構(gòu)成鋰電池參數(shù)的有哪些指標(biāo)需要認(rèn)識(shí)

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-05-13 13:07  瀏覽量：次

　　構(gòu)成鋰電池參數(shù)的有哪些指標(biāo)需要認(rèn)識(shí)？鋰電池具有能量密度高、轉(zhuǎn)換效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)充放電延時(shí)、自放電率低、工作溫度范圍寬和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，因而成為電能的一個(gè)比較理想的載體，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本文存能電氣小編匯總幾種常見(jiàn)鋰電池主要性能參數(shù)。

　　構(gòu)成鋰電池參數(shù)的有哪些指標(biāo)需要認(rèn)識(shí)？

　　在動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)中，各個(gè)參數(shù)能夠表征系統(tǒng)的不同性能，本文羅列鋰電池各個(gè)參數(shù)。

　　1、鋰電池單體

　　鋰離子電池單體由正負(fù)、電極、電解液和隔膜組成，是組成電池模塊和電池組的基本結(jié)構(gòu)單元。電池作為一種電化學(xué)電源天然的具有電壓、內(nèi)阻、容量、能量、功率等特性參數(shù)。

　　2、電壓

　　單體電壓主要的取決于單體正負(fù)極材料的類型，一般的鈷酸鋰、三元正極配合石墨負(fù)極可以獲得4.2V左右的滿充電壓，而磷酸鐵鋰電池最高只能達(dá)到3.6V。這里的電壓，準(zhǔn)確的說(shuō)應(yīng)該是電勢(shì)取決于材料屬性，電勢(shì)數(shù)值上等于靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間以后的電池開(kāi)路電壓。而閉合回路中的單體端電壓，是我們用外部?jī)x器檢測(cè)到的電壓值，其數(shù)值等于電池電勢(shì)減去電池內(nèi)阻占?jí)骸６姵貎?nèi)阻并非恒定不變，會(huì)受到多種因素的影響而發(fā)生變化。

　　單體電壓越高，同樣容量的鋰電池含有的能量就越多，因此，在確保安全前提下，提高單體電壓上限值，是提高系統(tǒng)能量密度的一條技術(shù)路線。

　　3、內(nèi)阻

　　鋰電池內(nèi)部，鋰離子從一極運(yùn)動(dòng)到另一極，過(guò)程中阻礙離子運(yùn)動(dòng)的因素共同的組成了鋰電池的內(nèi)阻。其主要的部分包括導(dǎo)電件的物理內(nèi)阻；電機(jī)材料、隔膜和電解質(zhì)等電化學(xué)物質(zhì)固有的阻抗；電池內(nèi)部通過(guò)存在電流時(shí)臨時(shí)增加的對(duì)鋰離子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的阻礙；這三部分共同構(gòu)成了內(nèi)阻的主體。

　　鋰電池作為一個(gè)電源，從外部看，內(nèi)阻肯定是越小越好。尤其在功率應(yīng)用情形下，小內(nèi)阻是必要的條件。

　　4、容量

　　鋰電池容量，可度量的容量，是在電池合理的最高最低電壓范圍內(nèi)，可以充入和放出的最大電量。單體的容量明顯的受到老化程度的影響，大家都知道，容量衰減到一個(gè)極限值就是鋰電池淘汰的時(shí)候，可見(jiàn)二者具有絕對(duì)的相關(guān)性。其次，容量還收到溫度的影響，低溫下，活性物質(zhì)活性下降，能夠提供的離子變少，容量必然跟著下降。

　　5、功率

　　這里的功率，準(zhǔn)確的說(shuō)應(yīng)該是比功率，是一只單體的充放電功率能力或者說(shuō)單位質(zhì)量或者單位體積電芯的充放電功率能力。鋰電池是否能進(jìn)行大功率充放電，這在它被設(shè)計(jì)完成的時(shí)候就已經(jīng)決定了。電芯一旦被生產(chǎn)出來(lái)，其合理的最大充放電電流就已經(jīng)確定了，除了調(diào)整電池散熱條件，能夠小范圍改變其最大充放功率以外，幾乎沒(méi)有進(jìn)一步調(diào)整的空間。

　　除了比功率，還有幾個(gè)折合到單位質(zhì)量或者體積上，更能看出鋰電池水平的參數(shù)。

　　6、能量密度

　　能量密度，指的是單位體積或單位重量的電池，能夠存儲(chǔ)和釋放的電量，其單位有兩種：Wh/kg，Wh/L，分別代表重量比能量和體積比能量。這里的電量，是上面提到的容量（Ah）與工作電壓（V）的積分。在應(yīng)用的時(shí)候，能量密度這個(gè)指標(biāo)比容量更具有指導(dǎo)性意義。基于當(dāng)前的鋰電池技術(shù)，能夠達(dá)到的能量密度水平大約在100~200Wh/kg，這一數(shù)值還是比較低的，在許多場(chǎng)合都成為鋰離子電池應(yīng)用的瓶頸。

　　7、壽命

　　鋰離子電池的壽命會(huì)隨著使用和存儲(chǔ)而逐步衰減，并且會(huì)有較為明顯的表現(xiàn)。鋰離子電池的壽命分為循環(huán)壽命和日歷壽命兩個(gè)參數(shù)。循環(huán)壽命一般以次數(shù)為單位，表征電池可以循環(huán)充放電的次數(shù)。當(dāng)然這里也是有條件的，一般是在理想的溫濕度下，以額定的充放電電流進(jìn)行深度的充放電，計(jì)算電池容量衰減到額定容量的80%時(shí)，所經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)。

　　8、充放電倍率

　　充放電倍率對(duì)應(yīng)的電流值乘以工作電壓，就可以得出鋰離子電池的連續(xù)功率和峰值功率指標(biāo)。充放電倍率指標(biāo)定義的越詳細(xì)，對(duì)于使用時(shí)的指導(dǎo)意義越大。尤其是作為電動(dòng)交通工具動(dòng)力源的鋰離子電池，需要規(guī)定不同溫度條件下的連續(xù)和脈沖倍率指標(biāo)，以確保鋰電池使用在合理的范圍之內(nèi)。

　　以上都是從電性能來(lái)說(shuō)的，作為一個(gè)結(jié)構(gòu)整體，鋰電池包還有很多參數(shù)需要持續(xù)關(guān)注，還有環(huán)境耐受性能，濫用耐受性能，此處不一一列舉。一般而言，我們?cè)谑褂娩囯x子電池的時(shí)候，會(huì)關(guān)注一些技術(shù)指標(biāo)，作為衡量其性能“優(yōu)劣”的主要因素。