從事新能源汽車行業的（de）朋友，對於其核心動力（lì）電池，相信大家都會有一定的了解，但是真正去探討相關問題的時候，又覺得一知半（bàn）解。小編將通過最（zuì）淺顯易懂的方式（shì）解（jiě）讀動力電池的相關概念、結構及工（gōng）作原理，讓（ràng）大家對動力電池有更（gèng）深入（rù）的理解。

一、若幹重要（yào）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（diàn）壓。開路電壓與電池的剩餘能（néng）量（liàng）有一定的聯係，電量顯（xiǎn）示就是利用這個原理。

②工作電壓：是指電池在工（gōng）作（zuò）狀態下即電路中有電流流過時電池正負極之間的電勢差,又稱負載電壓。在電池（chí）放電工作（zuò）狀態下，當電流流過電池內部時，必須克服內阻的阻力，故工作（zuò）電壓總（zǒng）是低於開路電壓。

③放（fàng）電截止電壓：指電池充滿電後進行放電，放完電（diàn）時達到的電壓（若繼續放電則為過度放電，對電池的壽（shòu）命和性能有損傷）。

④充電限製電壓：充電過程中由恒流（liú）變為恒壓充電的電壓。

電池充放電電壓變化曲線

2、電池容量（Ah）

①定義：電池（chí）容量是指電池所（suǒ）能夠儲存的電量多少，容量是電（diàn）池電性能（néng）的重要指標，它由電極的活性物質決定（dìng）。

②單位：容（róng）量（liàng）用C表示，單位用Ah（安時）或（huò）mAh（毫安時（shí））表示。

③公（gōng）式：C=It,即（jí）電池容量（Ah）＝電流（A）x放（fàng）電時間（h）。

④舉例：容量（liàng）為10安時的電池，以5安培放電可放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（qǔ）決於以下幾個因素：活性物質（zhì）的數量、質量，活（huó）性物（wù）質的利（lì）用率。

⑥額定容量：在規定條（tiáo）件下測得（dé）的，由製造商給定（dìng）的（de）蓄電池容量。

⑦可用容量：在規定（dìng）條件下，從完全充電的蓄電池中釋放的電量。

⑧理論容量（liàng）：假（jiǎ）設（shè）活性（xìng）物質完全被利用（yòng），蓄電（diàn）池可釋放的容（róng）量。

3、電池（chí）能量（Wh）

①定義：指電池儲存的能量的多少，用Wh來表（biǎo）示

②公式：能量（Wh）＝額定電壓（V）×工作電（diàn）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（wéi）320Wh。

電池能量是衡量電池帶動設備做功的重要指標，容量不能決定做功的多少。

4、能量密度（Wh/Kg）

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

②舉例：如一節鋰電池（chí）重325g，額定電壓為3.7V，容量為（wéi）10Ah，則其（qí）能量密（mì）度為113Wh/kg，下表為（wéi）理（lǐ）論值，在實際（jì）應用情況（kuàng）中需要考慮電池結構中的殼體、零件等各方（fāng）麵（miàn）因素。

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

5、功率與功率密度

①功率是指在（zài）一定的放（fàng）電製度下，單位時間內（nèi）電池輸出的能量，單位為W或kW。

②功率密度（dù）又稱比功率，是單位質量或單位（wèi）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（bāo）是否滿（mǎn）足電動汽車加速（sù）和（hé）爬坡能力的重要指標。更多新能源汽車行業（yè）專業解（jiě）讀和最（zuì）新資訊，可關注電動知家微信公眾號。

6、放電（diàn）倍率（A）

①定義：放電倍率是指在規定（dìng）時間內放（fàng）出其額定容量（C）時所需要的電（diàn）流值，它在數值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,則放電倍率為0.2C，以20A放電,則放電倍率為2C。

7、充電（diàn）方式

①CC/CV：CC即恒流，以（yǐ）固定的電流對電（diàn）池充電；CV即恒（héng）壓，以固定的（de）電壓（yā）對電池充電，充電電流會隨著電池充滿逐漸下降。

②涓（juān）流充電（diàn）：指以小於0.1C電流對電池充電，一般在電池接近充滿電時，迚行補充充電時采用，若（ruò）電（diàn）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。

③浮充電：隨時對蓄電池用恒壓充電，使其保持一定的荷（hé）電狀（zhuàng）態。

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

①荷電狀態state-of-ge（SOC）：蓄電池放電後剩餘容量與全荷電容量的百分比（bǐ）。

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

③深度放電deepdisge：表示蓄（xù）電50%或更大的容量被釋放的程度。

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

9、內阻

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

②分類：電池內阻包括歐姆內（nèi）阻（zǔ）和極化內阻，歐姆內阻（zǔ）是（shì）由電極材料、電解液、隔（gé）膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成，極（jí）化內阻包括電化學極化與（yǔ）濃差（chà）極化引起的電（diàn）阻。

③影響因素：電池內阻是一個非常（cháng）複雜而又非常（cháng）重要的特性，影響內阻的因素有材料、結構等。

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

10、自（zì）放電率（％/月）

①定義：電池在儲存過程（chéng）中，容量會逐（zhú）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（diàn）極在電解液中的不穩定性，電池的兩個（gè）電極發生了化學反（fǎn）應，活性物質被消耗，轉為電能的（de）化學能（néng）減少，電池容量下降。

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

④表示：電池容（róng）量（liàng）衰減（自放電率（lǜ））的（de）表達方（fāng）法（fǎ）和單位為：%/月。

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

11、循（xún）環壽命（次）

①定義：二次電池經曆一次（cì）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（huì）逐漸下降，在一（yī）定（dìng）的放（fàng）電（diàn）條件（jiàn）下，電池容量降至80%時，電池所經（jīng）受的循（xún）環次數就是循環壽命。

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

12、記憶效應

①定義：電池的（de）記憶效應是指未完全放電的電池，在下一次充電時所能充電（diàn）的百分（fèn）比。

②原因：電池內物（wù）質產生結晶，如鎳鎘電池中,Cd不斷（duàn）聚集成團形（xíng）成大塊（kuài）金屬鎘，降低了負極的活性。

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

鋰離子電池無記憶（yì）效應。

13、放電平台

指放電曲線中電壓基本保持水平的部分。放電平台（tái）越高、越（yuè）長、越平穩，電池的放電性能（néng）越（yuè）好。

14、電池組的一（yī）致性

由多個單體電芯串連、並聯在一起就組成了電池組。電池組的整體性能和壽命取決於其中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（yī）致性要高。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（yīn）是製造工（gōng）藝，工藝的改進對提高電池的質量非常重要（yào）。

15、化成

電池製成後，通過一定（dìng）的（de）充放電（diàn）方式將其內部正負極活性物質激活，改善電池的充放電性能及自（zì）放（fàng）電、貯（zhù）存等綜合性（xìng）能的過程稱為化成。電池經過化成後才能體現其（qí）真實（shí）的性能。同時化成過（guò）程中的分（fèn）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。更多新能源（yuán）汽（qì）車方（fāng）麵專業知識及最新資訊可以專注電動（dòng）知家微信公（gōng）眾（zhòng）號。

二、鋰電池結構與原理解讀

1、鋰電池基（jī）本結（jié）構

主要材料：正極、負極、電解液（yè）、隔膜

結構：圓形、方形（xíng）；疊片、卷繞

形態：聚合物(軟包裝)、液（yè）態鋰離子(鋼（gāng）殼)

2、鋰電（diàn）池工（gōng）作原（yuán）理

正極材料：LiMn₂O₄，負（fù）極材料：石墨

充電時（shí）正極的Li⁺和電解（jiě）液中的Li⁺向負極聚集，得到電子，被還原成Li鑲（xiāng）嵌在負極（jí）的碳素材料中。放電時鑲嵌在負極碳素材料（liào）中的Li失去電（diàn）子，進入（rù）電解液，電（diàn）解液內的Li⁺向正極移動（dòng）。

3、鋰電池組成原理

①正極構造

LiMn₂O₄(錳酸鋰)+導（dǎo）電劑(乙炔黑)+粘合劑（jì）(PVDF)+集流體（鋁箔）正極

②負極（jí）構造

石墨（mò）+導（dǎo）電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（銅箔）負極

4、充電過程

電（diàn）源給電池充（chōng）電,此時正極上的電子e從通過外部電（diàn）路跑到負極上，正鋰離子Li+從（cóng）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（zǐ）結合在一起。

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

負極上發生的反應為6C+XLi+Xe==LixC6

5、放電過程

電池放電，此時負極上的電子（zǐ）e從通過外（wài）部電路（lù）跑（pǎo）到正極上，正鋰離子Li+從負極（jí）“跳進”電解液裏，“爬過”隔膜（mó）上彎彎曲曲的小洞，“遊（yóu）泳”到達正（zhèng）極，與早就跑過來的電子結合在一起（qǐ）。

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

負極上發生的反應為LixC6==6C+xLi+xe