动力电池基础知识普及
动力电池的基础知识
动⼒电池的基础知识动⼒电池的基础知识新能源汽车三⼤(电池、电机、电控)核⼼技术，对主机⼚⼯程师⽽⾔，动⼒电池知识是必须要知道的。
但是⽬前许多⼯程师对动⼒电池知识了解甚少，主要原因是，动⼒电池是电化学领域的，⽽汽车学院的没有这个课程。
下⾯做⼀些简要介绍，供⼤家参考。
⼀、电池是什么？其功能是什么？先说⽔池吧。
⽔杯、⽔桶、⽔缸、⽔池、这⾥的杯、桶、池、塘，有⼀个共同的特点，其基本功能是装⽔的，不同是容积⼤⼩不⼀样。
⽔是液体，有⼀个基本属性，⽔是能⾼处流向低地处的。
基本常识是，⼈们可能没有思考，⽔池原来是空的，⽔池的⽔是⼈倒进去的，在⽔⽔池的低处钻⼀个孔，⼀池⼦⽔最后会放⼲的。
这个过程⾥有什么科学道理？a)空⽔池，空的容积才能盛⽔；b)⽔⾃⼰进不了⽔池⾥，是⼈倒进去的；c)有⽔压的存在，⽔才会从⾼处往地处流动的。
同理，电池是盛“电”的容积，电池⾥⾯原来也是“空”的，是没有电的，电是⼈充进去的，电池能放电，是因为电池⾥⾯有电压差。
⽔池是物理学原理，是装的液体，⽔是分⼦结构的；电池是电化学学原理，是装的带“电”的，是⽐分⼦更⼩的离⼦。
⼆、⼲电池的基本常识⼤家常见在体收⾳机、收录机、照相机、电⼦钟、玩具等电池，归类为⼲电池。
在⼲电池⾥⾯的电解质是⼀种不能流动的糊状物，才叫做⼲电池(见图1)，这是相对于具有可流动电解质的电池说的。
图1 ⼲电池外形及内部结构其外壳是⽤锌做成的圆筒型容器，锌筒中央⽴着⼀根碳棒,碳棒顶端固定着⼀个铜帽。
碳棒和锌筒叫做⼲电池的电极。
聚集正电荷的碳棒叫正极,(符号+，表⽰电池的正极)，聚集负电荷的锌筒叫负极(符号-，表⽰电池的负极)。
放电的基本原理：碳极周围填满了⼆氧化镁，锌电极组成了⼲电池的外壳，碳电极则放在中⼼。
电⼦是有电⼦化了的锌⾦属(氧化作⽤)所给出，流进外部的电路到达炭电极。
靠近碳电极的⼆氧化镁得到电⼦(还原作⽤)⽣成氢氧离⼦，并形成了新的化合物叫做氧化镁。
氧化反应把电池负极的电⼦推出去，⽽还原反应则在正极吸收它们。
动力电池系统设计 动力电池基础知识
03 动力电池的基本知识
3.5 电池的并联
所有电池的正极连接在一起成为电池组的正极 ；所有电池负极连接在一起，成为电池组的负 极。
I=I1+I2+I3+…In
03 动力电池的基本知识
3.5 电池的串并优缺点
并联
对电池的一致性要求高：电压相同，内阻不同，电流就不一致； 电 压不同， 内阻相同，电流不一致。如果都不一样，提供的电流相差 更大。
03 动力电池的基本知识
3.5 电池的串并优缺点
串联
电池组串联使用对保护板的要求更加的苛刻，不同的电池组使用 的保护板的一致性更加严格
对于串联使用， 每个保护板上MOS 的选择也有一定的要求，根 据使用串联后的最大串数来确定mos管选择的最大耐压值。不管 充电还是放电过程中， 其中一组发生保护不至于击穿mos管。
03 动力电池衡器是实现单体电压的均衡控制，电池管理系统的核心部件,离 开均衡器,管理系统，即使得到了电池组测量数据, 也无管理
电池均衡
被动均衡：被动均衡一般通过电阻放电的方式，对电压较高的电池进行放电，以热量形式释放电量，为 其他电池争取更多充电时间。一般只允许以100mA左右的小电流放电。
对于串联的每一个保护板都必须能承受相同的电流，与单独的总 串数的保护板相比， 使用的mos管基本上一样， 但是数量多了 数倍， 故大大增加了成本。
电池组的串联必须选用同口。如果使用分口的，电池组是可以充 放电的，但是存在很多的隐患，尤其是不关断。充电时，分口的 保护板的放电口必须断开， 否则很有可能无法关断。
主动均衡：主动均衡是以电量转移的方式进行均衡，效率高，损失小。不同厂家的方法不同，均衡电流 也从1～10 A不等。目前市场上出现的很多主动均衡技术不成熟，导致电池过放，加速电池衰减的情况 时有发生。
电池基础知识介绍
目录
电池分类、动力电池及发展史 电池组成及工作原理 电池术语及电性能 重点 电池结构、组合方式及生产工艺 各种电池简介 电池相关标准及测试 电池公司大汇总
一.电池分类、动力电池及发展史
分类： 按工作性质及存储方式分：原电池，蓄电池，储备（激活）电池，燃料电池； 按电解质性质分：酸性电池，碱性电池，中性电池，有机电解质溶液电池，
电池反应
三.电池常用术语及电性能
1. 电动势：电池两极在断路时处于可逆平衡状态下，两极平衡电极电位之差，是 经过计算的理论值。
2. 开路电压：电池在断路时电池两极的电极电位之差。开路电压是一个实际测量 的值。如锂离子电池的开路电压为4.1V，铅酸蓄电池为2.1V
电动势＞开路电压 电池的电动势或开路电压值取决于所组成电池的电极材料与电解质的活度和放
注：图中A区(阴影部分)为电池对外输出的能量；B区为电池自身 损耗的能量。
b.电池的放电温度：温度降低，输出容量减少；
c.电池的放电终止电压：是由用电器以及电池反应本身的限定来设定的， 例如：充电时，终止电压为4.2V，放电时为3 .0V或2 .75V。
d.电池的贮存时间：电池经过长时间贮存后，电池的放电容量会相应减 少。
内阻与SOC的关系。
内阻测量方法。
8. 的电电池量容。量表：征指电一池定储放存Байду номын сангаас能制量度的下能（力在，一单定位的是I放A，hT或放，CV。终容）量，受电很池多所引给素出 的影响，如：放电电流、放电温度等。容量大小是由正负极中活性 物质的数量多少来决定的。
理论容量：活性物质全部参加反应所给出的容量。 实际容量：在一定的放电制度下实际放出的容量。 额定容量：又称公称容量，指电池在设计的放电条件下，电池保证给
动力电池基础知识
System Hardware
Electronics Hardware • Over-Voltage protection • Over-Temperature • Cell balancing circuitry Electrical Hardware • Fusing for over-current • Contactors Mechanical Hardware • Optimum thermal
超级电容器和电解电容器的主要结构
13
一、动力电池基础知识
（2）超级电容器特性优点
超级电容器作为一种新型储能器件，兼具电池和传统电容器的优点，具体 如下：
• 可储存巨大的能量，容量达几法拉级甚至数千法拉；其存储的能量E=1/2CU2（
C：器件的电容量；U：器件的端电压）。 • 环境友好，无需采用污染性物质为原料； • 免维护，长时间放置不失效，即使几年不用仍可保留原有的性能指标。 • 超级电容器充放电速度快（根据容量的不同为几秒~几分钟），可以在瞬间释
• 使用寿命长 正常使用条件下，可循环使用1500个充放电周期，容量在80%以上。 • 比能量大 高能量密度，使电池重量轻、体积小，更易用于小型用电设备。 • 使用安全可靠 没有游离的金属锂，电池使用更安全。 • 工作电压高 工作电压高达3.7V，大约是镍镉或镍氢电池的3倍，可减小电池的使用
数量。 • 电化学特性稳定 • 自放电小 • 无记忆效应 • 无污染
• 隔膜 材质：单层PE（聚乙烯）或者三层复合PP（聚丙烯） +PE+PP 厚度：单层一般为0.016～0.020mm 三层一般为0.020～0.025mm
动力蓄电池的基本概念与认识
动力蓄电池的基本概念与认识动力蓄电池的基本概念与认识1. 什么是动力蓄电池？动力蓄电池，也称为动力电池，是一种能够提供电能给电动车辆或混合动力车辆驱动发动机的设备。
它是电动车辆的重要组成部分，为车辆提供了可再生的能源。
2. 动力蓄电池的工作原理动力蓄电池采用化学反应将电能转化为化学能，并在需要时将化学能转化为电能来驱动车辆。
主要由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极负责储存正电荷，负极负责储存负电荷，而电解质和隔膜则起到分离正负电荷和防止短路的作用。
3. 动力蓄电池的种类目前市场上常见的动力蓄电池种类包括铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。
铅酸电池是最早被应用于动力蓄电池的一种类型，它的成本相对较低，但能量密度较低。
镍氢电池具有更高的能量密度和循环寿命，同时也具备较好的动力性能。
锂离子电池是目前应用最广泛的动力蓄电池，具有高能量密度、长寿命和快速充放电的特点。
4. 动力蓄电池的优点动力蓄电池相比传统燃油车辆具备许多优势。
它们无排放，对环境友好。
动力蓄电池提供了平稳、安静且高效的车辆驱动方式。
另外，动力蓄电池也能够通过回收和再利用实现能源的可持续利用。
动力蓄电池的维护成本相对较低，节约了车辆使用和维修的经济成本。
5. 动力蓄电池的挑战与发展趋势尽管动力蓄电池在电动车辆领域已经取得了巨大成功，但仍然存在一些挑战。
动力蓄电池的能量密度和充电速度仍然有待提高。
充电设施的不足也限制了电动车辆的推广。
为了解决这些问题，科学家和工程师们正在研发新的材料和技术，以提高动力蓄电池的能量密度和充电速度。
随着新能源技术的不断进步，动力蓄电池的产业化和成本降低也将成为未来的发展趋势。
总结：动力蓄电池作为电动车辆的核心技术之一，具有重要的意义。
本文介绍了动力蓄电池的基本概念和工作原理，并对其种类、优点以及面临的挑战进行了讨论。
随着新能源技术的不断进步，动力蓄电池有望在未来实现更高的能量密度、更快的充电速度和更低的成本，推动电动车辆行业的发展。
动力电池及能源管理技术
动力电池及能源管理技术1. 动力电池的基础知识在我们日常生活中，动力电池就像是一位默默无闻的英雄。
它们为各种电动车、智能手机以及家用电器提供了源源不断的能量，让我们的生活变得更加便利。
这些电池通常由锂、镍、钴等材料构成，外形也各有不同。
有的像大块巧克力，有的则小巧玲珑。
说到锂电池，大家都知道它们的能量密度高、重量轻，简直是现代科技的宠儿。
电池的工作原理其实不复杂，简单来说就是通过化学反应释放电能。
哎，别看它们小小的，里面的学问可不少。
每当你把手机放在充电器上，或者看到电动车飞快地驶过，你就知道，这小东西正在默默发挥它的作用。
想想吧，哪怕是你在路上遇到的那辆电动车，没了电池，能跑得了几步？可见，动力电池的重要性不言而喻。
1.1 动力电池的种类动力电池主要有锂电池、镍氢电池和铅酸电池等。
其中，锂电池是当之无愧的明星。
它不仅在能量密度上胜出，还在充电速度和使用寿命上表现优异。
你知道吗？锂电池的充电速度有时候能让你惊掉下巴！而镍氢电池则更常见于一些混合动力车，尽管它们的能量密度不如锂电池，但在成本上却更具优势。
铅酸电池虽然有些“老派”，但在某些领域依然占有一席之地，比如汽车的启动电池。
这种电池价格便宜，但重量大、寿命短，总之是适合特定需求的“老将”。
每种电池都有自己的优缺点，这就像我们生活中的每个人，各有各的特点，合适的才是最好的。
1.2 动力电池的未来未来的动力电池科技可谓是风云变幻，尤其是固态电池的兴起，让人眼前一亮。
这种电池不仅能提供更高的能量密度，还能大幅提高安全性。
想象一下，如果你的电动车续航能轻松超过500公里，那日常出行岂不是更方便？而且，固态电池还可以减少充电时间，这简直是给忙碌的都市人送上了一剂“强心针”。
另外，随着可再生能源的普及，动力电池的储能应用也越来越广泛。
从家庭储能到电网调节，电池的角色正在不断扩大。
今后，我们的能源管理将更加高效，生活也会更加绿色。
2. 能源管理技术的重要性在电池技术日新月异的同时，能源管理技术同样扮演着不可或缺的角色。
镍氢动力电池基础知识讲座资料
Power density：功率密度; In Volumetric，体积功率密度 In Gravimetric，重量功率密度 C-rate：倍率充放电； HT/LT-charge/discharge performance： 高低温充电/放电能力； Cycling：循环； Self-discharge：自放电； Over-charge：过充电； Short Circuit：短路。 Pulse-charge/discharge：脉冲充电/放电
3.2，镍氢电池构成及特点： 3.2.1， 镍氢电池主要由五部分构成： (1)，氢氧化镍以及辅助材料构成正极； (2)，储氢合金以及辅助材料构成负极； (3)，电池隔膜；(4)，电解液；(5)，电池外壳。
电池太极示意图
3.2.2，电池基本组成部分及作用： 正极片构成：活性材料为氢氧化镍，导电添加剂为Co类 材料，粘接剂，泡沫镍等； 负极片构成：AB5型储氢合金为活性材料，导电添加剂为 Ni类材料，粘接剂，泡沫镍或镀镍钢带等； 电池隔膜：阻止正负极之间直接电子导电，吸收电解液使 得正负极之间形成离子导电通道； 电解液：主要是强碱性水溶液，腐蚀性强，在正负极之间 提供荷电粒子，在电极表面荷电粒子得失电子而 发生电化学反应，产生电流。 电池外壳：常用金属壳和塑料壳两种。需要耐碱腐蚀，易 于加工等
自放电：镍氢电池具有比铅酸、锂离子电池更大的自 放电。
4.1，镍氢电池充放电原理
Discharge process： 正极：NiOOH + H2O+e Ni(OH)2 + OH负极：MH + OH--e M + H2O 电池反应：MH + NiOOH M+Ni(OH)2
Charge process: 正极：Ni(OH)2 + OH--e NiOOH + H2O 负极：M + H2O+e MH + OH电池反应：M + Ni(OH)2 MH + NiOOH
动力电池电芯、模组、PACK基础知识介绍
三、电池PACK
电池PACK爆炸图
谢谢观看
左-圆柱电芯 中-方壳电芯 右-软包电芯
三、电池模组
通过组装单体电芯，通过汇流排将电芯组成不同的串并联，可用电阻焊、超声焊接、超声 铝丝焊及激光焊接。
左-圆柱模组 中-方壳模组 右-软包模组
三、电池PACK
主要包括电池模块、机构系统、电气系统、热管理系统和BMS几个部分。
电池模块：如果把电池PACK比作一个人体，那么模块就是“心脏”，负责储存和释放能量， 为汽车提供动力。 机构系统：主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成，可以看作是电 池PACK的“骨骼”，起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护（防水防尘）的作用。 电气系统：主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。高压线束可以看作是 电池PACK的“大动脉血管”，将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中，低 压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”，实时传输检测信号和控制信号。 热管理系统：热管理系统主要有4类：风冷、水冷、液冷、相变材料。以水冷系统为例，热 管理系统主要由冷却板，冷却水管、隔热垫和导热垫组成。热管理系统相当于是给电池 PACK装了一个空调。 BMS：Battery management system 电池管理系统，可以看作是电池的“大脑”。BMS的主要 功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制 ；均衡管理和热管理等。
动力电池电芯、模组、 PACK基础知识介绍
一、动力电池简介
什么叫PACK电池包？
首先要了解锂电池单体、锂电池模组和锂电 池包的大致区分：
电池单体(cell)：组成电池组和电池包的最基 本的元素，一般能提供的电压是3v-4v之间；
动力电池原理
动力电池原理
动力电池原理是指利用化学反应将化学能转化为电能的一种装置。
动力电池一般由正负极、电解质和隔膜等组成。
化学反应发生在电池的正负极之间，而电解质和隔膜则起到分离和传导离子的作用。
动力电池的正极通常是由氧化物材料构成，如锂铁磷酸盐(LiFePO4)、锂钴氧化物(LiCoO2)等。
正极材料具有较高的电压和储能能力。
而动力电池的负极一般是由碳材料构成，如石墨。
负极材料能够吸收和嵌入锂离子，实现锂离子的储存和释放。
在充电过程中，正极材料会释放出锂离子，锂离子会通过电解质和隔膜传导到负极，同时电池内部会产生电流。
当电池放电时，负极会释放锂离子，锂离子会经过电解质和隔膜传导到正极，同时电池内部仍然会产生电流。
动力电池的电解质通常是由溶液或是凝胶状的电解质组成，可以传导离子并防止正负极直接接触。
隔膜则起到分离正负极，避免短路的作用。
同时，隔膜还能允许离子的传导，让电池正常工作。
动力电池的原理简而言之就是通过控制正极和负极之间的化学反应，实现化学能转化为电能，并将电能存储或释放。
这种原理使得动力电池在电动车、混合动力车等领域得到广泛应用，并成为未来替代传统燃油车的一种重要技术。
动力电池及电池组基础知识(详细版)
序号 一 二 三 四
内容 锂离子电池术语 锂离子电池介绍 动力电池的基本知识 动力电池总成
备注
2
一、锂离子电池术语
1.电压（V）：
1）开路电压（OCV）：指电池在没有连接外电路或者外负载时的电压。开路电压不电池的剩余能 量有一定的联系，电量显示就是利用这个原理。 2）工作电压（WV）：是指电池在工作状态下即电路中有电流流过时电池正负极之间的电势差。在 电池放电工作状态下，当电流流过电池内部时，必须克服内阻的阻力，故工作电压总是低于开路电 压。 3）放电截止电压（DCV）：指电池充满电后进行放电，放完电时达到的电压（若继续放电则为过 度放电，对电池的寿命和性能有损伤）。 4）充电限制电压(LCV)：充电过程中由恒流变为恒压充电的电压。 电池类型 铅酸电池 开路电压 2.1—2.2V 工作电压 2.0V 放电截止电压 1.7V 充电限制电压 2.3v
12. 放电倍率（A）：
•放电倍率是指在规定时间内放出其额定容量（C）时所需要的电流值，它在数值上等于电池额定容 量的倍数。 •根据放电倍率的大小，可分为低倍率（<0.5C）、中倍率（0.5-3.5C）、高倍率（3.5-7.0C）、超高 倍率（>7.0C） 。 •以10Ah电池举例： 以2A放电,则放电倍率为0.2C 以20A放电,则放电倍率为2C
7
一、锂离子电池术语
11.充电循环寿命（ Cycle life ） ：
•概念：二次电池经历一次充放电称为一个周期或一次循环，电池在反复充放电后，容量会逐渐下降. 在一定的放电条件下，电池容量降至80%时，电池所经受的循环次数就是循环寿命。 •循环寿命与电池充放电条件有关：锂离子电池室温下1C充放电循环寿命可达300-500次（行业标 准Байду номын сангаас，最高可达800-1000次。 •影响因素：不正确使用电池，电池材料，电解质的组成和浓度，充放电倍率，放电深度（DOD%）， 温度，制作工艺等都对电池的循环寿命有影响。
纯电动汽车动力电池基础知识培训
电池基础知识培训目录◆电池的基础概念◆锂电池的简介◆锂电池常用的基本术语◆锂电池Pack组成及串并联方式◆动力电池系统构成与专业领域简介◆动力电池模组与Pack设计关键技术◆动力电池行业常用国标简介什么叫电池？电池是一种能够将化学能转化为电能的一种装置。
1.按工作性质分2.按电解液分3. 按电池所用正、负极材料划分4.按用途分5.及其它总体分类1.按工作性质分：一次电池（原电池） 二次电池（可充电池）区别简介：1、一次电池和二次电池的最大不同是充电，一次电池用完也就是说放电后不能再以充电的方式反复使用；而二次电池则可以反复的充电、放电，所谓的循环。
2、另一明显的区别就是它们能量和负载能力，以及自放电率，二次电池能量远比一次电池高，然而他们的负载能力相对要小。
3、从电化学角度来说，电化学反应若是可逆的，则属于二次电池，不可逆的，属于一次电池。
锌锰电池是一次电池，如平常说的干电池，2号、5号、7号；铅酸蓄电池、锂电属于二次电池。
4、应用一般来说，一次电池适合于微小电流的器具，如遥控器、胡须刀等；而二次电池基本上没有受到限制。
2.按电解液分：碱性电池：电解质主要以氢氧化钾火熔液为主的电池；如（锌锰电池、镉镍电池，镍氢电池等）酸性电池：主要以硫酸水溶液为介质的电池；如（锌锰干电池、也称酸性电池，海水电池等）有机电解液电池：主要以有机溶液为介质的电池；如（锂电池、锂离子电池等）3.按电池正负负极材料划分：锌系：锌锰电池、锌银电池等；镍系：镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等； 锂系：锂锰、锂铁、锂镍钴锰电池等；其它体系5.及其他总体分类：电池原电池锌锰电池碱锰银锌…蓄电池铅酸镍镉镍氢锂离子…燃料电池质子交换膜碱性固体氧化物熔融碳酸盐…物理电池超级电容器飞轮电池核电池太阳能电池…1981年发表了第一个锂离子电池方面专利。
八十年代末，SONY公司利用此发现制成LIB。
实验室制成的第一只18650型锂离子电池容量仅为600mAh。
动力电池基础知识..课件
不同的放电方式（如恒流放电、恒压放电等）会影响电池的放电效 率和寿命。
03
动力电池的构成与材料
动力电池的构成
电芯
动力电池的核心部分，负 责存储和释放电能。
电池管理系统
用于监控电池状态、控制 充放电过程，确保电池安 全运行。
冷却系统
用于保持电池在适宜的温 度范围内工作，确保电池 性能和寿命。
无人机需要轻量化的能源供应系统 ，动力电池具有高能量密度和轻量 化的特点，因此也是无人机的能源 供应方案之一。
02
动力电池的工作原理
电池的基本工作原理
电池是一种能量转换装置
01
电池能够将化学能、光能、热能等转换为电能，为各种电子设
备提供动力和隔膜组成，这些部分共同作
动力电池的材料
正极材料
电解液
如钴酸锂、三元材料等，决定了电池 的能量密度和性能。
作为正负极之间的传输介质，对电池 的离子导电性和安全性至关重要。
负极材料
如石墨、钛酸锂等，影响电池的充放 电性能和寿命。
动力电池的性能指标
01
02
03
04
能量密度
单位重量或体积内所存储的电 能，直接影响车辆的续航里程
无线充电技术为电动汽车充电提供了新的解决方案，可实现快速、方便 、自动化的充电，未来有望成为电动汽车充电的主流方式。
03
智能电池管理系统
智能电池管理系统能够实现电池的实时监测、控制和优化，提高电池的
安全性、寿命和性能，是未来动力电池发展的重要方向。
动力电池对环境的影响与可持续发展
减少碳排放
动力电池的使用能够减少燃油车的碳排放，从而降低空气污染和 全球温室效应。
。
动力电池系统国标培训资料
安全要求及试验方法
蓄电池
3
GB/T 31486-2015 电动汽车用动力蓄电池 QC/T 743-2006 电动车用锂离子
电性能要求及试验方法
蓄电池
GB/T 31467.1-2015电动汽车用锂离子动 4 力蓄电池包和系统第1部分：高功率应用 \
测试规程
GB/T 31467.2-2015电动汽车用锂离子动 5 力蓄电池包和系统第2部分：高能量应用 \
判定标准：计算容量在企业所规定额定值的100%~110%之间
18
6. GB/T31486－2015解读：
序号 单体检测项目
QCT 743-2006
常温下以C/3充满电，在-20℃温度下存储20小时，以3/C放电至
5
-20℃放电容量 截止电压，计算放电容量
判定标准：计算容量不低于额定值的70%
常温下以C/3充满电，在55℃温度下存储5小时，以3/C放电至截
序号 模组检测项目
QCT 743-2006
GB/T 31484-2015
目测检查，不得有变形及裂纹，表目测检查，不得有变形及裂纹，表
1 外观
面平整，干燥，无外伤，无污染，面干燥无外伤，排列整齐，连接可
标志清晰
靠，标志清晰
2 极性
用电压表检测模组极性，标示正确 用电压表检测电池极性，标示正确
用量具检测模组的尺寸和质量，应用量具检测电池的尺寸和质量，应 3 尺寸和质量 符合企业提供的产品技术条件 符合企业提供的产品技术条件
模组、系统
乘用车参照上述第7条 商用车参照上述第8条
10
4. GB/T31484－2015解读：
相比于QC/T743-2006，GB/T31484-2015在标准循环寿命 和工况循环寿命的测试要求方面都更为严格，相关对比总结 如下：
PACK电池组基础知识
4. 锂离子电池介绍
（4）. 锂离子电池工作原理：
充电时：正极的Li+和电解液中的Li+向负极聚集，得到电子，被还原 成Li镶嵌在负极的碳素材料中。
放电时：镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子，进入电解液，电解液 内的Li+向正极移动。
•充电过程： 电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从 正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极 与早就跑过来的电子结合在一起。正极上发生的反应为LiMn2O4 ==Li1xMn2O4+Xli++Xe(电子)负极上发生的反应为6C+XLi+Xe==LixC6 •放电过程： 电池放电,此时负极上的电子e从通过外部电路跑到正极上,正锂离子Li+从负极 “跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与 早就跑过来的电子结合在一起。正极上发生的反应为Li1-xMn2O4+xli++xe(电子) ==LiMn2O4 负极上发生的反应为LixC6 == 6C+xLi+xe
湖南省长明高科实业有限公司
PACK电池组基础知识
PACK---胡建全
1、电池发展史
2、动力电池概述 3、动力电池应用领域 4、锂离子电池介绍 5、锂离子电池形态 6、锂离子电池型号与规格 7、电芯常用单位 8、电芯结构
1. 电池发展史
电池的诞生，基于人们对获取持续 而稳定的电流的需要。不过，电池的 发明却来源于一次青蛙的解剖实验所 产生的灵感，多少有些偶然
锰酸锂电池标称电压为3.7V
三元锂电池标称电压为3.6V
交流阻值：mΩ（毫欧）
动力电池基础知识
动力电池的主要性能参数1、电压：开路电压=电动势+电极过电位，工作电压=开路电压+电流在电池内部阻抗上产生的电压降。
电动势由电极和电解质材料特性决定，电极的过电位与材料活性、荷电状态和工况有关。
2、内阻：电池在短时间内的稳态模型可以看作为一个电压源，其内部阻抗等效为电压源内阻，内阻大小决定了电池的使用效率。
电池内阻包括欧姆电阻和极化电阻两部分，欧姆电阻不随激励信号频率变化，又称交流电阻，在同一充放电周期内，欧姆电阻除温升影响外变化很小。
极化电阻由电池电化学特性对外部充放电表现出的抵抗反应产生，与电池荷电、充放强度、材料活性都有关。
同批电池，内阻过大或过小者都不正常，内阻过小可能意味材料枝晶生长和微短路，内阻太大又可能是极板老化、活性物质丧失、容量衰减，内阻变化可以作为电池裂化的充分性参考依据之一。
3、温升：电池温升定义为电池内部温度与环境温度的差值。
多数锂电池充电时属吸热反应，放电时为放热反应，两者都包含内阻热耗。
充电初期，极化电阻最小，吸热反应处于主导地位，电池温升可能出现负值，充电后期，阻抗增大，释热多于吸热，温升增加，过充时，随不可逆反应的出现，逸出气体，内压升高、温度升高，直到变形、爆裂。
4、内压：电池内部压力，由于电池内部反应逸出气体导致气压增大，气压过大将撑破壳体和发生爆裂，基于安全考虑，一方面锂电池都设计了单向的防爆阀门，一方面用塑壳制造。
析气反应常伴随着不可逆反应，也就意味着活性物质的损失、电池容量的下降，无析气、小温升充放电是最理想的工况。
5、电量：电学里，电量用Wh(瓦时)表示，是能量单位，一度电等于1kWh;电池常用Ah(安时)计算电量，对于动力电池侧重于功率和能量大小，用Wh更直接一些，因为电池的电压是变化的，其全程变化量可达到极大值的一半左右，用Ah计算电量不能正确描述电池的动力驱动能力，但Ah作为电池的电量单位自有其历史和道理，在不引起歧义的地方两种电量单位都可以使用。
汽车动力电池基础知识
汽车动力电池基础知识一、概述汽车动力电池是电动汽车的动力来源，其性能直接影响着电动汽车的性能指标。
因此，了解汽车动力电池的基本知识对于购买和使用电动汽车至关重要。
二、汽车动力电池的种类目前市场上主要有三种类型的汽车动力电池：铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。
1. 铅酸电池：铅酸电池是最早的汽车动力电池，具有成本低、可靠性高、安全性好的优点。
但是，它的能量密度较低，充电速度较慢，且在使用寿命结束后不易回收。
2. 镍氢电池：镍氢电池是一种环保型的汽车动力电池，具有较高的能量密度、充电速度和循环寿命。
但是，它的成本较高，自放电率也较高。
3. 锂离子电池：锂离子电池是目前最常用的电动汽车动力电池，具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率等优点。
但是，它的成本较高，且对充电条件的要求也较为严格。
三、汽车动力电池的性能指标1. 电压：汽车动力电池的电压通常为12V或24V，根据车型不同而有所差异。
2. 容量：汽车动力电池的容量通常以Ah（安时）为单位，表示电池能够存储的电量。
容量越大，电池的续航里程就越高。
3. 内阻：汽车动力电池的内阻越小，电流的传输效率就越高，电池的效能也就越好。
4. 循环寿命：汽车动力电池的循环寿命指的是电池在充满电和放完电之间的循环次数。
循环寿命越长，表示电池的使用寿命越长。
5. 自放电率：汽车动力电池的自放电率表示电池在不使用情况下的电量损失率。
自放电率越低，表示电池的储存性能越好。
四、汽车动力电池的使用与维护1. 正确使用：在使用汽车动力电池时，要遵循车辆制造商的使用说明，避免过度充电或过度放电。
同时，要保持电池组的完整性，避免任何可能导致短路的情况。
2. 定期维护：建议定期对汽车动力电池进行检查和维护，包括清洁电池表面、检查连接是否牢固、检查电解液的状态等。
此外，还要保持电池组的良好通风和适当的温度，以延长电池的使用寿命。
3. 充电：在充电时，要使用合适的充电设备和合适的充电方式（如慢充或快充）。
宁德时代磷酸铁锂电池基础知识材料
一、概述宁德时代作为全球领先的动力电池制造商，其磷酸铁锂电池技术备受瞩目。
本文将介绍磷酸铁锂电池的基础知识和材料，对其工作原理、特性以及在电动汽车和储能领域的应用进行深入分析。
二、磷酸铁锂电池的工作原理1. 正极材料：磷酸铁锂电池的正极材料主要采用磷酸铁锂LiFePO4，其具有高电化学稳定性和安全性，是目前广泛应用于电动车和储能系统的理想材料之一。
2. 负极材料：负极材料一般采用石墨或石墨化碳材料，具有良好的导电性和循环稳定性。
3. 电解质：磷酸铁锂电池的电解质一般采用无水溶液型锂盐溶液，如LiPF6，用于传递锂离子的导电介质。
4. 分离膜：分离膜一般采用聚合物材料，用于防止正负极短路，并且具有良好的离子传输性能。
三、磷酸铁锂电池的特性1. 高安全性：磷酸铁锂电池由于正极材料的结构稳定性，具有较高的安全性，不易发生热失控和爆炸等安全问题。
2. 长循环寿命：由于正极材料的结构稳定性，磷酸铁锂电池具有较长的循环寿命，能够满足电动车和储能系统对于高循环寿命的需求。
3. 高能量密度：磷酸铁锂电池具有较高的能量密度，能够在相对较小的体积内实现更高的电池容量，为电动车的续航里程提供了保障。
四、磷酸铁锂电池在电动汽车领域的应用1. 电动汽车市场目前对于动力电池的需求正在迅速增长，磷酸铁锂电池由于其优良的性能和安全性，成为众多车企选择的动力电池之一。
2. 宁德时代作为全球磷酸铁锂电池领域的领军企业，其产品已广泛应用于各大主流车企的电动汽车中，为电动汽车提供了稳定可靠的动力支持。
五、磷酸铁锂电池在储能领域的应用1. 随着可再生能源的快速发展，储能技术成为了解决可再生能源波动性和间歇性的重要手段。
磷酸铁锂电池由于其长循环寿命和高安全性，成为储能系统的首选电池类型。
2. 宁德时代在储能领域也积极布局，利用其领先的磷酸铁锂电池技术，为电网调峰填谷、微电网和分布式储能系统等提供了可靠的储能解决方案。
六、总结磷酸铁锂电池作为一种重要的动力电池类型，具有高安全性、长循环寿命和高能量密度等优点，在电动汽车和储能领域拥有广阔的市场应用前景。
动力电池基础知识
五、保护板结构
5.1、保护IC 5.2、MOS 5.3、电阻 5.4、电容 5.5、PCB板
五、保护板结构
5.1、保护板IC 5.1.1、什么是锂离子电池保护IC？
答：在锂离子电池使用过程中，过充电、过放电对锂电 池的电性能都会造成一定的影响，为避免使用中出现这 种现象，专门设计了一套电路，并用微电子技术把它小 型化，成为一个芯片，该芯片俗称锂电池保护IC。
五、保护板结构
另外一种TSSOP-8封装较薄。
五、保护板结构
5.2.2、MOS FET 在电路中起什么作用？它是怎样工作的？
答：MOS FET通常有三只脚，分别称为漏极D、源极S、栅极G。它在电子线路中的功能 可用下图简单说明。
D
简言之，MOS FET 在电子电路中可把它看作是一只特殊的开关。当栅极G得到了一个高电 平，右图的开关就闭合；电流在D.S之间通过。当栅极G得到的不是高电平，而是低电 平，则D.S 之间开关看作开路，电流不能通过
VIOV2 0.5±0.1mv (0.4 0.5 0.6 )
6) 短路检测电压： VSHORT -1.3V
Байду номын сангаас
(-1.7 -1.3 -0.6 )
7) 过充电检测延时： tcu
1s
（0.5 1 2 ）
8) 过放电检测延时 ：tdl
125ms
（62.5 125 250 ）
9) 过流延时：
TioV1 8ms
（4 8 16 ）
22mΩ——45mΩ 19mΩ——30mΩ 16mΩ——20mΩ
五、保护板结构
5.3、电阻 5.3.1、电阻在保护板电路中起到什么作用？
答：电阻（Resistor）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
锂电池基础的方方面面介绍目录1. 锂电池的构成2. 锂电池的优缺点3. 锂电池的分类4. 常用术语解释5. 锂电池命名规则6. 锂电池工艺7. 锂电池成组和串并联8. 各种动力电池对比9. 锂电池模型10. 锂电池电气特性与关键参数11. 锂电池保护和管理系统12. 锂电池应用领域13. 锂电池相关标准（一）锂电池的构成锂电池主要由两大块构成，电芯和保护板PCM（动力电池一般称为电池管理系统BMS），电芯相当于锂电池的心脏，管理系统相当于锂电池的大脑。
电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成，而保护板主要由保护芯片（或管理芯片）、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。
锂电池的产业链结构如下图：电芯的构成如下面两图所示:锂电池的PACK的构成如下图所示:●（二）锂电池优缺点锂电池的优点很多，电压平台高，能量密度大（重量轻、体积小），使用寿命长，环保。
锂电池的缺点就是，价格相对高，温度范围相对窄，有一定的安全隐患（需加保护系统）。
●（三）锂电池分类锂电池可以分成两个大类：一次性不可充电电池和二次充电电池（又称为蓄电池）。
不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。
二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类。
1．按外型分：方形锂电池（如普通手机电池）和圆柱形锂电池（如电动工具的18650）；2．按外包材料分：铝壳锂电池，钢壳锂电池，软包电池；3．按正极材料分：钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、三元锂（LiNixCoyMnzO2）、磷酸铁锂（LiFePO4）；4．按电解液状态分：锂离子电池（LIB）和聚合物电池（PLB）；5．按用途分：普通电池和动力电池。
6．按性能特性分：高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。
（四）常用术语解释1. 容量(Capacity)指一定的放电条件下可以从电池锂获得的电量。
我们在高中学物理是知道，电量的公式为Q=I*t，单位为库伦，电池的容量单位规定为Ah （安时）或mAh（毫安时）。
意思是1AH的电池在充满电的情况下用1A的电流放电可以放1个小时。
以前的NOKIA的老手机的电池（像BL-5C）一般是500mAh，现在的智能手机电池800~1900mAh，电动自行车一般都是10~20Ah，电动汽车一般都是20~200Ah等。
2. 充放电倍率（Charge-Rate/Discharge-Rate）表示以多大的电流充电、放电，一般以电池的标称容量的倍数为计算，一般称为几C。
像容量1500mAh的电池，规定1C=1500mAh，如果以2C放电也就是以3000mA的电流放电，0.1C充放电就是以150mA的电流充放电。
3. 电压（OCV: Open Circuit V oltage）电池的电压一般指锂电池的标称电压（也叫额定电压）。
普通锂电池的标称电压一般为3.7V，我们也称其电压平台为3.7V。
我们说的电压一般指的是电池的开路电压。
当电池20~80%的容量时，电压集中在3.7V左右（3.6~3.9V左右），容量太高或太低，电压变化较大。
4. 能量（Energy）/功率（Power）电池以一定的标准放电，电池所能放出的能量（E），单位为Wh（瓦时）或KWh（千瓦时），另外1KWh=1度电。
物理书上有基本概念，E=U*I*t，也等于电池电压乘以电池的容量。
而功率的公式为，P=U*I=E/t，表示单位时间能够释放的能量。
单位为W（瓦）或KW（千瓦）。
像容量为1500mAh的电池，标称的电压一般为3.7V，故对应的能量为5.55Wh。
5. 内阻（Resistance）由于充放电时不能等效为一个理想的电源，有一定的内阻。
内阻是要消耗能量的，当然内阻越小越好。
电池内阻单位用毫欧（mΩ）。
一般电池的内阻由欧姆内阻和极化内阻组成，内阻的大小受电池的材料、制造工艺，还有电池的结构的影响。
6. 循环寿命（Cycle Life）电池充电和放电一次就称为一个循环，循环使用寿命是衡量电池寿命性能的一个重要指标。
IEC标准规定手机锂电池，0.2C放电至3.0V，1C充电至4.2 V，反复循环 500次后电池容量应保持为初始容量的60%以上。
也就是说锂电池的循环寿命为500次。
国标规定，循环寿命300次后，容量应保持初始容量的70%。
电池容量低于初始容量的60%一般要考虑报废处理了。
7. 放电深度（DOD: Depth of Discharger）定义为电池放出的容量占额定容量的百分比。
锂电池一般放电深度越深，电池寿命越短。
8. 终止电压（Cut-Off V oltage）终止电压分为充电终止电压和放电终止电压，也就是说电池不能继续充电或放电的电压，在终止电压下再继续充电或放电对电池的寿命影响很大。
锂电池的充电终止电压一般为4.2V，放电终止电压为3.0V。
锂电池超过终止电压的深充或深放是严格禁止的。
9. 自放电率（Self-Discharge）指电池在存放期间容量的下降率，用单位时间内容量下降的百分比表示。
一般的锂电池的自放电率为2%~9% /月。
10. SOC(State of Charge)指电池的剩余电量与可以放出总电量的百分比，0~100%。
反映电池剩余电量情况。
（五）电池命名规则不同的厂家有不同的命名规则，但通用电池大家都遵循统一的标准，根据电池的名称可以知道电池的尺寸等。
IEC61960规定，圆柱形和方形电池的规则如下：1. 圆柱形电池，3个字母后跟5个数字，3个字母，第一个字母表示负极材料，I表示有内置的锂离子，L表示锂金属或锂合金电极。
第二个字母表示正极材料，C表示钴，N表示镍，M表示锰，V表示钒。
第三个字母为为R 表示圆柱形。
5个数字，前2个数字表示直径，后3个数字表示高度，单位都为mm。
2. 方形电池，3个字母后更6个数字，3个字母，前两个字母的意义和圆柱形一样，后一个字母为P表示为方形。
6个数字，前2个数字表示厚度，中间2个表示宽度，后面2个表示高度（长度），单位也为mm。
如：ICR 18650就是直径为18mm，高度为65mm的通用的18650圆柱形电池；ICP 053353就是厚度为5mm，宽度为33mm，高度（长度）为53mm的方形电池。
●（六）锂电池工艺不同的电池、不通的厂家工艺流程有一定的差异，详细的工艺流程会很复杂，下面列出基本的工艺流程，电芯制作的工艺流程和PACK制作的工艺流程。
电芯生产工艺流程主要为极片制造、电芯制作、电池装配、注液、化成、分选等工序。
从配料到卷绕，是正极、负极分不同的车间同时做的，正负极做好后再一起做后面的工序。
中间会插入不同的品质检测QA环节。
●（七）电池的成组和串并联应用在不同的领域中，对电池的要求不一样，系统对电压，容量，内阻等都有一些特殊的要求。
往往单节电池不能满足要求，需要电池串并联后才能给外供电。
电池串并联后的性能由最差那一节电池的性能决定，也就是我们常说的“木桶原理”，因此电池成组最重要的一点就是电池性能参数的一致性。
像笔记本，电动自行车，电动汽车，储能系统等都需要考虑电池的串并联组成电池包。
笔记本电池电压一般是11.1V或14.8V，主要采用18650电池，所以一般2串3并或2串4并。
Apple iPAD就是3块聚合物电池并联，容量25Wh左右。
电动自行车和电动摩托车系统一般是24V、36V、48V、60V、72V系统，具体成组情况见下表（S代表串联）。
纯电动汽车和混合动力（EV/PHEV）电压更高，250~500V左右，最大会串联到150节以上。
另外电池成组串并联是要考虑很多东西，电池的电压平台的一致性，电池的容量的一致性，电池的内阻的一致性等。
电池的串并联后其参数的一致性对电池的性能和寿命有很大的影响。
（八）各种动力电池对比动力电池主要是更具其应用来考虑的，主要应用在电动电动汽车、电动自行车、电动工具等。
动力电池区别于普通电池又其一定的特殊性：1. 电池的串并联2. 电池的容量较大3. 电池的放电倍率较大（混合动力和电动工具）4. 电池的安全性要求较高5. 电池的工作温度范围较宽6. 电池的使用寿命长，一般要求5~10年由于动力电池的特殊性，其工艺和材料的也存在一定的差异，根据正极材料的情况主要分为锰酸锂（LiMn2O4）、三元锂（LiNixCoyMnzO2）、磷酸铁锂（LiFePO4）等，其电压平台、能量密度、价格、安全性等都有一定的差异，具体见下表的对比：（其中钴酸锂由于其稳定性较差，价格较高等原因很少用做动力电池，放在下表一并列出对比）（九）锂电池模型电池内阻在电气特性上，不完全等效为一个电阻，具体可以参考国外的PNGV等效电路模型。
如下图所示。
电池的内阻主要由欧姆内阻R0还有极化内阻R1构成，其中C1为极化电容。
电池的内阻测量业内有2种主流的测试方式，直流放电法和交流注入法，不能用普通的测电阻的方法测量得到，一般用专门的内阻测量仪测试。
电池的内阻是反映电池的性能和寿命的一个重要参数。
快到电池的循环寿命时，电池的内阻会急剧变大。
如下图循环次数和内阻的关系所示。
（十）锂电池电气特性和关键参数1．电池的充放电曲线锂电池的充放电曲线指的是电池的容量和开路电压的关系曲线，根据电池的放电曲线，可以粗略的估计电池的电量，如下图所示。
锂电池的充放电曲线不仅与充电放电电流的大小有关还与温度有关。
如下图所示。
2．电池的关键参数锂电池由于其本身特性决定不能过充、不能过放、不能过流、不能过温，因此考虑安全性和电池寿命，电池要做好相关保护。
有几个参数是经常碰到的，一并列出来。
电压情况不同厂商差异不大，工作温度和放电倍率不同的电池或不同的厂家会有一些差异。
（十一）锂电池保护和管理要求和系统由于锂电池本身的特性决定一定要加电池保护板（PCM）或电池管理系统（BMS），没有保护板或管理系统的电池是禁止使用的，会存在巨大的安全隐患。
对电池系统来说安全永远是第一位的。
电池如果没有很好的保护或管理，可能存在寿命变短、损坏或爆炸的风险。
电池保护板（PCM : Power Circuit Module）主要应用在像手机、笔记本等消费类产品。
电池管理系统（BMS : Battery Management System）主要应用在动力电池，像电动汽车、电动自行车、储能等大型系统。
电池保护（PCM）主要功能，电池过充保护（OVP）、过放保护（UVP）、过温保护（OTP）、过流保护（OCP）等。
一旦出现异常情况，系统自动切断，确保系统安全。
电池保护系统技术已非常成熟，相关的板厂很多，主要集中在华南地区，并且有专门的IC 厂商提供专门的锂电池保护芯片，这一块已经相对比较成熟，国内有很多成熟的保护IC芯片已经出来。
电池管理系统（BMS）的主要功能除了保护系统的相关基本保护功能外，还有电池电压、温度及电流测量、能量均衡、电量（SOC）计算及显示、异常报警、充放电管理、通信等，有些BMS系统还集成热量管理、电池加热、电池健康状况（SOH）分析、绝缘电阻测量等。