电动汽车电池的分类及性能参数

2010年08月05日 14:5 19298次浏览 来源:   分类: 铅锌资讯


  三、电动汽车电池的性能参数
  化学电池品种繁多,性能各异。常用以表征其性能的指标有:电性能、机械性能、贮存性能等,有时还包括使用性能和经济成本。我们主要介绍其电性能和贮存性能。电性能包括:电动势、额定电压、开路电压、工作电压、终止电压、充电电压、内阻、容量、比能量和比功率、贮存性能和自放电、寿命等。贮存性能主要取决于电池的自放电大小。
  ⑴ 电动势
  电池的电动势,又称电池标准电压或理论电压,为电池断路时正负两极间的电位差。电池的电动势
  可以从电池体系热力学函数自由能的变化计算而得。
  ⑵ 额定电压
  额定电压(或公称电压),系指该电化学体系的电池工作时公认的标准电压。例如,锌锰干电池为1.5V,镍镉电池为1.2V,铅酸蓄电池为2V,锂离子电池为3.6V。
  ⑶ 开路电压
  电池的开路电压是无负荷情况下的电池电压。开路电压不等于电池的电动势。必须指出,电池的电动势是从热力学函数计算而得到的,而电池的开路电压则是实际测量出来的。
  ⑷ 工作电压
  系指电池在某负载下实际的放电电压,通常是指一个电压范围。例如,铅酸蓄电池的工作电压在2V~1.8V;镍氢电池的工作电压在1.5V~1.1V;锂离子电池的工作电压在3.6V~2.75V。
  ⑸ 终止电压
  系指放电终止时的电压值,视负载和使用要求不同而异。以铅酸蓄电池为例:电动势为2.1V,额定电压为2V,开路电压接近2.15V,工作电压为2V~1.8V,放电终止电压为1.8V~1.5V(放电终止电压根据放电率的不同,其终止电压也不同)。
  ⑹ 充电电压
  系指外电路直流电压对电池充电的电压。一般的充电电压要大于电池的开路电压,通常在一定的范围内。例如,镍镉电池的充电压在1.45V~1.5V;锂离子电池的充电压在4.1V~4.2V;铅酸蓄电池的充电压在2.25V~2.5V。
  ⑺ 内阻
  蓄电池的内阻包括:正负极板的电阻,电解液的电阻,隔板的电阻和连接体的电阻等。
  a. 正负极板电阻
  目前普遍使用的铅酸蓄电池正、负极板为涂膏式,由铅锑合金或铅钙合金板栅架和活性物质两部分构成。因此,极板电阻也由板栅电阻和活性物质电阻组成。板栅在活性物质内层,充放电时,不会发生化学变化,所以它的电阻是板栅的固有电阻。活性物质的电阻是随着电池充放电状态的不同而变化的。
  当电池放电时,极板的活性物质转变为硫酸铅(PbSO4),硫酸铅含量越大,其电阻越大。而电池充电时将硫酸铅还原为铅(Pb),硫酸铅含量越小,其电阻越小。
  b. 电解液电阻
  电解液的电阻视其浓度不同而异。在规定的浓度范围内一旦选定某一浓度后,电解液电阻将随充放电程度而变。电池充电时,在极板活性物质还原的同时电解液浓度增加,其电阻下降;电池放电时,在极板活性物质硫酸化的同时电解液浓度下降,其电阻增加。
  c. 隔板电阻
  隔板的电阻视其孔率而异,新电池的隔板电阻是趋于一个固定值,但随电池运行时间的延长,其电阻有所增加。因为,电池在运行过程中有些铅渣和其他沉积物在隔板上,使得隔板孔率有所下降而增加了电阻。
  d. 连接体电阻
  连接体包括单体电池串联时连接条等金属的固有电阻,电池极板间的连接电阻,以及正、负极板组成极群的连接体的金属电阻,若焊接和连接接触良好,连接体电阻可视为一固定电阻。
  每只电池所呈现的内阻就是上述物体电阻的总和,电池内阻R与电动势、端电压及放电电流的关系:Rs=(E-Uf)÷If
  电池的内阻在放电过程中会逐渐增加,而在充电过程中则逐渐减小。所以,电池在充放电过程中,端电压也会因其内阻的变化而变动。故端电压在放电时低于电池的电动势,充电时又高于电池的电动势。

 

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责任编辑:彭彭

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