鉅大LARGE | 點擊量:1056次 | 2022年02月25日
電池容量的測定方法解析?
不同行業(yè)依據使用工況,具有不同的探測標準。有關3C產品用的鋰離子電池,依據國標《Gb/T18287-2000蜂窩電話用鋰離子電池總規(guī)范》,電池的額定容量探測辦法為:a)充電:0.2C5A充電;b)放電:0.2C5A放電;c)進行五個循環(huán),其中有一次達到即判定為合格。
有關電動汽車行業(yè),依據國標《Gb/T31486-2015電動汽車用動力蓄電池電性能要求及實驗辦法》,電池的額定容量是指室溫下電池以1I1(A)電流放電,達到終止電壓時所放出的容量(Ah),其中I1為1小時率放電電流,其數值等于C1(A)。探測辦法為:
a)室溫下,以1I1(A)電流恒流充電至公司規(guī)定的充電終止電壓時轉恒壓充電,至充電終止電流降至0.05I1(A)時停止充電,充電后擱置1h。
b)室溫下,電池以1I1(A)電流放電,直到放電至公司技術條件中規(guī)定的放電終止電壓;
c)計量放電容量(以Ah計),計算放電比能量(以Wh/kg計);
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
d)重復步驟a)-c)5次,當繼續(xù)3次實驗結果的極差小于額定容量的3%,可提前結束實驗,取最后3次實驗結果均勻值。
(3)荷電狀態(tài)SOC
SOC(StateofCharge)為荷電狀態(tài),表示在一定的放電倍率下,電池使用一段時間或長期擱置后剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值。開路電壓+安時積分法利用開路電壓法估算出電池初始狀態(tài)荷電容量SOC0,然后利用安時積分法求得電池運行消耗的電量,消耗電量為放電電流與放電時間的乘積,則剩余電量等于初始電量與消耗電量的差值。開路電壓與安時積分結合估算SOC數學表達式為:
其中,CN為額定容量;η為充放電效率;T為電池使用溫度;I為電池電流;t為電池放電時間。
DOD(DepthofDischarge)為放電深度,表示放電程度的一種量度,為放電容量與總放電容量的百分比。放電深度的高低和電池的壽命有很大的關系:放電深度越深,其壽命就越短。兩者關系為SOC=100%-DOD
4)能量和比能
電池在一定條件下對外作功所能輸出的電能叫做電池的能量,單位一般用wh表示。放電曲線中,能量的計算式為:W=U(t)*I(t)dt。恒流放電時,W=I*U(t)dt=It*ü(ü為放電均勻電壓,t為放電時間)
a.理論能量
電池的放電過程處于平衡狀態(tài),放電電壓保持電動勢(E)數值,且活性物質利用率為100%,在此條件下電池的輸出能量為理論能量,即可逆電池在恒溫恒壓下所做的最大功。
b.實際能量
電池放電時實際輸出的能量稱為實際能量,電動汽車行業(yè)規(guī)定(《Gb/T31486-2015電動汽車用動力蓄電池電性能要求及實驗辦法》),室溫下蓄電池以1I1(A)電流放電,達到終止電壓時所放出的能量(Wh),稱額定能量。
c.比能量
單位質量和單位體積的電池所給出的能量,稱質量比能量或體積比能量,也稱能量密度。單位為wh/kg或wh/L。
放電曲線最基本的形式就是電壓-時間和電流時間曲線,通過對時間軸進行變換計算,常見的放電曲線還有電壓-容量(比容量)曲線、電壓-能量(比能量)曲線、電壓-SOC曲線等。
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