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锂离子电池的特点及在电动车上的应用
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2017-11-21
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二十世纪九十年代以来，锂离子电池的研究和生产都取得了重大的进展，在各个领域的应用也越来越广泛，近年来，锂离子电池也被研究人员用在电动车车上用作动力能源，成为电动车发展的一个新趋势。本章首先介绍和电池有关的基本概念，然后介绍其锂离子电池的特点和在电动车上的应用。
1.1充放电相关的基本概念
单体电池、单个电池和电池组：单体电池（Cell）是指电动势为2V（铅酸）或1.2V（镍氢）或3.6V（锂电池）左右的蓄电池，是组成单个电池的基本单元；几个单体电池封装组成单个电池，简称电池（Battery）；电池组（Battery Pack）由若干个电池串联而成。
电池的容量：指一定的放电条件下可以从电池中获得的电量，一个电池有理论容量、实际容量、额定或公称容量和额定储备容量之分。用Ah（安时）数、mAh（毫安时）表示。
理论容量：理论容量是指假设活性物质全部参加电池的成流反应所给出的电量。它是根据活性物质的质量按照法拉弟定律计算得到的。为了比较不同系列的电池常用比容量的概念，即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量，常以Ah/Kg或Ah/L表示。
实际容量：实际容量是指在一定的放电条件下电池实际放出的容量，等于放电电流与放电时间的乘积。其值小于理论容量。计算方法是：
式中，C为实际容量，U为放电电压，I为放电电流，R为放电电阻，T为放电至终止电压的时间。
额定容量：额定容量是指设计和制造电池时，按国家或有关部门颁布标准规定或保证电池在一定放电条件下应该放出的最低限度的电量。如电动车规定为C/3放电率下放出的容量。
额定储备容量：国际电工学会（IEC）标准中规定汽车型蓄电池的容量用额定容量和储备容量表示均可。我国采用额定容量。指不分电池规格大小，一律以25A电流放电，到终止电压1.75V时的放电时间以分钟计。对规格不同的电池，规定不同的放电时间。
电池的能量是指在一定放电条件下，电池所能给出的电能，通常用Wh表示。
电池的功率是指电池在一定放电条件下，于单位时间内所给出能量的大小，单位为W（瓦）或KW。单位重量电池所能给出的功率称为比功率，单位W/kg或KW/kg.
充电状态SOC（State Of Charge）：是描述电池荷电状态的一个重要参数，通常把在一定温度下电池充电到不能再吸收能量的状态理解为充电状态（SOC）为100%，而将电池再不能放出能量的状态理解为充电状态（SOC）0%.
1.1充放电相关的基本概念
单体电池、单个电池和电池组：单体电池（Cell）是指电动势为2V（铅酸）或1.2V（镍氢）或3.6V（锂电池）左右的蓄电池，是组成单个电池的基本单元；几个单体电池封装组成单个电池，简称电池（Battery）；电池组（Battery Pack）由若干个电池串联而成。
电池的容量：指一定的放电条件下可以从电池中获得的电量，一个电池有理论容量、实际容量、额定或公称容量和额定储备容量之分。用Ah（安时）数、mAh（毫安时）表示。
理论容量：理论容量是指假设活性物质全部参加电池的成流反应所给出的电量。它是根据活性物质的质量按照法拉弟定律计算得到的。为了比较不同系列的电池常用比容量的概念，即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量，常以Ah/Kg或Ah/L表示。
实际容量：实际容量是指在一定的放电条件下电池实际放出的容量，等于放电电流与放电时间的乘积。其值小于理论容量。计算方法是：
式中，C为实际容量，U为放电电压，I为放电电流，R为放电电阻，T为放电至终止电压的时间。
额定容量：额定容量是指设计和制造电池时，按国家或有关部门颁布标准规定或保证电池在一定放电条件下应该放出的最低限度的电量。如电动车规定为C/3放电率下放出的容量。
额定储备容量：国际电工学会（IEC）标准中规定汽车型蓄电池的容量用额定容量和储备容量表示均可。我国采用额定容量。指不分电池规格大小，一律以25A电流放电，到终止电压1.75V时的放电时间以分钟计。对规格不同的电池，规定不同的放电时间。
电池的能量是指在一定放电条件下，电池所能给出的电能，通常用Wh表示。
电池的功率是指电池在一定放电条件下，于单位时间内所给出能量的大小，单位为W（瓦）或KW。单位重量电池所能给出的功率称为比功率，单位W/kg或KW/kg.
充电状态SOC（State Of Charge）：是描述电池荷电状态的一个重要参数，通常把在一定温度下电池充电到不能再吸收能量的状态理解为充电状态（SOC）为100%，而将电池再不能放出能量的状态理解为充电状态（SOC）0%.
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