從事新能（néng）源汽車行業的朋友，對於其核心動力電池，相信大家都會（huì）有一定（dìng）的（de）了解（jiě），但是真正去探討相關問（wèn）題的時候，又覺得一知半解。小編將通過最淺顯易懂的方（fāng）式解讀動力電池的相關概念、結構及工（gōng）作原理，讓大家對動力電池有（yǒu）更深入的理解（jiě）。

一、若幹重要概念

1、電壓（V）

①開路電壓：指電池在沒有連（lián）接外電路或者外負載時的電壓。開路電壓與電池的剩餘能量有一定的聯係，電量顯示就是利用這個（gè）原理。

②工作電壓：是指電池（chí）在工作狀態下即電路中有電流流過時電池（chí）正（zhèng）負極之間的電（diàn）勢差,又稱負載電壓。在電池放電工作狀態下，當電流流過電池內部時，必須克服內阻的阻（zǔ）力，故工（gōng）作電壓總是低於開路電壓。

③放電截止電壓：指電池充滿電（diàn）後（hòu）進（jìn）行放電，放完（wán）電時達（dá）到的電壓（若繼續放電則為過度放電，對電池的壽命和性能有損傷）。

④充電限製電壓：充電過（guò）程中由（yóu）恒流變為恒壓充電的電壓。

電池（chí）充放電電壓變化曲線

2、電池容量（Ah）

①定義（yì）：電池容量是（shì）指電池所能夠儲存的電量多（duō）少，容量是電（diàn）池電性能的（de）重要指標，它由電極的活性物質決定。

②單位：容量用（yòng）C表示，單（dān）位用Ah（安時）或mAh（毫安時）表示。

③公（gōng）式（shì）：C=It,即電池容量（Ah）＝電流（A）x放電時間（h）。

④舉例：容量為（wéi）10安時的電池，以5安培放電可放2小時（shí），以10安培（péi）放（fàng）電（diàn）可放1小時。

⑤影響因素：電池的實（shí）際容量主要取決於以下幾個因素：活性物質的數量（liàng）、質量，活性物質的利用率。

⑥額定容（róng）量：在規定條件下測得（dé）的，由製造商給定的蓄電池容量。

⑦可用容量：在規定條件下，從完全充電的蓄電池中（zhōng）釋放的電量（liàng）。

⑧理論容量：假設活性物質完全被利（lì）用，蓄（xù）電池可釋放的容量。

3、電池能量（liàng）（Wh）

①定義：指電池儲存的（de）能量的多少，用Wh來表示

②公式：能量（Wh）＝額（é）定電壓（V）×工作電流（A）×工作時間（h)。

③舉例：3.2V15Ah單體電芯的能量為48Wh，3.2V100Ah電（diàn）池（chí）組的能量為320Wh。

電池能量是衡量電池帶動設備做（zuò）功的重要指標，容量（liàng）不能決定做功的（de）多少。

4、能量密度（Wh/Kg）

①定義：指單位體積或單位質量所釋放的能量，通常用體積能量密度（dù）（Wh/L）或質（zhì）量能量密度（Wh/kg）表示。

②舉例：如一節鋰電池重325g，額定電壓為3.7V，容（róng）量為10Ah，則其能量密度為113Wh/kg，下（xià）表為理論值，在實際（jì）應用情況中需要考慮（lǜ）電池結構中的殼體、零件等各方（fāng）麵因素。

目前鋰電池的能量密度是鎳鎘和鎳氫電（diàn）池的3和（hé）1.5倍，能（néng）量密度的高低是由材料密度與結（jié）構決定的。

5、功率與功率密度

①功率是指在一定（dìng）的放電製度下，單位時間內電池輸出（chū）的能量，單位為W或kW。

②功率密度又稱比（bǐ）功率，是單位質（zhì）量或單（dān）位體積電池輸出的功率，單位為W/kg或W/L。比功率是評價電池及電池包是（shì）否滿足電動汽車加（jiā）速和爬坡能力的重要指標。更多新能源汽車行業專業解讀和（hé）最新資訊，可關注電動知家微信公眾（zhòng）號。

6、放電倍率（A）

①定義：放（fàng）電倍（bèi）率（lǜ）是指（zhǐ）在規定時間（jiān）內放出（chū）其額定容（róng）量（C）時所需要的電流值，它在數值（zhí）上等於電池額定容量的倍數。

②舉例：以10Ah電池舉例，以2A放電,則（zé）放電倍率為0.2C，以20A放電,則（zé）放電倍率為2C。

7、充電方式（shì）

①CC/CV：CC即恒流，以固定的電流對電池充電；CV即恒壓，以固定的電（diàn）壓對電池（chí）充電，充電電流會隨著電（diàn）池充滿（mǎn）逐漸下降。

②涓流充電：指以小於0.1C電流對電池充電，一般在電池接近充滿（mǎn）電時，迚行補充充電時采用，若電池對充電時間（jiān）沒有嚴格要求的（de）話，建議采用（yòng）涓流充（chōng）電方式充電。

③浮充電：隨時（shí）對蓄電池用恒壓充電，使其保持一定的荷電狀態。

8、充（chōng）、放電深度（SOCDOD）：電池保有容量數值的表示方法。

①荷電狀態state-of-ge（SOC）：蓄電池放電（diàn）後剩餘（yú）容量（liàng）與全荷電（diàn）容量的（de）百分比（bǐ）。

②放電深度depthofdisge（DOD）：表示蓄電池放電狀態的參數，等於實（shí）際放電容量與額定容量的百分比。

③深度放電deepdisge：表示蓄電50%或更大的容量被釋放的程度。

④舉例：充、放電深（shēn）度以百分比率來表示，如：容量為10Ah的（de）電池放電（diàn）後容量變為2Ah，可以稱為80%DOD；容量為（wéi）10Ah的（de）電池，充電（diàn）後容量為8Ah，80%SOC。形容滿充滿放，通常稱為100%DOD。

9、內阻

①定義：電池的內阻是指電（diàn）池在工作時,電流流過電池內部受到的阻力（lì）。內阻大小主要受（shòu）電池（chí）的材料、製造工（gōng）藝、電池（chí）結構等因素的影響。

②分類：電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻，歐姆內阻是由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分（fèn）零（líng）件的接觸電（diàn）阻組成，極化內阻（zǔ）包括電化學極化與濃差極化引起的電（diàn）阻（zǔ）。

③影響（xiǎng）因素：電池內阻是一個非常複雜而又非常重要的特（tè）性，影響內阻的因素有材料、結構等（děng）。

④產生（shēng）結果：由於（yú）內阻的存在，當電池放電時，電流（liú）經過內阻（zǔ）要產生（shēng）熱量，消耗能量，電流越大，消（xiāo）耗（hào）能量越多，所以內阻越小，電池的性能越好，不僅電池的（de）實際工（gōng）作電壓高，消耗在內阻上的能（néng）量也少。

10、自放電率（％/月）

①定義：電（diàn）池在儲存過程中，容量會逐（zhú）漸下降，其減少的容量與電池（chí）容量的比例，稱為自放電率。

②原因：由於電極在電解液中的不穩定性，電池的兩個電極發生了化學反應，活（huó）性物質被消耗，轉為電能的化學（xué）能（néng）減少（shǎo），電池容（róng）量下降。

③影響因素：環境溫度對其影響（xiǎng）較大（dà），過高溫度會加速電池的自放電（diàn）

④表示：電池容（róng）量衰減（自（zì）放電率（lǜ））的表達方法和單位為：%/月。

⑤產生結果：電池自放電（diàn）將直接降低電池的容量，自放電率直接影（yǐng）響電池的儲存性能，自放電率越低，貯存性能越（yuè）好。

11、循環（huán）壽命（次）

①定（dìng）義：二次電池經曆一次充放電稱為一個周期或一（yī）次循環，電池在反複充放電後，容量會逐漸下降，在一定的放電條件下，電池容量降（jiàng）至80%時，電（diàn）池（chí）所經受的循環次數（shù）就是循環壽命。

②影響因素：不正確使用電池，電池材料，電解質的組（zǔ）成和濃度，充放電倍率，放電深度（DOD%），溫度，製作工藝等都對（duì）電池的循環（huán）壽命有影響。

12、記憶效應

①定義：電池的記憶效應是指未完全放電的電池，在下一（yī）次充電時所能充電的百分比。

②原因：電池內物質產生結晶，如鎳鎘電池中,Cd不斷聚集成團形成大塊（kuài）金屬（shǔ）鎘，降低（dī）了負極的活性。

③避（bì）免：為了消除電池的記憶效應，在充電之（zhī）前，必（bì）須先完全（quán）放電，然後再充電。

鋰離子電池無記憶效應。

13、放電平台

指（zhǐ）放（fàng）電曲線中電壓基本保持水平的部（bù）分。放電平台越（yuè）高、越長、越平穩，電池的放電性能越好。

14、電池組的一致性

由多個單體電芯串連、並聯在一起（qǐ）就組（zǔ）成了電池組。電池組的整體性能和壽命取決於其中（zhōng）性能較差的一個電芯，這就要求電池組中每個電芯性能的一致性（xìng）要高。除了單體電芯本身性能的誤差和原材料質量的好壞，最主要原因是製造工藝，工藝的改（gǎi）進（jìn）對提高（gāo）電池的質量非（fēi）常重要。

15、化成

電池製成後，通過一定的充放電方式將（jiāng）其內部正負極（jí）活性物質（zhì）激活，改善電（diàn）池的充放電性能及自放電、貯存等綜合（hé）性能的過程稱為化成。電池（chí）經過化成後才能體現其真實的性能。同（tóng）時（shí）化成過程中的分選過程能夠（gòu）提（tí）高電池組的一致性，使最終電池組的性能提高。更多新能源（yuán）汽車方麵專業知識及最新資訊可以專注電動知家微信（xìn）公眾（zhòng）號。

二、鋰電池結構與原理解讀

1、鋰電池基本結構

主（zhǔ）要材料：正極、負極、電解（jiě）液、隔膜

結構：圓形、方形；疊片、卷繞

形態：聚合物（wù）(軟包裝)、液態鋰離子(鋼殼)

2、鋰電池工作原理

正極材料：LiMn₂O₄，負（fù）極材料：石墨

充電時正極的Li⁺和電解液中的Li⁺向負極聚集，得到（dào）電子，被還原成Li鑲嵌在負（fù）極的碳素材料中。放電時鑲嵌在（zài）負極（jí）碳素材（cái）料（liào）中的（de）Li失去電子，進入電（diàn）解液，電解液內的Li⁺向正極移動。

3、鋰電池組成原理

①正極構造

LiMn₂O₄(錳酸（suān）鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（鋁箔）正極

②負極構造（zào）

石墨（mò）+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（銅箔）負極

4、充電過程

電源給電池充電,此時正極上的電子（zǐ）e從通過外部電（diàn）路跑（pǎo）到負極上，正鋰離子Li+從正極“跳進”電解液裏，“爬（pá）過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“遊泳”到達負極，與早（zǎo）就跑過來的電子結合在一起。

正極上發生的反應為LiMn₂O₄==Li_1-xMn₂O₄+Xli⁺+Xe(電子（zǐ）)

負極上發生的反（fǎn）應為6C+XLi+Xe==LixC6

5、放電過程

電池放（fàng）電，此（cǐ）時負極上（shàng）的電（diàn）子（zǐ）e從通過（guò）外部電路跑（pǎo）到正極上，正鋰離子（zǐ）Li+從負極“跳（tiào）進”電解液裏，“爬過”隔膜上（shàng）彎彎曲曲的小（xiǎo）洞，“遊泳”到達正極，與早（zǎo）就跑過來的電子結合在一起（qǐ）。

正（zhèng）極上發生的反應為Li1-xMn2O4+xli++xe(電子)==LiMn2O4

負極上發生的反應為LixC6==6C+xLi+xe