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新能源電動汽車電池容量測試

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  • 發(fā)布時間:2017/11/4 19:53:05
  • 作者:銀河電氣

  電動汽車電池理論容量是指活性物質(zhì)全部參加電池成流反應(yīng)時所給出的電量。實際容量則是指在一定的放電條件下電池實際放出的電量。由于放電條件的不同,實際容量會有一定的區(qū)別。

  電動汽車電池額定容量是指設(shè)計和制造電池時,規(guī)定或保證電池在一定放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的電量,常常被稱為標稱容量。值得注意的是,一個電池容量是由其中某個電極的容量來決定,而不是正、負極容量之和。因此,實際電池的容量決定于容量較小的那個電極,一般在實際生產(chǎn)中使負極容量過剩,那么正極容量則限定了整個電池的容量。

電動汽車電池容量的檢測方法

  電池容量的測定方法與電池放電性能檢測的方法基本一致,有恒電流放電法、恒電阻放電法、恒電壓放電法、定電壓定電流放電法、連續(xù)放電法和間歇放電法等。根據(jù)放電的時間與電流的大小就可以計算電池的容量。

  恒電流法是一種較常見的電池容量檢測方法,采用該方法的優(yōu)點是在放電過程中電流穩(wěn)定。恒電流法的放電容量與放電電流有很大的關(guān)系,并且放電溫度、充電制度、擱置時間等都會對容量有影響。在同樣的放電制度下,不同的充電制度對電池的充電效率是不一致的,因此電池的放電容量也會有區(qū)別。同樣,在相同的充電制度下,擱置10min與擱置1h再進行放電容量的測試,其結(jié)果也會有2%~5%的差別,具體視電池的自放電性能而定。

  在恒電阻法測試容量的放電過程中,放電電流不是定值。放電開始電流較大,然后逐漸變小。而放電電阻越大,放電電流越小,產(chǎn)生的電壓降越小,工作電壓下降緩慢,放電曲線較平坦,放電容量也越大。

  恒電阻放電過程中電池容量的計算通常用下式進行近似計算:

b

  式中,Uav為平均放電電壓,即電池剛放電時的初始工作電壓與終止電壓的平均值。嚴格地講,Uav應(yīng)該是電池在整個放電過程中放電電壓的平均值。

電動汽車電池的分選檢測

  不同種類及新舊程度不同的電池不能混用,以免由于電動汽車電池容量的不匹配而引起過充過放等情況出現(xiàn)。另外,在電池組中,其整體性能一般是受性能最差的那只電池所決定的。對于一次電池來說,容量的檢測是破壞性的,因此只有通過嚴格的生產(chǎn)控制才能保證產(chǎn)品容量一致性。對于二次電池,除了嚴格的生產(chǎn)過程控制外,還應(yīng)采用分選檢測來保證電池容量的一致。

  所謂分選,即將電池以一定的容量區(qū)間范圍來進行區(qū)分。如對AA型MH-Ni電池,其標稱容量為1200mA·h,那么可以按1200~1225A·h、1225~1250mA·h、1250~1275mA·h等容量區(qū)間將電池分類。當然,對于區(qū)間及區(qū)間間距的選擇可根據(jù)實際的需要來確定。

  分選檢測一般可分為兩種:容量分選與特性分選。

  特性分選也稱為曲線分選,是在容量分選的基礎(chǔ)上引申出來的。容量分選即如前所述的以容量區(qū)間來對電池進行劃分,而特性分選是在滿足容量分選條件的前提下,對處于同一容量區(qū)間內(nèi)的電池根據(jù)不同的電壓特性來進行區(qū)分。在對電壓特性要求嚴格的情況下,還可根據(jù)整條放電曲線的形狀來對電池進行特性分選。如下圖所示,以圖中的實線為基準,確定出曲線的偏離程度,在圖中以虛線表示,放電曲線落在二條虛線所夾范圍內(nèi)的電池就可通過分選挑選出來,使之具有嚴格的一致性。

二次電池的特性分選

圖示:二次電池的特性分選

  以上對二次電池的分選一般都是通過計算機控制來實現(xiàn)的,大多數(shù)的自動分選設(shè)備都配備有相應(yīng)的軟件,可以方便地實行這些操作,一般說來,手動分選設(shè)備僅可以滿足容量分選的需要,但基本上不能進行特性分選,即便在容量分選的情況下,也需浪費大量人力才能完成,且操作上較麻煩?,F(xiàn)在大多數(shù)二次電池的生產(chǎn)廠家都采用自動分選設(shè)備來進行分選操作,分選的條件由計算機設(shè)定后發(fā)送至設(shè)備,符合條件的電池就會被指示出來。


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