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国标对动力电池的要求及温度对锂动力电池的影响

时间:2019-10-27 06:13:47

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国标对动力电池的要求及温度对锂动力电池的影响

1

)国标要求

国标

GB/T31486-

“电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验要求”,是关于单体电池和模块的最新国标要求,其中关于电池模块在高温和低温下的性能要求为:

-20

±

2

下的

1C

放电容量不低于初始容量的

70%

55

±

2

下的

1C

放电容量不低于初始容量的

90%

55

±

2

100%SOC

存储

7

天后,其荷电保持率不低于初始容量的

85%

,容量恢复应不低于初始容量的

90%

2

)温度对

锂动力电池

荷电保持能力的影响

锂动力电池的自放电是指锂动力电池在开路搁置时自动放电现,锂动力电池发生自放电将直接减少锂动力电池可输出的电量,使锂动力电池容量降低。自放电的产生主要是由于电极在电解液中处于热力学的不稳定状态,锂动力电池的两个电极各自发生氧化还原反应的结果。在两个电极中,负极的自放电是主要的,自放电的发生使活性物质被消耗,转变成不能利用的热能。自放电的大小,可以用自放电率来表示,即规定时间内锂动力电池容量降低的百分数来表示;

式中:

Y%

为自放电率;

C1

为阀控密封式铅酸锂动力电池搁置前的容量;

C2

为锂动力电池搁置后的容量;

T

为锂动力电池的搁置时间,一般用天、周、月或年来表示。

锂动力电池自放电速率的大小是由动力学的因素决定的,主要取决于电极的材料的本性、表面状态、电解液的组成和浓度、杂质含量等,也取决与搁置的环境条件,如温度和湿度等因素。

锂动力电池在高温条件下储存,容量损失最大;低温条件下储存,容量损失最小。

锂动力电池的荷电保持能力强,允许工作温度范围宽。自放电主要受制造工艺,材料,储存条件的影响自放电是衡量

锂动力电池性能的主要参数之一。

锂动力电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成

锂动力电池损坏而导致无法使用。

3

)温度对锂动力电池寿命的影响

温度的升高对

锂动力电池的日历寿命和循环寿命都有影响,温度对

锂动力电池寿命的影响符合阿伦尼乌斯方程,锂动力电池温度升高,反应速度加快,相关研究表明锂动力电池温度每升高

10

其退化速度就增加

1

倍。同一款电芯,当剩余容量为

90%

25

温度下输出容量为

300kWh

,而

35

温度下的输出容量仅为

163kWh

。温度上升

10

,电芯的循环寿命下降了近

50%

。由此可见,温度对锂动力电池的循环寿命有很大的影响。所以,在锂动力电池的使用过程中,应该尽量避免电池长期在高温条件下使用,尤其需要避免锂动力电池在高温条件下的高倍率充放电循环,这也是车用动力电池必须进行温度控制的一个主要原因。

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