從事新能源汽車行業的朋友，對於其（qí）核心動力（lì）電池，相信大（dà）家都會（huì）有一定的了解，但是真正去探討相關問題的時候，又覺得一知半解。小編將通過最淺（qiǎn）顯易懂（dǒng）的方（fāng）式解讀動力電池的相關概念、結構及工作原理，讓大家對動力（lì）電池有更（gèng）深入的理解。

一、若幹重要概念

1、電壓（V）

①開路電壓：指電池在沒有連接外（wài）電路或者外負載（zǎi）時的電壓（yā）。開路電（diàn）壓與電池的（de）剩餘能量有一定的聯係，電量顯示就是利用這個原理。

②工作電壓：是指（zhǐ）電池（chí）在工作狀態下即電路中有電流流過時電池正負（fù）極之間的電勢差,又稱負載電壓。在電（diàn）池放電工作狀態下，當電流流過電池（chí）內部時，必須克服內阻（zǔ）的阻力，故（gù）工作電壓總是低於開路（lù）電壓。

③放電截止電壓：指電池充滿電後進行放電，放完（wán）電時達到的電壓（若繼續放電則為過度放電，對電池的壽命和性能（néng）有（yǒu）損傷）。

④充電限（xiàn）製電壓：充電過（guò）程中由恒流變為恒（héng）壓充電的電壓。

電池充（chōng）放電電壓變化曲線（xiàn）

2、電池容（róng）量（liàng）（Ah）

①定義：電池容量是指電池（chí）所能夠（gòu）儲存的電量（liàng）多少，容量是電池電性能的重要（yào）指標，它由電極的活性物（wù）質決定。

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

③公式：C=It,即電池容量（Ah）＝電流（A）x放電時間（h）。

④舉（jǔ）例：容量為10安時的電池，以5安培放電可放（fàng）2小時，以10安培放電可放1小時。

⑤影響因素：電池的實際容量主要取決於以下幾個因素：活性物質的（de）數量、質（zhì）量，活性物質的利用率。

⑥額定容量：在規定條件下測得的，由製造商給定（dìng）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釋（shì）放的電量。

⑧理論容量（liàng）：假設活性物質完全被利用，蓄電池可釋放的容量。

3、電（diàn）池能量（Wh）

①定義：指電（diàn）池儲存的能量的多少，用Wh來（lái）表示

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

③舉例：3.2V15Ah單體電芯的能量為48Wh，3.2V100Ah電池組的能量為320Wh。

電池能量是衡量電（diàn）池帶動設備做功（gōng）的重要指標，容量不能決（jué）定做功的多少。

4、能量密度（Wh/Kg）

①定（dìng）義（yì）：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（Wh/L）或質量能（néng）量密度（Wh/kg）表（biǎo）示。

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

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

5、功率與功（gōng）率密度

①功率是指在一定的放電製度下，單（dān）位時間內電池輸（shū）出的能量，單位為W或kW。

②功率密度又稱比（bǐ）功率，是單位質量（liàng）或單位體積電池輸出的功率，單位為W/kg或（huò）W/L。比功率是評價電池及電池包是否滿足（zú）電動汽車加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最新資訊，可關注（zhù）電動（dòng）知（zhī）家（jiā）微（wēi）信公眾號。

6、放電（diàn）倍率（A）

①定義：放電倍率是指在規（guī）定時間（jiān）內放出其（qí）額定容量（C）時所需要的電流值，它在數值上等於電池額定容（róng）量的倍數。

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

7、充電方式

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

②涓流充（chōng）電：指以小於0.1C電流對電池充電，一般在電池接近（jìn）充（chōng）滿電時，迚行補充充（chōng）電時采用（yòng），若電池對充電時間沒有嚴格要求的話，建議采用涓流充電方式充電（diàn）。

③浮充電：隨時對蓄電池用恒壓充（chōng）電，使其保持一（yī）定的荷電狀（zhuàng）態。

8、充、放電深度（dù）（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（diàn）池放電後（hòu）剩餘容量（liàng）與全荷電容量的百分比。

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

③深度放電deepdisge：表示蓄電50%或更大的容量（liàng）被釋放的程度（dù）。

④舉例：充（chōng）、放電深度以百（bǎi）分比率來表（biǎo）示，如：容量為10Ah的電池放電（diàn）後容量變為2Ah，可以稱為80%DOD；容量為10Ah的電池，充電後容量為8Ah，80%SOC。形（xíng）容滿充滿放，通常（cháng）稱為100%DOD。

9、內阻

①定義：電池的內阻是指電池在工作時,電流流過電池內部受到的阻力。內（nèi）阻大小主要受電池的材（cái）料、製造（zào）工藝、電池結（jié）構（gòu）等因素的（de）影響。

②分類：電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻（zǔ），歐（ōu）姆內（nèi）阻是（shì）由電極（jí）材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成，極化內阻包（bāo）括電（diàn）化學極化與濃差極化引起的電阻。

③影響因素：電池內阻是一個非常複（fù）雜而又非常重要的特（tè）性，影響內阻的因（yīn）素（sù）有材料、結構等。

④產生結果：由於內阻的存在，當電池放電時，電（diàn）流經過內阻要產生熱量，消耗（hào）能量，電流越大，消耗能（néng）量越多（duō），所以內阻越小，電（diàn）池的性能越好，不僅電池的（de）實際工作電壓高，消（xiāo）耗在內阻上的能量也少。

10、自放電率（％/月（yuè））

①定義：電池（chí）在儲存過（guò）程中，容量（liàng）會逐漸下降，其減少的容量與電池容量的比例，稱為自放電率。

②原因：由於電極在電（diàn）解液中的不穩定性（xìng），電池的兩個電極發生了化（huà）學反應，活性物質被消耗，轉為電能的化學能減少，電池容量下（xià）降。

③影（yǐng）響因素：環境溫度對（duì）其影響較（jiào）大，過高溫度會加速電池的自放（fàng）電

④表示：電池容量衰減（自放電率）的表達方法和單位為（wéi）：%/月（yuè）。

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

11、循環壽命（次）

①定義：二次電池經曆一次充放電稱為一個周期或一次循環，電池在反複充放電後，容量會逐漸下降，在一定的放電條（tiáo）件下，電池容量降至80%時，電池所經受（shòu）的循（xún）環次數就是循環壽命。

②影響因素：不正（zhèng）確使用電池，電池材料，電解質的組成和（hé）濃（nóng）度，充放電倍率，放電深度（dù）（DOD%），溫度，製作工藝等（děng）都對（duì）電（diàn）池的循環壽命有影響。

12、記（jì）憶效應

①定義（yì）：電（diàn）池的記憶效應是指未完全（quán）放電的電池，在下一次充電時所能充電的百分比。

②原（yuán）因：電池內物質產生結晶，如鎳鎘電池中,Cd不斷聚集（jí）成團形成大塊金屬鎘，降低了負（fù）極的活性。

③避免：為了消除電池的記（jì）憶效應（yīng），在充電之前，必須先完全放（fàng）電，然後再充電。

鋰離子電池無記憶效應（yīng）。

13、放（fàng）電平台

指放電曲（qǔ）線中（zhōng）電壓基本（běn）保持水平的部分（fèn）。放電平台越高、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（chuàn）連、並聯在一起就組成了電池組。電池組的（de）整體性能和壽命取決於其中性（xìng）能較差的一個電芯，這就（jiù）要（yào）求電池組中每個電芯性能的一致性要高。除了單體電（diàn）芯本身性能的誤差和原材料質量（liàng）的好壞，最主（zhǔ）要原因是製造工藝（yì），工藝的（de）改（gǎi）進對提（tí）高電池的質量非常重要。

15、化成

電池製成後，通過一（yī）定的充放（fàng）電方式將其內部正負極（jí）活性物質激活，改善電池的充放電性能及自放電、貯存等綜合性能的過程稱為化成。電（diàn）池經過化成後才能體現其真實的性能。同時化成過程中的（de）分選過程能夠提高電池組的一致性，使最終電池組的性能提高。更（gèng）多新能（néng）源汽車方（fāng）麵（miàn）專業知識及最新資訊可以（yǐ）專注電動知家微信（xìn）公眾號。

二、鋰（lǐ）電（diàn）池結構與原理解讀

1、鋰電池基本結構

主要材（cái）料：正極、負極、電解液、隔膜

結構：圓形、方形；疊片、卷繞

形態：聚合物(軟包（bāo）裝（zhuāng）)、液（yè）態鋰離子(鋼殼)

2、鋰電池工作原理

正極（jí）材料：LiMn₂O₄，負極材料：石墨（mò）

充電時（shí）正極的Li⁺和電解液中的Li⁺向負極聚集，得到電子，被還原成Li鑲嵌在負極的碳素材料中。放電時鑲嵌在負極碳素材料中的Li失去電子，進入電解液，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(錳酸鋰)+導電劑(乙（yǐ）炔黑)+粘合（hé）劑(PVDF)+集流體（鋁（lǚ）箔（bó））正極

②負（fù）極構造

石墨（mò）+導電劑(乙炔黑（hēi）)+粘合劑（jì）(PVDF)+集流（liú）體（銅箔）負極

4、充電過程

電源給電池充電,此時正極上（shàng）的電子e從通過外部電路跑到負極上，正鋰離子Li+從正極“跳進”電解液裏，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“遊泳”到達負極，與早就跑過來的電子結合在（zài）一起。

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

負極上發（fā）生的反應為6C+XLi+Xe==LixC6

5、放電過程

電池放電，此時負極上的電子e從通過外（wài）部電路跑到正極上，正鋰離子Li+從負極“跳進”電解液裏（lǐ），“爬過”隔膜上彎（wān）彎曲曲的（de）小洞，“遊泳”到達正極，與早就跑過來的電子結合在一（yī）起。

正極上發（fā）生的（de）反應為Li1-xMn2O4+xli++xe(電子)==LiMn2O4

負極上發生的反應為LixC6==6C+xLi+xe