汽車動力電池性能檢測參數分析研究

王維君

摘要：隨著電動汽車的發展，動力電池的性能檢測也越來越重要。電池的性能包括其電性能和存儲性能，其中電性能包括電壓特性、內阻、充放電特性、高低溫性能等，儲存性能則包括循環性能、自放電率等。本論文針對這些直接或間接決定動力電池綜合性能的參數進行研究分析，力圖解決在動力電池生產過程中對電池性能進行精確測量的問題。

關鍵詞：動力電池;性能檢測參數;電性能;存儲性能

隨著人們環境保護意識的不斷提高，加之石油氣資源的日益枯竭，用電池為動力源的電動汽車，是近年來世界各國競相研究開發的熱點。目前超大容量的鋰離子動力電池的研制還處于實驗階段，作為動力電源的電池大多成組使用，因此要求生產出來的電池在特性上有較好的一致性，這使得其生產性能的檢測也就變得非常重要。

動力電池的性能主要包括電性能和儲存性能。其中電性能包括電壓特性、內阻、充放電特性、高低溫性能等，儲存性能則包括循環性能、自放電率等。這些性能參數都直接和間接地決定動力電池的綜合性能，因此，分析和研究這些性能參數并對其進行精確地測量具有非常重要的意義。

1電池電壓測量

動力電池電壓包括電動勢、電池開路電壓。電動勢是指電池在開路時正極平衡電極與負極平衡電極電勢之差，由電池中進行的反應所決定，與電池的形狀、尺寸大小無關。開路電壓是指電池在開路狀態下的端電壓，一般小于電動勢。只有電池的兩極體均達到了熱力學平衡狀態時，電池的開路電壓才與電動勢相等。工作電壓是指有電流流過外線路時，電池兩極之間的電位差。一般來說，放電工作時電壓總是低于開路電壓。

在電池充放電過程中，當電流較小時忽略了線路的影響，可以采用二端子測量法測量其開路電壓，如圖1.1所示。當電流較大時，則不能忽略線路所帶來的影響（記作電阻 ，此時一般采用四端子測量法，如圖1.2所示

2、電池充放電電流測量

動力電池在充放電過程中，一般采用恒流源進行。從等效電路的角度講，恒流源相當于一個內阻無窮大的電源，其輸出電流不受外電路電阻的影響，由于采用了恒流源，電流大小也不受電極與電池的接觸電動勢的影響。對電流進行測量一般只需將電流表串聯在電路中即可。當電流比較大時一般采用分流器進行采樣，將電流信號變為電壓信號，這樣為測量帶來了很大的方便，不用斷開電流回路即可實現對電流的測量，而且轉變為電壓信號之后，便于計算機集中巡檢和控制.

3、電池容量測量

動力電池容量是指在一定充電或放電條件下，供給電池或從電池獲得的電量。在電池測量的過程中，電池的容量不是直接測量單位，而是導出單位，它是由電流與時間乘積在一定的電壓限制條件下計算得出的。

5、循環壽命

動力電池經歷過至少一次充電和至少一次放電的過程稱為一個循環周期。在一定的放電條件下，電池容量降至某一規定值前，電池所能承受的循環次數，稱為動力電池的循環壽命。動力電池的循環壽命是電池質量的一個參數，循環壽命與測試電流、環境溫度都有一定的關系，電流越大，溫度越高，壽命越短，循環壽命測試屬于抽樣破壞性實驗。

6、結論

通過對動力電池性能參數的分析可看出，動力電池的整體性能與其每個參數密切相關，在實驗和生產的過程中，對每個參數的精確檢測方可保證動力電池成組的一致性。

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（作者單位：深圳市凱達爾科技實業有限公司）