汽车电池[03性能指标]
汽车电池[03性能指标]
一、铅蓄电池的性能指标
１．额定容量Ｑe
蓄电池在25条件下，以20小时放电率的放电电流连续放电到音格电压降到1.75V时的电量。单位为“安时”（记AH）。
２．储备容量tr
蓄电池在25条件下，以25A恒定电流放电到单格平均电压降到1.75V时的放电时间。单位为分钟（min）。
储备容量表达了在汽车充电系失效时，蓄电池能为照明及点火系等用电设备提供25A恒流放电的能力。
3．低温起动电流
蓄电池在电解液温度-18°C时放电30s，蓄电池单格电压下降到12V所能释放的最大电流强度称低温起动电流，单位为安培（A）。
二、蓄电池性能影响因素
&铅蓄电池的性能与结构因素、使用因素有关。
1．结构因素对铅蓄电池容量的影响
极板厚度越小、活性物质的实际表面积越大放电性能也就越好。国产蓄电池极板面积已统一，每对极板面的容量为7.5Ah。
2．使用因素对铅蓄电池性能的影响
1）放电电流大小放电电流增大，单位时间内电解液的消耗量增加，由于极板表面迅速生成颗粒较大的硫酸铅，堵塞孔隙阻碍了电解液向极板内层渗透，使极板内电解液密度下降、端电压下降，蓄电池的容量减小。
2）电解液温度电解液温度降低时，其粘度增加，渗透能力减弱；同时电解液电阻增大，内部电压降增大（每下降1，约下降1%）
3）电解液的相对密度适当增大电解液的密度，可以提高电解液的渗透速度及蓄电池的电动势，并可使其容量增大。但电解液密度的增高，会使电解液粘度增大，使电解液向孔隙内渗透的速度降低，内阻增大，导致端电压和容量的减小。在不结冰的前提下，应尽可能采用稍低密度的电解液。
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谈电动汽车用动力电池的分类及性能指标
3电动汽车对动力电池的要求
&&& 对动力电池的要求主要如下。
&&&&& (1)比能量高。为了提高的续驶里程，要求上的动力电池尽可能储存多的能量，但又不能太重，其安装电池的空间也有限，这就要求电池具有高的比能量。
&&& (2)比功率大。为了能使在加速行驶、爬坡能力和负载行驶等方面能与燃油汽车相竞争，就要求电池具有高的比功率。
&&& (3)充放电效率高。电池中能量的循环必须经过充电-放电-充电的循环，高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。
&&& (4)相对稳定性好。电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定，使其在动力系统使用条件下能达到足够的充放电循环次数。
&&& (5)能够快速启动和运行，可靠性高，安全性好。
&&& (6)循环寿命长，充放电次数多，使用寿命长。
&&& (7)快速充电和深度放电的能力。能快速充放电，抗过充、过放电能力好。
&&& (8)自放电率小。
&&& (9)环境适应性强，能在一定湿度下正常工作，抗振动冲击性能好。
&&& (10)安全性能良好，能够有效防止因泄漏或短路引起的起火或爆炸。
&&& (11)使用成本低，经济性好。除了降低电池的初始购买成本外，还要提高电池的使用寿命以延长其更换周期。
&&& (12)免维修，维护费用低。
(13)环保性能好，无二次污染，并可回收再生利用。
&&& 1991年，美国先进电池开发联合体（USABC)对用动力电池制定的开发目标见表1所列。
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电池的性能指标
&　　1．电池的容量
&　　电池的容量是指完全充电的蓄电池在规定条件下所释放的总电量，常用字母C来表示，其单位为安培时(A·h)。与其相关的还有蓄电池储存性能，即表示蓄电池长期搁置后容量变化的特性。电池容量通常有以下几种：理论容量、额定容量、可用容量、剩余容量。
&&　　2．电池的能量
&　　电池的能量是指在一定标准所规定的放电条件下．电池对外做功所能输出的电能，其单位为瓦时(W·h)或千瓦时(kW·h)。电池的能量通常有如下几种：总能量、充电能量、放电能量。
&　　在此需特别强调容量与能量的区别：前者表示电池输出的电量，而后者表示其做功能力。能量可以用容量乘以放电平均电压获得。电气设备用电流控制时，则用容量衡量；当电压显得重要时，则多用能量。分析比较能量利用效率时即用能量。
&　　3．能量密度与功率密度
&　　它们分别指从蓄电池的单位质量（或体积）所获取的电能与输出功率，也分别被称为比能量与比功率。有如下四种具体表示法：
&　　(1)质量能量密度，也称质量比能量，单位为W·h kg。
&　　(2)体积能量密度，也称体积比能量，单位为W·h/L。
&　　(3)质量功率密度，也称质量比功率，单位为W/kg。
&　　(4)体积功率密度，也称体积比功率，单位为W/L。
&　　能量密度与功率密度的区别：蓄电池的功率一定程度地解决了汽车的加速性、爬坡性和最高车速，而蓄电池的能量密度决定了汽车一次充电后的续驶里程。蓄电池的重量也一定程度地影响了汽车的驱动力，而电池的体积决定了汽车各部件在汽车底盘的布局空间。所以电动汽车希望比功率和比能量都能较大：但一般来说，蓄电池的功率密度增加时，能量密度要下降。其原因是：蓄电池内产生高电流的化学反应限制了能量密度，为了产生高电流，需要大量的集电器；为了让出空间．就得缩小储存电能量的电极材料的体积。
&　　4．电池的开路电压
&　　蓄电池处于开路状态下电极两端的电位差称为开路电压，一般用高内阻的电压表或万用表测量。电池的开路电压主要取决于构成电池的材料特性，如正、负极材料及电解液的性质。对于同一系列的电池，如果材料来源不同．晶型结构不同，制成电池的开路电压也会有差异，这一点在电池组合时需特别注意．即要选择性能尽可能一致的单体电池为同一组。开电压是电池系的一种特征数据，随着电池存放时间的延长，其开路电压会有所下降，这是电池自放电引起的，但下降幅度不大。如果电池的开路电压下降很快，则说明电池内部可能存在慢性短路或电池性能衰退。
&　　5．电池的内阻
&　　在放电时的内阻包括欧姆内阻和极化电阻。欧姆内阻是电池中各组成部分的电子导电阻力、离子导电阻力及接触电阻之和，与电极结构和装配工艺有关。极化电阻是电极反应形成的，与电极反应的本质及材料有关。电池内阻越小，电池工作输出电流时电池内部的压降就越小，电池就能输出较高的工作电压和较大的电流，输出能量和容量也就越大。
&　　6．电池的工作电压、放电终止电压和放电曲线
&　　电池工作电压是指电池放电时，电池两极之间的电位差，也叫放电电压或端电压。工作电压应等于其开路电压减去电池内阻的压降，与放电制度有关。放电制度是指电池放电时所规定的各种条件，主要包括放电方式（指连续或间断）、放电电阻、放电电流、放电时间、放电终止电压及放电环境温度等。放电终止电压是指电池放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压。根据不同的电池类型及放电条件，对电池容量和寿命的要求也不同，因此所规定的电池放电终止电压也不同。一般在低温或大电流放电时，终止电压要求低，因为此时电极极化大，活性物质不能得到充分利用，电池电压下降较快。而在小电流放电时，终止电压就规定较高，因为小电流放电电极极化小，且活性物质能得到充分利用。放电曲线表示在一定放电条件下，连续放电时电池的工作电压随时间变化的关系曲线。如图3.2所示，表示某电池在不同放电率下的放电曲线。从中可清楚地看出放电时。其工作电压随时间的变化过程，通过放电曲线也可计算出放电时间和放电量。放电时率小者，其电压下降速度快，终止电压低，放电时间也短。反之放电时率大者，其工作电压下降慢，往往也能输出较多的能量。工作电压的变化速度也被称为放电曲线的平稳度。
&　　7．电池的寿命
&　　电池的寿命是指电池使用时间或充电循环次数所表示的电池耐用性。循环充电电池经历一次充电和放电的过程，称为一个循环或一个周&。在一定的充放电制度下，电池容量下降到某一规定值时，电池所能经受的循环次数，称为蓄电池的循环寿命。影响蓄电池循环寿命的主要因&有：在充放电过程中，电极活性表面积减小；电极上活性物质&落或转移；电极材料发生腐蚀；电池内部短路；隔膜损坏和活性物质晶型改变，活性降低。在每个充放电循环中，电池中的化学活性物质会逐渐老化变质，活性衰减，化学功能减弱，使得电池的充放电效率逐渐降低，最后电池丧失功能而报废。蓄电池的循环周期与其充电和放电的形式、&用环境温度和放电深度有关，放电深度“浅”时，有利于延长电池的寿命。蓄电池在电动汽车上的使用环境、电池组中各个电池的均衡性以及安装方式等都会影响电池的使用寿命。
&　　8．电池的温度特性
&　　环境温度是影响电池性能的重要因素。电池对环境温度及温度升高的情况都比较敏感。大部分都要求在较狭窄的温度范围内工作，才能保持较高的性能，否则就会损坏。因此，的安装使用，必须注意其环境温度和温度变化的调节控制。
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　　电动汽车用蓄电池是动力电池，是电动汽车的动力来源。蓄电池的特点是容量大、电量高、自放电较低，其寿命较长，可达650次以上的充放电循环次数。由于设计有安全阀，所以蓄电池使用安全可靠。　　电动汽车蓄电...
　　电动汽车用蓄电池是动力电池，是电动汽车的动力来源。蓄电池的特点是容量大、电量高、自放电较低，其寿命较长，可达650次以上的充放电循环次数。由于设计有安全阀，所以蓄电池使用安全可靠。
　　蓄电池用密封铅酸蓄电池主要性能指标的行业标准，有以下内容。
　　(1)2h率容量
　　它表示在温度为(25&2)℃的环境中，以2h电流放电至单体蓄电池平均电压达1.60V时终止，放电时间不低于120min。
　　电动汽车行业协会在检验各个厂家生产的蓄电池质量时，这是一个重点检测的性能指标。
　　(2)低温容量
　　低温容量表示在（-10&1）℃环境中保持10h，然后以2h率电流放电（即以蓄电池的额定容量除以2所得的电流值）。直到单体蓄电池平均电压达1.60V时，实际容量应不低于2h率的70%。
　　这一性能指标，也是蓄电池行业协会检验各厂家生产的蓄电池质量的重点项目。
　　(3)荷电保持性
　　表示充足电后的蓄电池，在温度为(25&2)℃的环境中开路静置28天，其剩余容量不应低于放置前的85%。
　　(4)大电流放电特性
　　表示在温度(25&2)℃的环境中，以6h的电流放电5min。单体蓄电池平均电压不低于1.40V。
　　放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。通常放电率分别为20h率(20hr)、10h率(10hr)、6h率(6hr)、5率(hr)等。
　　蓄电池的额定容量用C来表示，以不同的放电率得到的蓄电池容量会不同。例如：10h率的放电电流表示的电流值为I10=C10/10=0.1C10。2h的放电率的放电电流表示的电流值为I2=C2/2=0.5C2，1h放电率的放电电流表示的电流值为I3=C1/1=IC2。
　　(5)过放电特性
　　表示在温度为(25&2)℃的环境中，充足电的蓄电池以放电初期的电流为2.4h率10%的定阻抗连续放电21h。此时，实际容量应该不低于2h放电率的75%。
　　(6)过充电特性
　　它表示在温度为(25&2)℃的环境中，以0.48h率的电流连续充电48h，实际容量应不低于2h率的95%，且外观不得出现异常现象。
　　(7)密封性反应率
　　表示在温度为15~35℃的环境中，以0.4h率的电流连续充电48h，然后再以0.2h率的电流连续充电29h，从改变电流的第25h开始收集气体5h，气体密封反应效率不应低于90%。
　　(8)循环寿命
　　表示在温度为(25&2)℃的环境中，以2h率的电流放电1.40h，然后12V蓄电池以恒压16V限流0.6h率充电5.6h，以上为一个循环寿命次数。反复充放电，到三次平衡单格电压低于1.6V时为寿命终止。质量好的蓄电池．重复循环充放电次数不应低于350次。
　　循环寿命还与充放电条件密切相关，一般充电电流越大(充电速度越快)，循环寿命就越短。
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