電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)與原理動(dòng)力電池系統(tǒng)教學(xué)課件

第4章動(dòng)力電池系統(tǒng)4.1動(dòng)力電池簡介4.2鋰離子動(dòng)力電池4.3其他電池44動(dòng)力電池管理系統(tǒng)45動(dòng)力電池組的使用壽命46動(dòng)力電池的梯次利用與回收動(dòng)力電池簡介4.1.1動(dòng)力電池的基本結(jié)構(gòu)41.2動(dòng)力電池的基本參數(shù)41.3動(dòng)力電池分類412動(dòng)力電池的基本參數(shù)(1)端電壓和電動(dòng)勢(shì)端電壓:動(dòng)力電池正極和負(fù)極之間的電位差。動(dòng)力電池在沒有負(fù)載情況下的端電壓叫開路電壓。動(dòng)力電池接上負(fù)載后處于放電狀態(tài)下的電壓稱為負(fù)載電壓,又稱為工作電壓。電池充放電結(jié)束時(shí)的電壓稱為終止電壓,分為充電終止電壓和放電終止電壓。圖42所示為電池的充放電曲線,由圖可知電池的充放電結(jié)束時(shí)都有一個(gè)電壓極限值,充電時(shí)的電壓極限值就是充電終止電壓;放電時(shí)的電壓極限值就是放電終止電壓。電動(dòng)勢(shì)(E):組成電池的兩個(gè)電極的平衡電極電位之差放電終止電壓放電終止電壓圖42電池充放電電壓變化曲線(2)容量容量是指電池在一定的放電條件下所能放出的電量,用符號(hào)C表示,單位常b或表示理論容量:假定電池中的活性物質(zhì)全部參加電池的成流反應(yīng)所能提供的電量。理論容量可根據(jù)電池反應(yīng)式中電極活性物質(zhì)的用量,按法拉第定律計(jì)算的活性物質(zhì)的電化學(xué)當(dāng)量精確求出法拉第定律指出:電流通過電解質(zhì)溶液時(shí),在電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的量與通過的電量成正比。數(shù)學(xué)式表達(dá)為M理論容量是電池容量的最大極限值,電池實(shí)際放出的容量只是理論容量的一部分計(jì)算公式額定容量:也叫標(biāo)稱容量,是指按國家或有關(guān)部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),保證電池在一定的放電條件(如溫度、放電率、終止電壓等)下應(yīng)該放出的最低限度的容量。額定容量是制造廠標(biāo)明的安時(shí)容量,是驗(yàn)收電池質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)實(shí)際容量(C):在實(shí)際應(yīng)用工作情況下放電,電池實(shí)際放出的電量。充滿電的電池在一定條件下所能輸出的電量,它等于放電電流與放電時(shí)間的積分(3)內(nèi)阻電流通過電池內(nèi)部時(shí)受到阻力,使電池的工作電壓降低,該阻力稱為電池內(nèi)阻。由于電池內(nèi)的作用,電池放電時(shí)端電壓低于電動(dòng)勢(shì)和開路電壓。充電時(shí)充電的端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開電壓。電池內(nèi)阻是化學(xué)電源的一個(gè)極為重要的參數(shù)。它直接影響電池的工作電壓、工作電流、輸出能量與功率等,對(duì)于一個(gè)實(shí)用的化學(xué)電源,其內(nèi)阻越小越好?！る姵貎?nèi)阻不是常數(shù),在放電過程中由于活性物質(zhì)的組成、電解液濃度和溫度的變化以及放電時(shí)間而變化。電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和電極在電化學(xué)反應(yīng)時(shí)所表現(xiàn)出的極化內(nèi)阻,兩者之和稱為電池的全內(nèi)阻歐姆內(nèi)阻主要由電極材料、電解液、隔膜的內(nèi)阻及各部分零件的接觸電阻組成極化內(nèi)阻是指化學(xué)電源的正極與負(fù)極在電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)由于極化所引起的內(nèi)阻。它是電化學(xué)極化和濃差極化所引起的電阻之和。極化內(nèi)阻與活性物質(zhì)的本性、電極的結(jié)構(gòu)、電池的制造工藝有關(guān),尤其與電池的工作條件密切相關(guān),放電電流和溫度對(duì)其影響很大(4)能量與能量密度①能量是指電池在一定放電制度下所能釋放出的電能,單位常用W.h或kW·h表示。電池的能量分為理論能量和實(shí)際能量。②能量密度是指單位質(zhì)量或單位體積的電池所能輸出的能量,相應(yīng)地稱為質(zhì)量能量密度(Wh/kg)或體積能量密度(Wh/L,也稱為質(zhì)量比能量或體積比能量。在電動(dòng)汽車應(yīng)用方面,電池的質(zhì)量比能量影響電動(dòng)汽車的整車質(zhì)量和續(xù)駛里程,而體積比能量影響到電池的布置空間。(5)功率與功率密度①功率是指在一定的放電制度下,單位時(shí)間內(nèi)電池輸出的能量單位為W或kW。