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一、行業(yè)背景

隨著新能源汽車的普及，電池的安全問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?：深度充放電會加速電池老化，而淺充淺放有利于延長電池壽命，提高SOH?。
● 電池工作?溫度?：過高或過低的溫度都會對鋰電池的性能產(chǎn)生不利影響。高溫會加速電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致容量衰減和壽命縮短；低溫則會降低電池的充放電性能?。

● 充放電速率?：快速充放電會使電池內(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較為溫和，對電池的損害較小。

三、電池容量測算

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？我們可以通過其他方式來測算電池容量衰減程度。

整包容量測算：

新能源汽車電池銘牌（圖3.1）上會有標(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（AH）。1AH表示電池以1A的電流放電時可以持續(xù)1小時。

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，可以計算出電池電量（單位：WH），電量代表電池組的儲電能力，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，可以使用快充樁將汽車從0%SOC充電到100%SOC，實際充電電量和額定電量的比值就是電池實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。

這樣測算電池容量有兩個弊端，一是估算數(shù)值不準(zhǔn)，無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了，就不方便這樣測算了。

針對已經(jīng)從汽車上拆下來的整包電池，可以使用電池包充放電維護儀（圖3.2）來測算電池整包容量。

圖3.2 電池包充放電維護儀

整包充放電測試可以直觀的展示出整包電池的真實容量：

我司設(shè)備可以設(shè)置流程參數(shù)，點擊”添加“添加工作步驟，可將四個工步設(shè)置為一套參數(shù)，開啟維護就可以自動完成容量測算的四步，十分便捷。

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

電池組容量測算：

電池組由多個單體電芯組成的，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：多個單體電芯串聯(lián)，只增加電壓，容量不變。例如：三個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：多個單體電芯并聯(lián)，只增加容量，電壓不變。例如：三個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儀（圖3.3）來測算電池組容量。

圖3.3 模組充放電維護儀

第一步，將電池組充電到截止電壓（電芯個數(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；

將滿充滿放累計容量與電池組實際容量對比，判斷電池組容量衰減程度。

單體電池容量測算：

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儀（圖3.4）來測算單體電池容量。

圖3.4 單體充放電維護儀

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；

將滿充滿放累計容量與單體電池實際容量對比，判斷該單體電池容量衰減程度。

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

圖3.5 直流阻抗測試儀