知道了這些個參數，就拿到了「動力電池」的鑰匙（下）

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「動力電池入門。」

我們接著上一期的內容（鏈接在此），由淺入深地介紹動力電池幾個較複雜的性能參數。

內阻

內阻是指電池在工作時，電流流過電池內部受到的阻力。包括歐姆內阻和極化內阻，其中：歐姆內阻包括電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的電阻；極化內阻包括電化學極化電阻和濃差極化電阻。

用數據說話，下圖表示一電池放電曲線，X軸表示放電量，Y軸表示電池開路電壓，電池理想放電狀態為黑色曲線，紅色曲線是考慮到電池內阻時的真實狀態。

圖示：Qmax為電池最大化學容量；Quse為電池實際容量；Rbat表示電池的內阻；EDV為放電終止電壓；I為放電電流；

從圖中可以看出，電池實際容量Quse < 電池理論上的最大化學容量Qmax。由於電阻的存在，電池的實際容量會降低。我們也可以看到，電池實際容量Quse取決於兩個因素：放電電流I與電池內阻Rbat的乘積，以及放電終止電壓EDV是多少。需要指出的是電池內阻Rbat會隨著電池的使用而逐漸增大。

內阻的單位一般是毫歐姆(mΩ)，內阻大的電池，在充放電的時候，內部功耗大，發熱嚴重，會造成電池的加速老化和壽命衰減，同時也會限制大倍率的充放電應用。所以，內阻做的越小，電池的壽命和倍率性能就會越好。通常電池內阻的測量方法有交流和直流測試法。

自放電

電池自放電，是指在開路靜置過程中電壓下降的現象，又稱電池的荷電保持能力。

一般而言，電池自放電主要受製造工藝、材料、儲存條件的影響。自放電按照容量損失後是否可逆劃分為兩種：容量損失可逆，指經過再次充電過程容量可以恢復；容量損失不可逆，表示容量不能恢復。

目前對電池自放電原因研究理論比較多，總結起來分為物理原因（存儲環境，製造工藝，材料等）以及化學原因（電極在電解液中的不穩定性，內部發生化學反應，活性物質被消耗等），電池自放電將直接降低電池的容量和儲存性能。

壽命

電池的壽命分為循環壽命和日曆壽命兩個參數。循環壽命指的是電池可以循環充放電的次數。即在理想的溫濕度下，以額定的充放電電流進行充放電，計算電池容量衰減到80%時所經歷的循環次數。

日曆壽命是指電池在使用環境條件下，經過特定的使用工況，達到壽命終止條件(容量衰減到80%) 的時間跨度。日曆壽命與具體的使用要求緊密結合的，通常需要規定具體的使用工況，環境條件，存儲間隔等。

循環壽命是一個理論上的參數，而日曆壽命更具有實際意義。但日曆壽命的測算複雜，耗時長，所以一般電池廠家只給出循環壽命的數據。

上圖為一三元鋰電池的充放電特性圖，可以看出，不同的充放電方式對電池的壽命影響不一樣，如上圖數據，以25%-75%充放電的壽命可以達到2500次，即我們所說的電池淺充淺放。電池壽命這個話題我們以後還會深入討論。

電池組的一致性

這個參數比較有意思，即使是同一規格型號的電池單體在成組後，電池組在電壓、容量、內阻、壽命等性能有很大的差別，在電動汽車上使用時，性能指標往往達不到單體電池的原有水平。

目前比較合理的解釋：

單體電池在製造出來後，由於工藝的問題，導致內部結構和材質不完全一致，本身存在一定性能差異。初始的不一致隨著電池在使用過程中連續的充放電循環而累計，再加上電池組內的使用環境對於各單體電池也不盡相同，導致各單體電池狀態產生更大的差異，在使用過程中逐步放大，從而在某些情況下使某些單體電池性能加速衰減，並最終引發電池組過早失效。

需要指出的是，動力電池組的性能決定於電池單體的性能，但絕不是單體電池性能的簡單累加。由於單體電池性能不一致的存在，使得動力電池組在電動汽車上進行反覆使用時，產生各種問題而導致壽命縮短。

除了要求在生產和配組過程中，嚴格控制工藝和盡量保持單體電池的一致性外，目前行業普遍採用帶有均衡功能的電池管理系統來控制電池組內電池的一致性，以延長產品的使用壽命。

化成

我們說說最後一個參數，這個參數主要和電池的製造工藝有關。

電池製成後，需要對電芯進行小電流充電，將其內部正負極物質激活，在負極表面形成一層鈍化層——SEI（solid electrolyte interface）膜，使電池性能更加穩定，電池經過化成後才能體現其真實的性能，這一過程稱為化成。

化成過程中的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，化成容量是篩選合格電池的重要指標。下圖為SEI膜，像不像黑色的玫瑰花。

小結

我們通過兩篇文章，基本上總結了所有和動力電池有關的性能參數，希望對大家有所幫助，以後在談論電池的時候就不會是一個「門外漢」了。

關於大家比較關心的電池容量，安全，壽命以及價格等問題，我們會在以後的文章繼續專門討論，如果讀者有任何疑問和建議，也歡迎在留言評論區留言或者私信給我們。

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