动力锂電(diàn)池性(xìng)能(néng)檢測評价指标(biāo)有哪些？锂離子電(diàn)池单體(tǐ)由(yóu)正(zhèng)負、電(diàn)极(jí)、電(diàn)解(jiě)液和(hé)隔膜組成(chéng)，是(shì)組成(chéng)電(diàn)池模块(kuài)和(hé)電(diàn)池組的(de)基本(běn)結構单元(yuán)。電(diàn)池作为一(yī)種(zhǒng)電(diàn)化(huà)學(xué)電(diàn)源天(tiān)然的(de)具有電(diàn)壓、內(nèi)阻、容量(liàng)、能(néng)量(liàng)、功率等特性(xìng)參數。在(zài)动力锂電(diàn)池系(xì)統中(zhōng)，各(gè)个(gè)參數能(néng)够表(biǎo)征系(xì)統的(de)不(bù)同性(xìng)能(néng)。

锂電(diàn)池单體(tǐ)

锂離子電(diàn)池单體(tǐ)由(yóu)正(zhèng)負、電(diàn)极(jí)、電(diàn)解(jiě)液和(hé)隔膜組成(chéng)，是(shì)組成(chéng)電(diàn)池模块(kuài)和(hé)電(diàn)池組的(de)基本(běn)結構单元(yuán)。電(diàn)池作为一(yī)種(zhǒng)電(diàn)化(huà)學(xué)電(diàn)源天(tiān)然的(de)具有電(diàn)壓、內(nèi)阻、容量(liàng)、能(néng)量(liàng)、功率等特性(xìng)參數。

人(rén)们主(zhǔ)要(yào)的(de)出(chū)于(yú)两(liǎng)个(gè)方(fāng)面(miàn)的(de)目的(de)，希望对(duì)電(diàn)池的(de)參數進(jìn)行測量(liàng)和(hé)評价。

一(yī)个(gè)是(shì)为了實(shí)現(xiàn)主(zhǔ)动控制的(de)目的(de)，比如(rú)，電(diàn)池单體(tǐ)電(diàn)壓不(bù)一(yī)致(zhì)，使得系(xì)統能(néng)量(liàng)存儲能(néng)力降低(dī)，如(rú)果能(néng)够主(zhǔ)动調节(jié)两(liǎng)极(jí)的(de)单體(tǐ)電(diàn)壓，則可(kě)以起(qǐ)到(dào)放(fàng)大(dà)系(xì)統容量(liàng)的(de)效果。

另(lìng)一(yī)个(gè)是(shì)为了安(ān)全(quán)考慮，電(diàn)池的(de)參數有其(qí)固定(dìng)的(de)范圍，檢測電(diàn)池參數，實(shí)施監控其(qí)邊(biān)界，可(kě)以起(qǐ)到(dào)表(biǎo)征電(diàn)池安(ān)全(quán)狀态的(de)作用(yòng)。

電(diàn)壓

单體(tǐ)電(diàn)壓主(zhǔ)要(yào)的(de)取(qǔ)決于(yú)单體(tǐ)正(zhèng)負极(jí)材料的(de)類(lèi)型，一(yī)般的(de)钴酸(suān)锂、三(sān)元(yuán)正(zhèng)极(jí)配合石(dàn)墨(mò)負极(jí)可(kě)以獲得4.2V左(zuǒ)右(yòu)的(de)滿充電(diàn)壓，而(ér)磷酸(suān)铁(tiě)锂最(zuì)高(gāo)只(zhī)能(néng)达(dá)到(dào)3.6V。这(zhè)里(lǐ)的(de)電(diàn)壓，準确的(de)说(shuō)应該是(shì)電(diàn)勢取(qǔ)決于(yú)材料屬性(xìng)，電(diàn)勢數值上(shàng)等于(yú)静(jìng)置足够长时(shí)間(jiān)以後(hòu)的(de)電(diàn)池開(kāi)路(lù)電(diàn)壓。

而(ér)閉合回(huí)路(lù)中(zhōng)的(de)单體(tǐ)端電(diàn)壓，是(shì)我(wǒ)们用(yòng)外部(bù)儀器檢測到(dào)的(de)電(diàn)壓值，其(qí)數值等于(yú)電(diàn)池電(diàn)勢減去(qù)電(diàn)池內(nèi)阻占壓。而(ér)電(diàn)池內(nèi)阻並(bìng)非恒定(dìng)不(bù)變(biàn)，会(huì)受到(dào)多(duō)種(zhǒng)因素的(de)影響而(ér)發(fà)生(shēng)變(biàn)化(huà)，这(zhè)些在(zài)下面(miàn)一(yī)节(jié)再说(shuō)。

繼續说(shuō)電(diàn)壓，单體(tǐ)電(diàn)壓除了由(yóu)材料決定(dìng)以外，会(huì)跟随荷電(diàn)量(liàng)的(de)變(biàn)化(huà)而(ér)變(biàn)化(huà)，並(bìng)且(qiě)是(shì)一(yī)一(yī)对(duì)应的(de)關(guān)系(xì)，因此(cǐ)，在(zài)很多(duō)情(qíng)形下，無法(fǎ)直(zhí)接简单測量(liàng)的(de)電(diàn)池荷電(diàn)量(liàng)(SOC)經(jīng)常被(bèi)用(yòng)電(diàn)池開(kāi)路(lù)電(diàn)壓進(jìn)行推測。

单體(tǐ)電(diàn)壓與(yǔ)電(diàn)池內(nèi)部(bù)活性(xìng)物(wù)質(zhì)的(de)活躍程度有關(guān)，因此(cǐ)影響活躍度的(de)温(wēn)度，也(yě)能(néng)在(zài)小范圍內(nèi)影響到(dào)单體(tǐ)電(diàn)壓的(de)高(gāo)低(dī)。

单體(tǐ)電(diàn)壓越高(gāo)，同樣(yàng)容量(liàng)的(de)電(diàn)池含有的(de)能(néng)量(liàng)就(jiù)越多(duō)，因此(cǐ)，在(zài)确保安(ān)全(quán)前(qián)提(tí)下，提(tí)高(gāo)单體(tǐ)電(diàn)壓上(shàng)限值，是(shì)提(tí)高(gāo)系(xì)統能(néng)量(liàng)密度的(de)一(yī)条(tiáo)技術(shù)路(lù)線(xiàn)。

內(nèi)阻

锂電(diàn)池內(nèi)部(bù)，锂離子從一(yī)极(jí)運动到(dào)另(lìng)一(yī)极(jí)，过程中(zhōng)阻礙離子運动的(de)因素共(gòng)同的(de)組成(chéng)了锂電(diàn)池的(de)內(nèi)阻。其(qí)主(zhǔ)要(yào)的(de)部(bù)分(fēn)包(bāo)括導電(diàn)件(jiàn)的(de)物(wù)理(lǐ)內(nèi)阻;電(diàn)機(jī)材料、隔膜和(hé)電(diàn)解(jiě)質(zhì)等電(diàn)化(huà)學(xué)物(wù)質(zhì)固有的(de)阻抗;電(diàn)池內(nèi)部(bù)通(tòng)过存在(zài)電(diàn)流时(shí)臨时(shí)增加的(de)对(duì)锂離子運动産生(shēng)的(de)阻礙;这(zhè)三(sān)部(bù)分(fēn)共(gòng)同構成(chéng)了內(nèi)阻的(de)主(zhǔ)體(tǐ)。

內(nèi)阻对(duì)温(wēn)度最(zuì)为敏感(gǎn)，不(bù)同温(wēn)度下，內(nèi)阻值可(kě)以發(fà)生(shēng)很大(dà)變(biàn)化(huà)。低(dī)温(wēn)下電(diàn)池性(xìng)能(néng)下降，其(qí)重要(yào)的(de)原因之(zhī)一(yī)就(jiù)是(shì)低(dī)温(wēn)下電(diàn)池內(nèi)阻过大(dà)造成(chéng)的(de)。

锂電(diàn)池作为一(yī)个(gè)電(diàn)源，從外部(bù)看(kàn)，內(nèi)阻肯定(dìng)是(shì)越小越好。尤其(qí)在(zài)功率应用(yòng)情(qíng)形下，小內(nèi)阻是(shì)必要(yào)的(de)条(tiáo)件(jiàn)。

容量(liàng)

锂電(diàn)池容量(liàng)，可(kě)度量(liàng)的(de)容量(liàng)，是(shì)在(zài)電(diàn)池合理(lǐ)的(de)最(zuì)高(gāo)最(zuì)低(dī)電(diàn)壓范圍內(nèi)，可(kě)以充入和(hé)放(fàng)出(chū)的(de)最(zuì)大(dà)電(diàn)量(liàng)。在(zài)搭载(zài)到(dào)車輛上(shàng)之(zhī)前(qián)，单體(tǐ)的(de)容量(liàng)可(kě)以用(yòng)充放(fàng)電(diàn)的(de)方(fāng)式去(qù)測量(liàng)。一(yī)旦上(shàng)車以後(hòu)，電(diàn)池容量(liàng)只(zhī)能(néng)依靠算法(fǎ)估計(jì)。在(zài)電(diàn)池管(guǎn)理(lǐ)系(xì)統BMS中(zhōng)，準确估計(jì)電(diàn)池荷電(diàn)狀态SOC是(shì)其(qí)設計(jì)水(shuǐ)平的(de)重要(yào)指征。

當前(qián)为人(rén)们熟知的(de)做法(fǎ)是(shì)对(duì)于(yú)动态工作情(qíng)形下，对(duì)回(huí)路(lù)電(diàn)流安(ān)时(shí)積分(fēn)，在(zài)非工作狀态，用(yòng)電(diàn)池開(kāi)路(lù)電(diàn)壓校(xiào)核電(diàn)池電(diàn)量(liàng)。其(qí)他(tā)的(de)方(fāng)法(fǎ)虽然種(zhǒng)類(lèi)繁多(duō)，但不(bù)是(shì)穩定(dìng)性(xìng)不(bù)佳就(jiù)是(shì)計(jì)算量(liàng)过大(dà)，真(zhēn)正(zhèng)被(bèi)应用(yòng)于(yú)批量(liàng)的(de)並(bìng)不(bù)多(duō)見(jiàn)。

单體(tǐ)的(de)容量(liàng)明(míng)顯的(de)受到(dào)老(lǎo)化(huà)程度的(de)影響，大(dà)家(jiā)都知道(dào)，容量(liàng)衰減到(dào)一(yī)个(gè)极(jí)限值就(jiù)是(shì)電(diàn)池淘汰的(de)时(shí)候，可(kě)見(jiàn)二(èr)者(zhě)具有絕对(duì)的(de)相關(guān)性(xìng)。其(qí)次(cì)，容量(liàng)還(huán)收到(dào)温(wēn)度的(de)影響，低(dī)温(wēn)下，活性(xìng)物(wù)質(zhì)活性(xìng)下降，能(néng)够提(tí)供的(de)離子變(biàn)少(shǎo)，容量(liàng)必然跟着下降。

功率

这(zhè)里(lǐ)的(de)功率，準确的(de)说(shuō)应該是(shì)比功率，是(shì)一(yī)只(zhī)单體(tǐ)的(de)充放(fàng)電(diàn)功率能(néng)力或(huò)者(zhě)说(shuō)单位(wèi)質(zhì)量(liàng)或(huò)者(zhě)单位(wèi)體(tǐ)積電(diàn)芯的(de)充放(fàng)電(diàn)功率能(néng)力。

锂電(diàn)池是(shì)否能(néng)進(jìn)行大(dà)功率充放(fàng)電(diàn)，这(zhè)在(zài)它被(bèi)設計(jì)完成(chéng)的(de)时(shí)候就(jiù)已經(jīng)決定(dìng)了。同樣(yàng)是(shì)磷酸(suān)铁(tiě)锂材質(zhì)或(huò)者(zhě)三(sān)元(yuán)材質(zhì)，采用(yòng)工藝手(shǒu)段(duàn)、改變(biàn)電(diàn)极(jí)厚度或(huò)者(zhě)加入添加劑、調整活性(xìng)物(wù)質(zhì)結構，電(diàn)解(jiě)質(zhì)性(xìng)質(zhì)，電(diàn)极(jí)SEI膜性(xìng)質(zhì)，都可(kě)以起(qǐ)到(dào)調整電(diàn)池功率性(xìng)能(néng)的(de)目的(de)。一(yī)般的(de)，功率性(xìng)能(néng)與(yǔ)能(néng)量(liàng)密度往往無法(fǎ)共(gòng)存，同一(yī)種(zhǒng)材料，追求高(gāo)功率，則会(huì)部(bù)分(fēn)的(de)犧牲掉能(néng)量(liàng)密度。

電(diàn)芯一(yī)旦被(bèi)生(shēng)産出(chū)来(lái)，其(qí)合理(lǐ)的(de)最(zuì)大(dà)充放(fàng)電(diàn)電(diàn)流就(jiù)已經(jīng)确定(dìng)了，除了調整電(diàn)池散热(rè)条(tiáo)件(jiàn)，能(néng)够小范圍改變(biàn)其(qí)最(zuì)大(dà)充放(fàng)功率以外，幾(jǐ)乎沒(méi)有進(jìn)一(yī)步調整的(de)空(kōng)間(jiān)。

除了比功率，還(huán)有幾(jǐ)个(gè)折合到(dào)单位(wèi)質(zhì)量(liàng)或(huò)者(zhě)體(tǐ)積上(shàng)，更(gèng)能(néng)看(kàn)出(chū)電(diàn)池水(shuǐ)平的(de)參數。

比容量(liàng)、比能(néng)量(liàng)

體(tǐ)積比容量(liàng)就(jiù)是(shì)容量(liàng)除以電(diàn)池體(tǐ)積，質(zhì)量(liàng)比容量(liàng)就(jiù)是(shì)容量(liàng)除以質(zhì)量(liàng)。從这(zhè)里(lǐ)延伸開(kāi)去(qù)，把(bǎ)電(diàn)池成(chéng)本(běn)折合到(dào)单位(wèi)容量(liàng)上(shàng)，也(yě)就(jiù)是(shì)從電(diàn)池充放(fàng)電(diàn)能(néng)力角(jiǎo)度谈論价格：電(diàn)池单體(tǐ)容量(liàng)性(xìng)价比計(jì)算方(fāng)式为价格比容量(liàng)，即单位(wèi)价錢(qián)的(de)電(diàn)池所(suǒ)能(néng)放(fàng)出(chū)的(de)電(diàn)量(liàng)。不(bù)过，一(yī)般这(zhè)種(zhǒng)方(fāng)式比較少(shǎo)用(yòng)。

類(lèi)似的(de)，電(diàn)池单體(tǐ)質(zhì)量(liàng)比能(néng)量(liàng)为能(néng)量(liàng)除以質(zhì)量(liàng)，即单位(wèi)質(zhì)量(liàng)的(de)電(diàn)池能(néng)放(fàng)出(chū)的(de)能(néng)量(liàng);體(tǐ)積比能(néng)量(liàng)，即单位(wèi)體(tǐ)積的(de)電(diàn)池或(huò)活性(xìng)物(wù)質(zhì)所(suǒ)能(néng)放(fàng)出(chū)的(de)能(néng)量(liàng);從单位(wèi)能(néng)量(liàng)价格定(dìng)義電(diàn)池价格，是(shì)行业里(lǐ)比較通(tòng)用(yòng)的(de)方(fāng)式，谈論電(diàn)池价格，就(jiù)是(shì)1kWh多(duō)少(shǎo)錢(qián)。

锂離子電(diàn)池模块(kuài)

電(diàn)池模块(kuài)由(yóu)若干(gàn)電(diàn)池单體(tǐ)串並(bìng)聯組合形成(chéng)，是(shì)組成(chéng)電(diàn)池組的(de)元(yuán)素。電(diàn)池模块(kuài)在(zài)實(shí)際運行中(zhōng)很少(shǎo)作为一(yī)个(gè)主(zhǔ)體(tǐ)被(bèi)单独評价，偶尔一(yī)些系(xì)統中(zhōng)，会(huì)檢測其(qí)電(diàn)壓值。

實(shí)際上(shàng)，人(rén)们往往把(bǎ)模块(kuài)看(kàn)成(chéng)一(yī)块(kuài)大(dà)電(diàn)池。不(bù)同的(de)是(shì)，模块(kuài)存在(zài)单體(tǐ)一(yī)致(zhì)性(xìng)问題(tí)，其(qí)內(nèi)部(bù)電(diàn)芯電(diàn)壓差是(shì)均衡功能(néng)考察的(de)重點(diǎn)。電(diàn)池模块(kuài)的(de)性(xìng)能(néng)往往受制于(yú)組成(chéng)電(diàn)池模块(kuài)中(zhōng)性(xìng)能(néng)最(zuì)低(dī)電(diàn)池单體(tǐ)，並(bìng)主(zhǔ)要(yào)體(tǐ)現(xiàn)在(zài)容量(liàng)这(zhè)个(gè)指标(biāo)上(shàng)。充電(diàn)的(de)时(shí)候，電(diàn)壓高(gāo)的(de)单體(tǐ)最(zuì)先(xiān)充滿;放(fàng)電(diàn)的(de)时(shí)候，電(diàn)壓低(dī)的(de)電(diàn)芯最(zuì)先(xiān)放(fàng)完。

而(ér)很可(kě)能(néng)这(zhè)两(liǎng)个(gè)電(diàn)芯並(bìng)非同一(yī)颗(kē)。因此(cǐ)，模块(kuài)內(nèi)部(bù)電(diàn)芯參數的(de)一(yī)致(zhì)性(xìng)就(jiù)对(duì)模块(kuài)性(xìng)能(néng)産生(shēng)了決定(dìng)性(xìng)的(de)影響。一(yī)致(zhì)性(xìng)，是(shì)模块(kuài)級别比单體(tǐ)多(duō)出(chū)来(lái)的(de)需要(yào)考量(liàng)的(de)一(yī)个(gè)參數。这(zhè)个(gè)參數在(zài)模块(kuài)成(chéng)組之(zhī)初，会(huì)通(tòng)过各(gè)種(zhǒng)手(shǒu)段(duàn)对(duì)電(diàn)芯進(jìn)行筛選来(lái)保證;模块(kuài)生(shēng)産完畢，一(yī)致(zhì)性(xìng)則是(shì)其(qí)验(yàn)收的(de)重要(yào)指标(biāo);在(zài)運行过程中(zhōng)，則只(zhī)能(néng)依靠BMS的(de)均衡功能(néng)来(lái)保證。

锂離子電(diàn)池系(xì)統

電(diàn)池組一(yī)般由(yóu)模块(kuài)串聯組成(chéng)。電(diàn)池組除了繼承模块(kuài)的(de)全(quán)部(bù)參數以外，其(qí)總(zǒng)電(diàn)壓決定(dìng)了電(diàn)动汽車动力系(xì)統的(de)電(diàn)壓平台(tái)，是(shì)非常重要(yào)的(de)參數。

電(diàn)池組整體(tǐ)上(shàng)還(huán)有幾(jǐ)个(gè)涉及(jí)到(dào)安(ān)全(quán)的(de)指标(biāo)会(huì)被(bèi)持(chí)續監測。電(diàn)池包(bāo)输出(chū)正(zhèng)負极(jí)对(duì)地(dì)電(diàn)阻，系(xì)統漏電(diàn)流，高(gāo)壓互鎖信(xìn)号(hào)，系(xì)統最(zuì)高(gāo)最(zuì)低(dī)温(wēn)度，系(xì)統最(zuì)大(dà)温(wēn)差，系(xì)統最(zuì)大(dà)温(wēn)升(shēng)速率，系(xì)統最(zuì)高(gāo)最(zuì)低(dī)单體(tǐ)電(diàn)壓等等。