一、行業(yè)背景

隨著新能源汽車的普及，電池的安全問(wèn)題和電池性能受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，電池健康度（State of Health，SOH）是用來(lái)衡量鋰電池性能和壽命狀態(tài)的重要指標(biāo)，通常表示當(dāng)前電池容量與新電池容量的比值，反映了電池在使用過(guò)程中的容量衰減情況。

100%代表電池完全健康，容量和性能都處于最佳狀態(tài)。如果一個(gè)電池的SOH為80%，則表示該電池的可用容量相當(dāng)于其初始設(shè)計(jì)容量的80%。電池的性能和續(xù)航能力已經(jīng)顯著下降，如果有必要應(yīng)該及時(shí)更換。

二、如何避免電池健康度衰減

● 充放電循環(huán)次數(shù)?：隨著充放電循環(huán)次數(shù)的增加，鋰電池的活性材料會(huì)逐漸老化，導(dǎo)致容量衰減和內(nèi)阻增大，從而降低SOH?。
● ?充放電深度?：深度充放電會(huì)加速電池老化，而淺充淺放有利于延長(zhǎng)電池壽命，提高SOH?。
● 電池工作?溫度?：過(guò)高或過(guò)低的溫度都會(huì)對(duì)鋰電池的性能產(chǎn)生不利影響。高溫會(huì)加速電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致容量衰減和壽命縮短；低溫則會(huì)降低電池的充放電性能?。

● 充放電速率?：快速充放電會(huì)使電池內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱量和應(yīng)力，加速電池老化，降低SOH；而慢速充放電則相對(duì)較為溫和，對(duì)電池的損害較小。

三、電池容量測(cè)算

容量是由電芯的化學(xué)性質(zhì)決定的，那么要怎樣去判斷電池容量衰減呢？我們可以通過(guò)其他方式來(lái)測(cè)算電池容量衰減程度。

整包容量測(cè)算：

新能源汽車電池銘牌（圖3.1）上會(huì)有標(biāo)稱電壓和電池容量，標(biāo)稱電壓指電池包在正常工作中的電壓值，單位福特（V）；電池容量指的是在一定條件下(放電率、溫度、終止電壓等)電池放出的電量，單位安時(shí)（AH）。1AH表示電池以1A的電流放電時(shí)可以持續(xù)1小時(shí)。

圖3.1 新能源汽車電池銘牌

? ? ? ?已知電池包的標(biāo)稱電壓和電池容量，可以計(jì)算出電池電量（單位：WH），電量代表電池組的儲(chǔ)電能力，公式如下：

電池電量 = 標(biāo)稱電壓 × 電池容量

? ? ? ?圖3.1電池組電壓是367.7V ，電池容量是174AH，該電池組電量為：367.7*174＝63979.9wh。

當(dāng)電池在車上時(shí)，可以使用快充樁將汽車從0%SOC充電到100%SOC，實(shí)際充電電量和額定電量的比值就是電池實(shí)際容量和額定容量的比值，可以用這種方法估算整包容量衰減程度。

這樣測(cè)算電池容量有兩個(gè)弊端，一是估算數(shù)值不準(zhǔn)，無(wú)法作為電池維修的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)；二是如果汽車如果從汽車上拆下來(lái)了，就不方便這樣測(cè)算了。

針對(duì)已經(jīng)從汽車上拆下來(lái)的整包電池，可以使用電池包充放電維護(hù)儀（圖3.2）來(lái)測(cè)算電池整包容量。

圖3.2 電池包充放電維護(hù)儀

整包充放電測(cè)試可以直觀的展示出整包電池的真實(shí)容量：

我司設(shè)備可以設(shè)置流程參數(shù)，點(diǎn)擊”添加“添加工作步驟，可將四個(gè)工步設(shè)置為一套參數(shù)，開啟維護(hù)就可以自動(dòng)完成容量測(cè)算的四步，十分便捷。

充放電累計(jì)容量可以在運(yùn)行數(shù)據(jù)界面查看，還可以插入U(xiǎn)盤將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

電池組容量測(cè)算：

電池組由多個(gè)單體電芯組成的，其標(biāo)稱電壓和電池容量也和單體電芯的排列方式息息相關(guān)，串聯(lián)增壓，并聯(lián)增容。

串聯(lián)增壓

? ? ? ?串聯(lián)增壓：多個(gè)單體電芯串聯(lián)，只增加電壓，容量不變。例如：三個(gè)3.7V 30AH的電芯串聯(lián)，電池組電壓：3.7*3＝11.1V，容量不變30AH，該電池組為電壓為11.1V，容量為30AH。

并聯(lián)增容

? ? ? ?并聯(lián)增容：多個(gè)單體電芯并聯(lián)，只增加容量，電壓不變。例如：三個(gè)3.7V 30AH的電芯并聯(lián)，電池組容量：30*3＝90AH，電壓不變3.7V，該電池組為電壓為3.7V，容量為90AH。

按照上述方法算出該電池組的標(biāo)稱電壓和電池容量，可以使用模組充放電維護(hù)儀（圖3.3）來(lái)測(cè)算電池組容量。

圖3.3 模組充放電維護(hù)儀

第一步，將電池組充電到截止電壓（電芯個(gè)數(shù)×單體最高截止電壓）；

第二步，靜止10min；

第三步，將電池組放電到截止電壓（電芯個(gè)數(shù)×單體最低截止電壓）；

第四步，將電池組充電到截止電壓；

將滿充滿放累計(jì)容量與電池組實(shí)際容量對(duì)比，判斷電池組容量衰減程度。

單體電池容量測(cè)算：

已知單體電芯的類型和電池容量，可以使用單體充放電維護(hù)儀（圖3.4）來(lái)測(cè)算單體電池容量。

圖3.4 單體充放電維護(hù)儀

第一步，將單體電池充電到截止電壓；

第二步，靜止10min；

第三步，將單體電池放電到截止電壓；

第四步，將單體電池充電到截止電壓；

將滿充滿放累計(jì)容量與單體電池實(shí)際容量對(duì)比，判斷該單體電池容量衰減程度。

還可以使用直流阻抗測(cè)試儀（圖3.5）估算單體電池的容量衰減，鋰電池的內(nèi)阻大小會(huì)隨著使用的次數(shù)和工作時(shí)間增加，電池內(nèi)阻通常在新?tīng)顟B(tài)下低于20毫歐。使用超過(guò)300次循環(huán)之后內(nèi)阻會(huì)上升至30毫歐以上，此時(shí)電池容量就欠佳了。

圖3.5 直流阻抗測(cè)試儀