? ? ? ?隨著新能源汽車的普及,電池的安全問題和電池性能受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,電池健康度(State of Health,SOH)是用來衡量鋰電池性能和壽命狀態(tài)的重要指標(biāo),通常表示當(dāng)前電池容量與新電池容量的比值,反映了電池在使用過程中的容量衰減情況。
? ? ? ?100%代表電池完全健康,容量和性能都處于最佳狀態(tài)。如果一個(gè)電池的SOH為80%,則表示該電池的可用容量相當(dāng)于其初始設(shè)計(jì)容量的80%。電池的性能和續(xù)航能力已經(jīng)顯著下降,如果有必要應(yīng)該及時(shí)更換。
? ? ● 充放電循環(huán)次數(shù)?:隨著充放電循環(huán)次數(shù)的增加,鋰電池的活性材料會逐漸老化,導(dǎo)致容量衰減和內(nèi)阻增大,從而降低SOH?。
? ? ● ?充放電深度?:深度充放電會加速電池老化,而淺充淺放有利于延長電池壽命,提高SOH?。
? ? ● 電池工作?溫度?:過高或過低的溫度都會對鋰電池的性能產(chǎn)生不利影響。高溫會加速電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致容量衰減和壽命縮短;低溫則會降低電池的充放電性能?。
? ? ● 充放電速率?:快速充放電會使電池內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱量和應(yīng)力,加速電池老化,降低SOH;而慢速充放電則相對較為溫和,對電池的損害較小。
? ? ? ?容量是由電芯的化學(xué)性質(zhì)決定的,那么要怎樣去判斷電池容量衰減呢?我們可以通過其他方式來測算電池容量衰減程度。
? ? ? ?新能源汽車電池銘牌(圖3.1)上會有標(biāo)稱電壓和電池容量,標(biāo)稱電壓指電池包在正常工作中的電壓值,單位福特(V);電池容量指的是在一定條件下(放電率、溫度、終止電壓等)電池放出的電量,單位安時(shí)(AH)。1AH表示電池以1A的電流放電時(shí)可以持續(xù)1小時(shí)。
? ? ? ?已知電池包的標(biāo)稱電壓和電池容量,可以計(jì)算出電池電量(單位:WH),電量代表電池組的儲電能力,公式如下:
? ? ? ?圖3.1電池組電壓是367.7V ,電池容量是174AH,該電池組電量為:367.7*174=63979.9wh。
? ? ? ?當(dāng)電池在車上時(shí),可以使用快充樁將汽車從0%SOC充電到100%SOC,實(shí)際充電電量和額定電量的比值就是電池實(shí)際容量和額定容量的比值,可以用這種方法估算整包容量衰減程度。
? ? ? ?這樣測算電池容量有兩個(gè)弊端,一是估算數(shù)值不準(zhǔn),無法作為電池維修的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù);二是如果汽車如果從汽車上拆下來了,就不方便這樣測算了。
? ? ? ?針對已經(jīng)從汽車上拆下來的整包電池,可以使用電池包充放電維護(hù)儀(圖3.2)來測算電池整包容量。
? ? ? ?我司設(shè)備可以設(shè)置流程參數(shù),點(diǎn)擊”添加“添加工作步驟,可將四個(gè)工步設(shè)置為一套參數(shù),開啟維護(hù)就可以自動完成容量測算的四步,十分便捷。
? ? ? ?電池組由多個(gè)單體電芯組成的,其標(biāo)稱電壓和電池容量也和單體電芯的排列方式息息相關(guān),串聯(lián)增壓,并聯(lián)增容。
? ? ? ?串聯(lián)增壓:多個(gè)單體電芯串聯(lián),只增加電壓,容量不變。例如:三個(gè)3.7V 30AH的電芯串聯(lián),電池組電壓:3.7*3=11.1V,容量不變30AH,該電池組為電壓為11.1V,容量為30AH。
? ? ? ?并聯(lián)增容:多個(gè)單體電芯并聯(lián),只增加容量,電壓不變。例如:三個(gè)3.7V 30AH的電芯并聯(lián),電池組容量:30*3=90AH,電壓不變3.7V,該電池組為電壓為3.7V,容量為90AH。
? ? ? ?按照上述方法算出該電池組的標(biāo)稱電壓和電池容量,可以使用模組充放電維護(hù)儀(圖3.3)來測算電池組容量。
第一步,將電池組充電到截止電壓(電芯個(gè)數(shù)×單體最高截止電壓);
第二步,靜止10min;
第三步,將電池組放電到截止電壓(電芯個(gè)數(shù)×單體最低截止電壓);
第四步,將電池組充電到截止電壓;
將滿充滿放累計(jì)容量與電池組實(shí)際容量對比,判斷電池組容量衰減程度。
? ? ? ?已知單體電芯的類型和電池容量,可以使用單體充放電維護(hù)儀(圖3.4)來測算單體電池容量。
第一步,將單體電池充電到截止電壓;
第二步,靜止10min;
第三步,將單體電池放電到截止電壓;
第四步,將單體電池充電到截止電壓;
將滿充滿放累計(jì)容量與單體電池實(shí)際容量對比,判斷該單體電池容量衰減程度。
? ? ? ?還可以使用直流阻抗測試儀(圖3.5)估算單體電池的容量衰減,鋰電池的內(nèi)阻大小會隨著使用的次數(shù)和工作時(shí)間增加,電池內(nèi)阻通常在新狀態(tài)下低于20毫歐。使用超過300次循環(huán)之后內(nèi)阻會上升至30毫歐以上,此時(shí)電池容量就欠佳了。