电池容量(FCC)随条件变化而变化
“智能手机长时间使用,电池没电了。一段时间过后,又可以使用了。”“在滑雪场,智能手机和数码相机的电池不能用了,在餐厅休息时发现又可以使用了。”大家有没有过这样的经历呢?电池产生电能是化学反应的结果。在连续使用时消耗电能使电压变低,不用时电压就会恢复。电池容量是随温度和放电电流变化的。
端子电压即开路电压减去内阻压降
恒定电流放电时的放电量为该电流条件下的电池容量。如图A.1 所示的放电曲线(放电时的电压变化),放电电压比OCV 少I×R(放电电流× 内阻)。放电电流越大,其达到下限电压的耗时越短,所以电池容量变小。
在低温情况下,锂离子电池的内阻变大,电池容量减小的量与I×R 的增大量相等(图A.2)。
铅酸蓄电池中常用的5 小时率、10 小时率
如果只像上面那样表述,电池容量就不能标准化。将电池温度设在25℃附近,且设定电流条件,规定电池容量的标准化方法就是“小时率”。铅酸蓄电池的容量用5 小时率、10 小时率表示。5 小时率,是指在5h 内完全放电的电池容量。如果转换成后面要说的电流,相当于0.2C 电流放电情况下的电池容量。
锂离子电池中常用C 倍率
在锂离子电池中,不使用小时率,而是使用“C倍率”(图A.1)。C 倍率表示的是通过电流。例如,5 小时率就是0.2C 倍率。锂离子电池的内阻小,1C倍率以上的称为高倍率(高输出功率型),其生产和销售都是以工业应用为中心的。锂离子电池中,能量密度用来表示EV 等的续航距离和电动设备的长时间工作性能;C 倍率用来表示汽车的再生能力和快速充电能力,也是表示高倍率(高速充放电时)电池周期寿命的主要指标。
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