标称电压为12V,它由6个单元组成。 2. 铅酸蓄电池的放电及常用的充电方法: 2.1 蓄电池的放电:蓄电池向外电路供电叫蓄电池放电,放电时,负极板上的电子通过负载流向正极,随着放电的进行,负极板的铅和硫酸反应生成硫酸铅,正极上的氧化铅和硫酸反应生成硫酸铅,随着放电的进行,蓄电池的端电压逐惭下降,当端电压下降至临界电压时,就应终止放电,否则蓄电池的寿命将大缩短甚至损坏。临界电压是蓄电池制造商为保护蓄电池免受不正常的放电而影响蓄电池的寿命, 2.2 恒流充电:这种充电方法在整个充电过程中,流过蓄电池的电流不变,充电器输出的充电电压随蓄电池的端电压上升而上升。这种充电方法有以下特点:充电时间短,但耗能大,充电后期易产生过压充电而缩短电池使用寿命。目前在UPS电源中,不采用这种方法。 2.3 恒压充电充:使用这种方法充电时,整个过程中充电电压保持不变。常用的恒压充电方式中有高压恒压充电和低压恒压充电之分。

锂离子电池_电芯知识培训

关于Li-ion电池的安全认证 ?国际国关于锂离子电池的安全认证机构及其标准: ?GB(标准); ?UL(Underwriter Laboratory)美全认证机构; ?CE(COMMUNATE EUROPIEA欧共体的缩写)。表示该商品符合安全、卫生、环保和消费者保护等一系列欧洲指令的要求。证实该产品已通过了相应的合格评定程序或制造商的合格声明,是该产品被允进入欧盟市场销售的“通行证”; ?企业部的认证标准,一旦通过各个企业的部标准,表明具有向该企业供货的能力,并基本达成供货意向。如:MOTOROLA、SAMSUNG。 UL安全认证的测试项目 ?UL(Underwriter Laboratory)在认证过程中所要进行的项目及其测试目标值有: ?电性能面包括: ?短路测试。不爆炸,不起火,外部温度不超过150℃ ?过充测试。不爆炸,不起火。 ?过放测试。不爆炸,不起火。 ?机械性能面包括: ?挤压测试。不爆炸,不起火。 ?重物冲击测试。不爆炸,不起火。 ?高频振荡测试。不爆炸,不起火;不漏气或漏液。 ?振动测试。不爆炸,不起火;不漏气或漏液。 ?环境适应性能包括: ?热冲击测试。不爆炸,不起火。 ?温度循环测试。不爆炸,不起火。不漏气或漏液 ?低压测试。不爆炸,不起火。不漏气或漏液 GB要求的安全性能测试项目 ?GB(国标标准)所规定进行的安全性能测试项目:

?电性能面包括: ?短路测试。不爆炸,不起火,外部温度不超过150℃ ?过充测试。不爆炸,不起火。 ?机械性能面包括: ?重物冲击测试。不爆炸,不起火。允变形。 ?振动测试。无明显损伤、漏液、冒烟、或爆炸,电池电压不低于N*3.6V ?碰撞测试。无明显损伤、漏液、冒烟、或爆炸,电池电压不低于N*3.6V ?环境适应性能包括: ?热冲击测试。不爆炸,不起火。 ?恒定湿热性能。不爆炸,不起火;不漏气或漏液。 电池基本知识 1、什么是电池? ?电池是一种能源。当它正负极连接在用电器上时,因为正负极之间存在电势之差,电流从正极流向负极,储存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来,一只电池必然由两种不同电化学活性的物质组成正负两极,正负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压,根据其电化学系统的不同,各种类型的电池电压各有不同。 2、一次电池和充电电池有什么区别? ?电池部的电化学设计决定了该类型的电池是否可充。根据它们的电化学成分和电极的结构可知,可充电电池的部结构之间所发生的反应是可逆的。 ?理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会在电极的体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的部设计就支持这种变化。而一次电池在给定的电池环境中两个电极之间的电化学反应是不可逆的,因此,不可以将一次电池拿来充电,这种做法很危险也很不经济。如果需要反复使用,应选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池,这种电池又称为二次电池。 ?另一明显的区别就是二次电池具有较高的比能量和负载能力,但自放电率较大。一次电池能量密度远比二次电池高。然而他们的负载能力相对要小。

锂电池电解液基础知识

锂离子电池电解液 1 锂离子电解液概况 电解液是锂离子电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,号称锂离子电池的“血液”,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiFL6)、必要的添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成的。 有机溶剂是电解液的主体部分,与电解液的性能密切相关,一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用;常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,但从成本、安全性等多方面考虑,六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质;添加剂的使用尚未商品化,但一直是有机电解液的研究热点之一。 自1991年锂离子电池电解液开发成功,锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场,并且逐步占据主导地位。目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。在锂离子电池电解液研究和生产方面,国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国,以日本的电解液发展最快,市场份额最大。 国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。不同的电解液的使用条件不同,与电池正负极的相容性不同,分解电压也不同。电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC,在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能,能有效减少气体产生,防止电池鼓胀。EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。据Bellcore研究,LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性,例如在Li x C6/LiMnO4电池中,以LiPF6/EC+DMC为电解液,室温下可稳定到4.9V,55℃可稳定到4.8V,其液相区为-20℃~130℃,突出优点是使用温度范围广,与碳负极的相容性好,安全指数高,有好的循环寿命与放电特性。

蓄电池基础知识介绍

蓄电池及铅酸蓄电池 蓄电池 理论上任何两种具差异性的导电体与电解质均可以组成简单的电池 铅酸蓄电池 以二氧化铅为活性材料组成的正极与以海绵状铅为活性组成的负极插入稀硫酸电解液中,形成的标称电压为2V的蓄电池 铅酸蓄电池作用 发动机起动时,向发动机、点火系统、电子燃油喷射和其他电子设备供电 当发动机没有运转或处于低速或怠速时,蓄电池可向整车用电设备供电 当电气设备用电量进过整车充电系统的输出时,蓄电池可以在有限的时间内供电 蓄电池可以稳定整车电气系统的电压 铅酸蓄电池工作原理 汽车起动及电器一般要求12V的工作电压 汽车用蓄电池由6单格串联形成称电压为12V的电池 24V电压可以串联2只12V蓄电池获得

铅酸蓄电池工作化学原理 放电 当蓄电池向汽车用电器供电时,它处于放电过程 化学能转化为电能 充电 当汽车发电机向蓄电池供电时,蓄电池处于充电过程电能转化为化学能 铅酸蓄电池基本结构 1端柱套6顶盖 2汇流排 7防爆片 3电池极板(正/负极) 8中间盖 4外壳 9极群组 5密度计/电眼(选装) 汽车用铅酸蓄电池的主要技术衡量指标 低温起动性能

寿命 汽车用铅顶到蓄电池的主要技术衡量指标容量

C5=0.8*C20近似对应关系 RC=0.83*C201.17其它指标 汽车用铅酸蓄电池的技术演变 传统加水蓄电池 结构特点 铸造铅锑合金板栅,有加水口 优劣势 自放电快,易失水 有酸液喷可能 更多熔化的铅与空气接触制造了超过 必要水平的铅排放

一般免维护蓄电池 结构特点 铸造或铸造铅钙合金板栅,无加水口 优劣势 拉网或铸造设计无论金属拉得多么均匀,最终产品总是存在,而导致板栅的不一致,从而影响了产品性能的稳定性 PowerFrame 结构特点 高速冲压锻造 优劣势 保留了铅自身的结构完整性——通过滚筒四次压制——增强了板栅优良的面朝久性 全程电脑化的工艺降低了可变性,提高了产品的一惯性 板栅少使用20%的能源,使流程更环保 汽车用铅酸蓄电池产品命名规则 铅酸蓄电池产品命名标准 由于产地的不同,铅酸蓄电池的产品命名遵循着不同的标准。通常而言包含如下的一些工业标准。 ICE:Intemational Electrotechnical Commission 国际电工委员会 BCI:Battery Council Intemational 国际蓄电池协会

蓄电池基本知识培训试题

蓄电池基本知识培训试题 一、填空: 1、蓄电池按极板结构可分为:涂膏式、管式、形成式。 2、极板是铅酸蓄电池的主体部件,是由板栅与活性物质构成。 3、微孔橡胶隔板是一种用生胶硅酸以及其他添加剂制成的,具有10ūm以下微孔的平板式隔板。 4、蓄电池的主要部件,正负极板、极板、电池槽、电池液和一些零部件。 5、蓄电池封口的作用是防止电液溢流。 二、判断题 1、移动型蓄电池是为了便于携带,在移动情况下使用的电源 设备,因此,它具有体积大,重量轻,瞬时放电电流大和耐震、耐冻性较好等基本要求。(×) 2、蓄电池极板一般为单数,至少在三片以上,负极板总比正 极板多一块。(√) 3、蓄电池槽是用来储盛电解液与支撑极板,所以它必须具 有防止酸液漏泄,耐腐蚀、坚固和耐高温等条件。(√) 4、极板所能付出的能量与他的表面积成反比。(×) 5、蓄电池供给外电路电流时所做放电。(√) 三、问答题 1、什么叫蓄电池的容量、流程,理论容量、额定容量、实际 容量三者的区别?

答:蓄电池的容量是指在一定的放电条件下可以从电池中获得的电量,用A·H容量,W·H容量表示,A·H容量是电池输出的电量,W·H容量表示其作功能力的能量。 理论容量:根据活性物质的重量,按照法拉第定律求得的。 实际容量:是指在一定放电条件下(放电率、终止电压、温度)电池实际放出的电量,它总是低于理论容量。 额定容量:是指在设计电池和生产电池时规定或保证电池在放电条件下应该放出的最低限度容量。 2、说说特殊工作栓的工作原理。 答:特殊工作栓主要是由金刚沙压制而成,金刚沙有称刚玉,即氧化铝为多孔性物质一般孔率在30-40%,成型后用四氧乙烯处理,形成一层膜四氧乙烯有较强的憎水性,电池中出的酸雾遇到这层膜变为液珠,又流回电池起到防酸作用。 3、根据有关标准,产品型号的含义可分为三段,解释下列几 种电池型号的含义是什么? (1)6-DZM-10 6个单体串联、电动、助动用、密封、10AH (2)D330KT “D”电机“K”矿用“T”特殊,容量330AH (3)N-462 “N”内燃机用,容量462AH (4)GFM-300 单格电池,“G”“F”阀控“M”密封,容量300AH 4、什么叫穿壁焊? 穿壁焊:又称对焊,它是用对焊机将相邻单体极群的偏极柱。在

锂电池基础知识讲解

锂电池基础知识讲解 理想的锂离子电池,除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外,不发生其他副反应,不出现锂离子的不可逆消耗。实际的锂离子电池,每时每刻都有副反应存在,也有不可逆的消耗,如电解液分解,活性物质溶解,金属锂沉积等,只不过程度不同而己。实际电池系统,每次循环中,任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应,都可能导致电池容量平衡的改变。一旦电池的容量平衡发生改变,这种改变就是不可逆的,并且可以通过多次循环进行累积,对电池性能产生严重影响。 ⑴正极材料的溶解 尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因,对于Mn的溶解机理,一般有两种解释:氧化还原机制和离子交换机制。氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高,在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应: 2Mn3+(固)Mn4+(固)+Mn2+(液) 歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换,最终形成没有电化学活性的HMn2O4。 Xia等的研究表明,锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大(由常温下的23%增大到55℃时的34%)[14]。 ⑵正极材料的相变化[15] 锂离子电池中的相变有两类:一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变;二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。 对于第一类相变,一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化,同时在材料内部产生应力,从而引起宿主晶格发生变化,这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。 第二类相变是Jahn-Teller效应。Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩,导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。由于Jahn-Teller效应所导致的尖晶石结构不可逆转变,也是LiMn2O4容量衰减的主要原因之一。在深度放电时,Mn的平均化合价低于3.5V,尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。四方晶相对称性低且无序性强,使锂离子的脱嵌可逆程度降低,表现为正极材料可逆容量的衰减。 ⑶电解液的还原[15] 锂离子电池中常用的电解液主要包括由各种有机碳酸酯(如PC、EC、DMC、DEC 等)的混合物组成的溶剂以及由锂盐(如LiPF6 、LiClO4 、LiAsF6 等)组成的电解质。在充电的条件下,电解液对含碳电极具有不稳定性,故会发生还原反应。电解液还原消耗了电解质及其溶剂,对电池容量及循环寿命产生不良影响,由此产生的气体会增加电池的内部压力,对系统的安全造成威胁。 ⑷过充电造成的量损失[15] 负极锂的沉积:过充电时,发生锂离子在负极活性物质表面上的沉积。锂离子的沉积一方面造成可逆锂离子数目减少,另一方面沉积的锂金属极易与电解液中的溶剂或盐的分子发生反应,生成Li2CO3、LiF或其他物质,这些物质可以堵塞电极孔,最终导致容量损失和寿命下降。 电解液氧化:锂离子电池常用的电解液在过充电时容易分解形成不可溶的Li2CO3等产物,阻塞极孔并产生气体,这也会造成容量的损失,并产生安全隐患。 正极氧缺陷:高电压区正极LiMn2O4中有损失氧的趋势,这造成氧缺陷从而导致容量损失。 ⑸自放电 锂离子电池的自放电所导致的容量损失大部分是可逆的,只有一小部分是不可逆的。造成不可逆自放电的原因主要有:锂离子的损失(形成不可溶的Li2CO3等物质);电解液氧化产物堵塞电极微孔,造成内阻增大。

电池荷电状态SOC估算

目录 1 电池荷电状态(SOC)估算的几个基本概念 (2) 2 常用SOC估算方法 (2) 3 电池等效模型 (3) 4 模型相关参数获取 (4)

1 电池荷电状态(SOC )估算的几个基本概念 电池的荷电状态(SOC ),即指电池中剩余可用电荷的状态,用百分比表示,当电池完全充满电时,其SOC 值为100%,而当电池完全放电时,则其SOC 为0%。SOC 基本定义可以用下式表示 max 1()SOC i t dt Q η =? ? 式中: Q max – 电池最大允许充放电容量 i – 充放电电流,充电为负 η – 充放电的库伦效率 电池的放电容量Q dis 指的是电池以某一固定倍率进行放电,直至它的端电压达到电池的放电截止电压时所放出的电量。因为电池放电容量依据的是电池的端电压而非开路电压,所以其与电池内阻密切相关,是放电速率和温度的函数。由于电池内阻的存在,放电容量Q dis 总是小于电池的总容量Q ,除非放电倍率无穷小。同样,当电池端电压以无限小的倍率放电至截止电压时,SOC 也不会为零。 电荷在充放电过程中不会损失,故库伦效率通常都很高,在 99%左右。 2 常用SOC 估算方法 电池的 SOC 估算主要有开路电压法、安时积分法、阻抗谱法、神经网络法及卡尔曼滤波法。行业主流算法:卡尔曼滤波法。

离线测量获取曲线 离线测量修正曲线 对初始状态有依赖有累计误差 只能用于初始化SOC 阶段 需要训练数据动态过程阻抗变化小误差大 在线估计 应用尚未成熟 在线估计 算法复杂度并不高抑制白噪声 SOC 中间区域电压平坦,误差大 3 电池等效模型 电池建模是电池设计、制造和使用的有效工具,电池状态的估算算法(如SOC 和SOH 估算)都必须以电池的模型开发作为工作的基础,在此基础上才能有效地进行模型参数的辨识和电池状态估计算法的实现。 常用的电池模型有Rint 模型(又称内阻等效模型)、Thevennin 模型(又称一阶RC 模型)、PNGV 模型、DP 模型(又称二阶RC 模型)等,一般选用二阶RC 模型。

手机锂离子电池与电芯的基本知识(

第一节锂离子电池的基本知识 一般而言,锂离子电池有三部分构成: 1.锂离子电芯 2.保护电路(PCM) 3.外壳即胶壳 电池的分类 从锂离子电池与手机配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如: MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等。而内置电池就是装入手机后,还另有一个外壳把其扣在手机电池内, 如:MOTOROLA 998,8088,NOKIA的大部分机型 1.外置电池 外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种: 1.1超声波焊接 外壳 这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油

处理,代表型号有 :MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原装电池的外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原因为:手机电池的外壳较便宜,而喷油处理的成本一般为外壳的几倍(好一点的),这样处理一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应该是这样的,如果我没记错的话),而一些厂商为了降低成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了. 超声波焊塑机 其作用为: 行业内比较好的国产超声波焊塑机应该是深圳科威信机电公司生产的. 焊接 有了好的超声波焊塑机不够的,是否能够焊接OK,还与外壳的材料和焊塑机参数设置有很大关系,外壳方面主要与生产厂家的水口料掺杂情况有关,而参数设置则需自己摸索,由于涉及到公司一些技术资料,在这里不便多讲. 1.2卡扣式 卡扣式电池的原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,如果卡好后用户强行折开的话,就无法复原,不过这对于生产厂家来讲不是很大的难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788,MOTOROLA V66. 2.内置电池 内置电池的封形式也有两种,超声波焊接和包标(使用商标将电池全部包起) 超声波焊接的电池主要有:NOKIA 8210,8250,8310,7210等. 包标的电池就很多了,如前两年很浒的MOTO998 ,8088了. 第二节锂离子电芯的基本知识 锂离子电芯是一种新型的电池能源,它不含金属锂,在充放电过程中,只有锂离子在正负极间往来运动,电极和电解质不参与反应。锂离子电芯的能量容量

锂电池基础知识100问

锂电池基础知识100问

11、什么是电池的容量? 电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电3h,电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电池容量应指明充放电条件)。容量常见单位有:mAh、Ah=1000mAh)。 12、什么是电池内阻? 是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。注:一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量,而不能用万用表欧姆档测量。 13、什么是开路电压? 是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时,电池正负极之间的电势差。一般情况下,Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V左右,放电后开压为3.0V左右,通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态。 14、什么是工作电压? 又称端电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。在电池放电工作状态下,当电流流过电池内部时,不需克服电池的内阻所造成阻力,故工作电压总是低于开路电池,充电时则与之相反。Li-ion 的放电工作电压在3.6V左右。 15、什么是放电平台? 放电平台是恒压充到电压为4.2V并且电电流小于0.01C时停充电,然后搁置10分钟,在任何们率的放电电流下下放电至3.6V时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。 16、什么是(充放电)倍率?时率? 是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,它在数据值上等于电池额定容量的倍数,通常以字母C表示。如电池的标称额定容量为600mAh为1C(1倍率),300mAh则为0.5C,6A(600mAh)为10C.以此类推. 时率又称小时率,时指电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数.如电池的额定容量为600mAh,以600mAh的电流放完其额定容量需1小时,故称600mAh的电流为1小时率,以此类推. 17、什么是自放电率? 又称荷电保持能力,是指电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。主要受电池制造工艺、材料、储存条件等因素影响。是衡量电池性能的重要参数。 注:电池100%充电开路搁置后,一定程度的自放电正常现象。在GB标准规定LI-ion后在20±2℃条件下开条件下开路搁置28天。可允许电池有容量损失。 18、什么是内压?

锂电池基本知识

锂电池基本知识 Li-ion电池有哪些优点?哪些缺点? Li-ion具有以下优点: 1)单体电池的工作电压高达2.75-4.2V(标称电压3.6V或者3.7V) 2)比能量大,循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次. 4)安全性能好,无公害,无记忆效应. 作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素:部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd 电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题。 5)自放电小 室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右, 2、什么充电限制电压?额定容量?额定电压?终止电压? A、充电限制电压 按生产厂家规定,电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。一般单节电池充电限制电压4.2V,多节就是N*4.2(n=1,2,3,4......) B、额定容量 生产厂家标明的电池容量,指电池在环境温度为20℃±5℃条件下,以5h率放电至终止电压时所应提供的电量,用C5表示,单位为Ah(安培小时)或mAh(毫安小时)。 C、标称电压 用以表示电池电压的近似值。 D、终止电压

规定放电终止时电池的负载电压,其值为n*2.75V(锂离子单体电池的串联只数用“n”表示)。 10、为什么恒压充电电流为逐渐减少? 因为恒流过程终止时,电池内部的电化学极化然后保持在整个恒流中相同的水平,恒压过程,再恒定电场作用下,内部Li+的浓差极化在逐渐消除,离子的迁移数和速度表现为电流逐渐减少。 11、什么是电池的容量? 电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电3h,电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电池容量应指明充放电条件)。容量常见单位有:mAh、Ah=1000mAh) 12、什么是电池内阻? 是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。注:一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量,而不能用万用表欧姆档测量。 13、什么是开路电压? 是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时,电池正负极之间的电势差。一般情况下,Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V左右,放电后开压为3.0V左

锂电池基本学习知识讲解

锂电池基本知识讲解 电池基本知识 1.电池 电池是将化学反应产生的能量直接转化为电能的一种电化学装置。 2.原电池 原电池是指经过放电后,不能用一般的充电方法使其复原而继续使用的电池,也叫一次电池。 3.蓄电池 指可以通过充电方法使两极活性物质复原而可以再次放电的电池,也叫二次电池。 4.干电池 干电池是指电解液不流动的电池,通常是指锌、锰干电池。 5.电解池 电解池是一种将电能转化为化学能的电化学装置,电池充电时相当于电解池。 6.电子导体 是指依靠物质内部的自由电子在外加电场作用下做定向运动而导电的导体,也叫第一类导体。各种金属通常为第一类。

7.离子导体 是依靠物质内部的可移动离子在外加电场作用在做定向移动而导电的导体,也叫第二类导体。各种电解液通常为第二类导体。如氢氧化钾水溶液。 8.电解质 一定条件下具有离子导电性的物质称为电解质。 9.电极 是指由两类导体即电子导体和离子导体串联组成的导电体系,也叫半电池,通常为了方便把构成电极的金属导体部分称为电极。 10.正/负极 在一个电化学装置中,电极电位较高的电极称为正极;电极电位较低的电极为负极。 11.电池充电 借助于外直流电源,将电能输入电池迫使其内部发生电化学反应的过程叫电池充电。 12.电池放电 电池内部发生电化学反应产生电能并向外电路输出电能的过程叫电池放电。 13.活性物质 是指在电池中将化学能转变为电能的过程中参加电极反应的物质。

14.为什么电池放电时不需要外接电源而电池充电时需要外接电源? 电池放电时的电化学反应是一种自发的过程,电池向外电路供电是可以自发进行的过程,而充电时的电池相当于电解池,电解池中消耗电能的化学反应是一种不可以自发进行的过程,所以要借助于外接电源强迫化学反应逆方向进行。 15.电池电动势 电池正极平衡电极电位与负极平衡电极电位之差称为电池电动势,又叫理论电压。 16.开路电压 电池开路时,正负极之间的电位差叫开路电压,开路电压在数值上等于正负极稳定电极电位之差,是一个实测值。 17.标称电压 一般被认为是电池工作在标准条件下可具有的电压值。18.放电电压 电池放电时正负极间的电位差叫放电电压,也叫工作电压或负载电压或端电压。 19.充电终止电压 电池充电所允许的最高电压叫充电终止电压。 20.放电终止电压 电池放电时,电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压

锂电池荷电状态(SOC)预测方法及优缺点基础知识介绍

一、荷电状态(SOC)定义 SOC即State of Charge,指电池的荷电状态。从电量、能量等不同的角度,SOC 有多种不同的定义方式。美国先进电池联合会(USABC)定义的SOC被广泛采用,即电池在一定的放电倍率下,剩余电量与相同条件下额定容量的比值。相应的计算公式为: 式中,Q m为电池按照恒定的电流I进行放电时的最大放电容量;Q(I n)为在t 时间里,标准的放电电流I下电池所释放的电量。 二、锂电池荷电状态预测方法 锂电池的荷电状态是电池管理系统的重要参数之一,也是整个汽车的充放电控制策略和电池均衡工作的依据。但是由于锂电池本身结构的复杂性,其荷电状态不能通过直接测量得到,仅能根据电池的某些外特性,如电池的内阻、开路电压、温度、电流等相关参数,利用相关的特性曲线或计算公式完成对荷电状态的预测工作。 锂电池的荷电状态估算是非线性的,目前常用的方法主要有放电实验法、开路电压法、安时积分法、卡尔曼滤波法、神经网络法等。 1 放电实验法放电实验法的原理是:以恒定的电流使电池处于不间断的放电状态,当放电到达截止电压时对所放电量进行计算。放电电量值为放电时所采用的恒定电流值与放电时间的乘积值。放电实验法经常在实验室条件下估算电池的荷电状态,并且目前许多电池厂商也采用放电法进行电池的测试。 它的显著优点是方法简单,估算精度也相对较高。其缺点也很突出:不可以带负载测量,需要占用大量的测量时间,并且放电测量时,必须中断电池之前进行的工作,使电池置于脱机状态,因此不能在线测量。行驶中的电动汽车电池一直处于工作状态,其放电电流并不恒定,此法不适用。但放电实验法可在电池检修和参数模型的确定中使用。

锂离子电池基础知识

电池基础知识培训资料 一、锂离子电池工作原理与性能简介: 1、电池的定义:电池是一种能量转化与储存的装置,它通过反应将化学能或物理能转化为电能,电池即是一种化学电源,它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供能源。 2、锂离子电池的工作原理:即充放电原理。Li-ion的正极材料是氧化钴锂,负极是碳。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion就象一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅两端来回奔跑。所以,Li-ion又叫摇椅式电池。 通俗来说电池在放电过程中,负极发生氧化反应,向外提供电子;在正极上进行还原反应,从外电路接收电子,电子从负极流到正极,而电流方向正好与电子流动方向相反,故电流经外电路从正极流向负极。电解质是离子导体,离子在电池内部的正负极之间定向移动而导电,阳离子流向正极,阴离子流向负极。整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质的离子体系构成的完整放电体系,从而产生电能。 正极反应:LiCoO2==== Li1-x CoO2 + xLi+ + xe 负极反应:6C + xLi+ + xe- === Li x C6 电池总反应:LiCoO2 + 6C ==== Li1-xCoO2 + LixC6

汽车蓄电池基础知识

汽车蓄电池基础知识 5008主要技术要求 序号项目内容主要的实验方法指标要求备注 1 额定储备容量在25℃用25A放电至10.5V(12V电池)、5.25V(6V电池) 充放电第3次达到100% 优先采用,也可以用10h 率容量 2 20h率额定容量C20/(A?h)在25℃以I20放电到10.5或5.5V 第3次≥95% 3 低温起动能力 -18℃以电流放电60s 平均电压≥1.4单格 4 充电接受能力 1、以I。放电5h, I。= 10 2、放电后立即放在0℃中经20-25h 3、以14.4V(或7.2V)充电10测电流20≥3.0为20h容量 5 荷电保持能力 1、完全充电后在40℃水溶液中放置21天(对免维护电池为49天) 平均单格电压≥1.2V 6 电解液保持能力充足电,调整电液高度,旋仅液孔塞,以2I20在充电20,向前后左右倾斜45℃不得有电解液体漏出 7 循环耐久力在40℃恒温水溶中进行 对A类电池: 1、放电以5I201h 2、充电14.8V2h,以上为一个循环 3、32次循环后开路放置72h 4、以14.8V充电2h,以上构成一实验单元

5、3个单元后,在进行一个32次循环并放置72h 6、低温起动放电30S 对B类电池 1、放电以2I201h 2、充电2I205h组成以上为一个循环 3、连续放电后36次循环后开路放置92h 4、以放电至单格电压为1.33V 5、立即充电,以上为一个实验单元 6、从第3个单元开始静置96h后做低温起动放电30s,电压〈1.0V 时,此单元不计入 30s电压平均≥1.2V至少3个单元(A类、B类同) A类电池额定容量〈90A?h最大充电电流≤10 I20 B类电池20h率容量≥90 A?为其动电流 8 耐震动性 1、充电后在温度25℃±10℃静置24h 2、固定在振动台上 3、震动参数(上、下振)频率30~35,加速度302,振动时间2h 4、不经过充电在25℃电流起动放电60s 端电压平均≥1.2单格 9 耐温变性 1、在25℃±1℃检查气密性 2、65℃±1℃静放置24h 3、25℃±10℃静 10 干(湿)荷电储存起动能力 1、在生产后60天内进行 2、电池和电解液体均在25℃±5℃放置12h 端电压平均≥1.0单格11 干(湿)荷电储存后起动能力 1、电池储存12个月

锂电池基础知识

(一)锂电池的构成 锂电池主要由两大块构成,电芯和保护板PCM(动力电池一般称为电池管理系统BMS),电芯相当于锂电池的心脏,管理系统相当于锂电池的大脑。 电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成,而保护板主要由保护芯片(或管理芯片)、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。 锂电池的产业链结构如下图: 电芯的构成如下面两图所示: 锂电池的PACK的构成如下图所示: (二)锂电池优缺点 锂电池的优点很多,电压平台高,能量密度大(重量轻、体积小),使用寿命长,环保。 锂电池的缺点就是,价格相对高,温度范围相对窄,有一定的安全隐患(需加保护系统)。

(三)锂电池分类 锂电池可以分成两个大类:一次性不可充电电池和二次充电电池(又称为蓄电池)。 不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。 二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类。 1.按外型分:方形锂电池(如普通手机电池)和圆柱形锂电池(如电动工具的18650);2.按外包材料分:铝壳锂电池,钢壳锂电池,软包电池; 3.按正极材料分:钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元锂(LiNi x Co y Mn z O2)、磷酸铁锂(LiFePO4);

4.按电解液状态分:锂离子电池(LIB)和聚合物电池(PLB); 5.按用途分:普通电池和动力电池。 6.按性能特性分:高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。 (四)常用术语解释 1. 容量(Capacity) 指一定的放电条件下可以从电池锂获得的电量。 我们在高中学物理是知道,电量的公式为Q=I*t,单位为库伦,电池的容量单位规定为Ah (安时)或mAh(毫安时)。意思是1AH的电池在充满电的情况下用1A的电流放电可以放1个小时。 以前的NOKIA的老手机的电池(像BL-5C)一般是500mAh,现在的智能手机电池800~1900mAh,电动自行车一般都是10~20Ah,电动汽车一般都是20~200Ah等。 2. 充放电倍率(Charge-Rate/Discharge-Rate) 表示以多大的电流充电、放电,一般以电池的标称容量的倍数为计算,一般称为几C。

蓄电池的基本知识大全

铅酸蓄电池基本常识 1、什么是放电效率? 放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比,主要受放电倍率,环境温度,内阻等到因素影响,一般情况下,放电倍率越高,则放电效率越低。温度越低,放电效率越低。 2、何为电池的倍率放电? 指放电时,放电电流(A)与额定容量(A?h)的倍率关系表示。 3、何为电池的小时率放电? 按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数,称为放电时率。 4、何为电池的能量密度? 指电池的单位体积所含的电能。 5、铅酸电池使用什么标准? 电池标准分国家标准、行业标准、企业标准三个级别。目前车用电池执行的是编号为JB/T 10262——2001的行业标准。 6、电动车铅酸电池是如何命名的? 车用铅酸电池名称叫做6-DZM-X,其中的X为后缀,X可以是8、10、12,代表电池的容量。6DZM代表6组单格电池组合成一块12V电压的电动车专用阀控密封免维护电池,如果是胶体电池,其标示方法为6-DJM-X。 7、铅酸蓄电池容量标示方法是什么? 应当以C2为准,即以电流放电,当电压达到该电池的放电终止电压时的放电时间和电流的乘积应等于或接近额定容量值。比如:一块12V、12Ah的电池,

以5A电流放电,放电终止电压达到时,时间不能少于140min;同样,一块12V、10Ah的电池,以5A电流放电到电压达到终止电压时,时间不能少于120min。其误差为 实际上行业标准规定:10Ah的电池,以5A电流放电到终止电压时间不得小于120min。企业产品实际达到的为130~137min。 8、什么是电池的过充电能力? 行业标准规定,铅酸蓄电池以电流连续充电48h,实际容量不得低于额定容量的95%。 9、什么是电池的过放电能力? 行业标准规定,铅酸蓄电池开始放电电流为12A±、以定阻抗方式连续放电,实际容量不得低于75% 10、什么是电池的低温保存特性? 行业标准规定,铅酸蓄电池在-10℃±℃的环境条件下存放10h,实际容量不能低于70%。 11、如何评价铅酸蓄电池的寿命? 以容量75%的深度放电,寿命不应低于350次。 12、铅酸电池有那些优缺点? (1)优点——价格低廉:铅酸电池的价格为其余类型电池价格的1/4~1/6。一次投资比较低,大多数用户能够承受。 (2)缺点——重量大、体积大、能量质量比低,娇气,对充放电要求严格。 13、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货?

锂电池保护板基础知识

锂电池保护板的基础知识普及 第一章保护板的构成和主要作用一、保护板的构成 锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PT协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,即时控制电流回路的通断;PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。 保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件NTC、ID存储器等。其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS 开关导通,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻(数十毫秒)控制MOS开关关断,保护电芯的安全。NTC是Negative temperature coefficient的缩写,意即负温度系数,在环境温度升高时,其阻值降低,使用电设备或充电设备及时反应、控制部中断而停止充放电。ID 存储器常为单线接口存储器,ID是Identification 的缩写即身份识别的意思,存储电池种类、生产日期等信息。可起到产品的可追溯和应用的限制。

二、保护板的主要作用 一般要求在-25℃~85℃时Control(IC)检测控制电芯电压与充放电回路的工作电流、电压,在一切正常情况下C-MOS开关管导通,使电芯与保护电路板处于正常工作状态,而当电芯电压或回路中的工作电流超过控制IC中比较电路预设值时,在15~30ms (不同控制IC与C-MOS有不同的响应时间),将CMOS关断,即关闭电芯放电或充电回路,以保证使用者与电芯的安全。 第二章保护板的工作原理 保护板的工作原理图:

锂离子电池基本知识(一)

一.电池常规知识 目录 1.什么是电池? 2.一次电池和二次电池有什么区别? 3、充电电池是怎样实现它的能量转换? 4、什么是Li-ion电池? 5、Li-ion电池的工作原理? 6、Li-ion电池的主要结构。 7、 Li-ion电池的优缺点。 8、 Li-ion电池安全特性是如何实现的? 9、什么是充电限制电压?额定容量?额定电压?终止电压? 10、Li-ion铝壳和钢壳电池比较它的区别有哪些? 11、目前常见的各种可充电电池之间有什么区别? 1、什么是电池? 电池是一种能源。当它正负极连接在用电器上时,因为正负极之间存在电势之差,电流从正极流向负极,储存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来,一只电池必然由两种不同电化学活性的物质组成正负两极,正负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压,根据其电化学系统的不同,各种类型的电池电压各有不同。

2、一次电池和充电电池有什么区别? ?电池内部的电化学设计决定了该类型的电池是否可充。根据它 们的电化学成分和电极的结构可知,可充电电池的内部结构之 间所发生的反应是可逆的。 ?理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会 在电极的体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内 部设计就支持这种变化。而一次电池在给定的电池环境中两个 电极之间的电化学反应是不可逆的,因此,不可以将一次电池 拿来充电,这种做法很危险也很不经济。如果需要反复使用, 应选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池,这种电池又 称为二次电池。 ?另一明显的区别就是它们具有较高的比能量和负载能力,以及 自放电率。一次电池能量密度远比一次电池高。然而他们的负 载能力相对要小。 ?二次电池具有相对较高的负载能力,可充电电池Li-ion,随着近 几年的发展,具有高能量容量。 ?不管何种一次电池的电化学系统属于哪种,所有的一次电池的 自放电率都很小。 3、充电电池是怎样实现它的能量转换? ?每种电池都具有电化学转换的能力,即将储存的化学能直接转 换成电能。就二次电池而言(另一术语也称可充电便携式电池),在放电过程中,是将化学能转换成电能;而在充电过程中,又

汽车蓄电池测试基本知识

汽车蓄电池测试基本知识 来源:admin 添加时间:2010-10-21 汽车蓄电池维护常识 在汽车修理服务领域,汽车蓄电池是经常需要更换的部件,但是,很多人对它的了解都不够深入,本文用深入浅出的方式,给大家做一个基本介绍。 (可多次使用,可充电电池)。汽车蓄电池显然属于二次电池。 而蓄电池也分为启动电池、通信电池等等,显然,汽车蓄电池属于启动电池类。 目前,汽车启动蓄电池基本采用的都是铅酸蓄电池。铅酸蓄电池虽然不输入绿色环保电池,但是,由于它具备成本低,容量大,工作环境要求低等系列特点,得到广泛。 铅酸蓄电池是由正极板、负极板、电解液、隔板、容器(电池槽)等5个基本部分组成。用二氧化铅作正极活性物质,铅作负极活性物质,硫酸作电解液,微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的。 电池的技术指标该如何评估哪? 这里,我们针对经常使用的蓄电池评估专用术语:蓄电池内阻、蓄电池电导、蓄电池容量(带温度校验容量、不带温度校验容量)、蓄电池冷启动能力CCA、蓄电池寿命向大家介绍。 蓄电池内阻这个是蓄电池最核心的指标,学习过物理的人都知道欧姆定律,I=V/R, 蓄电池也遵循欧姆定律,V是蓄电池电压,R蓄电池内阻,R变大,蓄电池输出电流I就变小。汽车蓄电池的内阻一般在2mΩ━10mΩ之间,好的汽车,配置的蓄电池内阻一般比较小2 mΩ━4 mΩ之间,一般的汽车,内阻在4 mΩ━8 mΩ之间,一些国产的微型车,蓄电池内阻在8 mΩ━10 mΩ。 蓄电池充满电状态下,如果内阻超过正常值的30%,这个蓄电池就基本进入淘汰状态了。 蓄电池电导蓄电池的电导和蓄电池内阻,实际上是一个概念,内阻的倒数就是电导,只是叫法不同而已,一个5mΩ内阻的蓄电池,它的电导就是200mho,现在国际单位制对这个数值的单位为西门子(Siemens, 缩写“S”)。在过去,电导的单位为「姆欧」(Mho,由Ohm即欧姆这个词的字母顺序颠倒而得,或以上下颠倒的Ω来表示)。 蓄电池容量蓄电池的容量,实际上也与蓄电池内阻有关,有一定的对应关系。蓄电池内阻越小,容量越大。但是,蓄电池的容量与环境温度有很大的关联,这点大家应该比较容易理解,因为汽车蓄电池本身就是化学电池,温度不同,化学反应的速度不同,体现的容量就有差异了。因此,选择蓄电池时,在南方高温环境和北方低温环境就是需要考虑的因素。 蓄电池冷启动能力CCA 这个CCA很多人都不清楚,但是,如果经常维修汽车的人会发现,国外的蓄电池,标签栏上都有这个CCA的数值。国产电池基本标签都是AH值,也就是安时值。冷起动电流CCA值指的是:在规定的某一低温状态下(通常规定在0℉或–18℃)蓄电池最大可以输出的电流值。这个CCA值和AH 值之间没有一个严格的对应关系,一般常规计算都是CCA大约是AH值的5-7倍。冷启动电流越大,汽车的启动能力越好。

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