動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的核心部件之一,其作用是為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力來(lái)源,因此動(dòng)力電池的性能指標(biāo)直接影響電動(dòng)汽車的整體性能。
電池的性能指標(biāo)主要有電壓、容量、內(nèi)阻、能量、功率、輸出效率、自放電率、使用壽命等,根據(jù)電池種類不同,其性能指標(biāo)會(huì)有差異。下面就對(duì)其主要性能指標(biāo)進(jìn)行介紹。
動(dòng)力電池電壓分為端電壓、開(kāi)路電壓、額定電壓、充電終止電壓和放電終止電壓。動(dòng)力電池正極和負(fù)極之間的電位差即為端電壓,在沒(méi)有負(fù)載情況下的端電壓叫開(kāi)路電壓,電池在工作時(shí)輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓即為額定電壓,電池充電時(shí)的電壓極限值就是充電終止電壓,放電時(shí)的電壓極限值是放電終止電壓。
圖1 電池充放電電壓變化曲線
容量是指電池在一定放電條件下所能放出的電量,用符號(hào)C表示,單位常用為A?h或mA?h,等于放電電流與放電時(shí)間的乘積。容量可以分為理論容量、標(biāo)稱容量與額定容量。
電池的能量是指在一定放電制度下,電池所能輸出的電能,單位為Wh或kWh,它影響電動(dòng)汽車的行駛距離。
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)的也被稱為質(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。
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。
功率密度又稱比功率,是單位質(zhì)量或單位體積電池輸出的功率,比功率是評(píng)價(jià)電池及電池包是否滿足電動(dòng)汽車加速和爬坡能力的重要指標(biāo)。
動(dòng)力電池種類繁多,根據(jù)原理可分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池。
圖2 動(dòng)力電池分類
下面就常用的動(dòng)力電池性能進(jìn)行對(duì)比,根據(jù)表1可知,鋰離子電池作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
表1 常見(jiàn)電池性能對(duì)比
電池類型 | 比能量 | 比功率 | 循環(huán)壽命 |
鉛酸電池 | 30~45 | 200~300 | 400~600 |
鎳鎘電池 | 40~60 | 150~350 | 600~1200 |
空氣電池 | 190~250 | 105 | / |
鎳氫電池 | 60~80 | 50~1350 | 1000 |
鈉硫電池 | 100 | 200 | 800 |
鋰離子電池 | PLC90~130 | 250~450 | 800~1200 |