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单体电池的电气参数-2

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电池的电压与其他的参数有着很大的关系。首先考虑的一个就是负载效应,也就是电池接不同的负载,按照不同的放电速率,其结果是不相同的。

电压和放电率的关系:

内阻和放电率的关系:

单体的温度上升情况:

因此实际的放电率必须受控。
温度对电池来说有很大的影响,理论上来说,温度高一些容量好一些。
接下来考虑循环寿命和使用时间,循环使用的次数对电池的参数有着很大影响,甚至时间的推延对电池的参数也是存在一定的影响的。

实际上,电池工作的时候处在间歇性放电,连续放电和不同电流放电的综合情况下,因此电池的设计只能依靠实验设计方法,通过计算和仿真只能得到一个粗略的值,只能依靠实际的测试获取数据。
参考的名词:

1.充电速率和放电速率(C-rate)
用来表示电池充放电时电流的大小数值,如果充电电池的额定容量为1Ah时,即表示以1C放电时间可持续1小时,如以0.2C放电时间可持续5小时,充电也可按此对照计算。
2.终止电压(Cut-off discharge voltage)
电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值,这个数值是人为设定的,以防止电池过放电。

3.开路电压(Open circuit voltage OCV)
电池处在空负载的时候电池两极之间的电位差被称为开路电压。电池的开路电压,会依电池内部材料相关(阳极材料、阴极材料与电解液的材料)与电池包装无关。开路电压与电池的电量有关。

4.放电深度(Depth of discharge DOD)
在电池使用过程中,电池放出的容量占其额定容量的百分比,称为放电深度。DOD为0的时候,电池是满的。放电深度可以超过100%。
5.过放电(Over discharge)
  电池若是在放电过程中,超过电池放电的终止电压值,还继续放电时就可能会造成电池内压升高,正、负极活性物质的可逆性遭到损坏,使电池的容量产生明显减少。

6.电池荷电状态(SOC)
电池的现有的电量与额定容量的百分比。SOC的范围在0~100%.

7.过充电(Over charge)
  电池在充电时,在达到充满状态后,若还继续充电,可能导致电池内压升高、电池变形、漏夜等情况发生,电池的性能也会显著降低和损坏。
PS:以上文章的图片均为数据整理自论文中,笔者没有做实验,而是想通过这些曲线得到一些电池的特性,欢迎探讨。
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