电池在电动汽车发展中的关键性能指标及应用

电池一直是制约电动汽车发展的主要因素之一。

（1）电池的主要性能指标的确定

衡量电池主要性能的指标有能量密度、功率密度、容量、自放电率、循环使用寿命及成本等，前两项是电池最主要的性能指标。

①能量密度是指电池组中单位质量或单位体积的电池所能储存或输出的能量。通常又将质量能量密度定义为电池的比能量，体积能量密度定义为电池的能力密度。其中比能量影响整车质量及续驶里程，是评价电动车性能的主要指标之一，体积能量密度只影响电池的空间布局。

②功率密度是指单位质量或单位体积的电池所具有输出能量的速度。功率密度大，才能输出大电流。功率密度又分为比功率和功率密度。比功率是评价电池能否满足电动汽车加速、爬坡能力的重要指标。电动汽车要实现大规模推广运行，其条件之一是必须研制出比能量高、比功率大、寿命长、成本低的电池。目前电池存在的主要问题是能量密度低、质量过大、续驶里程和动力性能有限、充电时间长、价格贵、寿命有限、运行成本高等。

现在应用于电动汽车的电池主要有铝酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、铁电池等。近年出现的超级电容是介于传统电容器与电池之间的一种新型电化学储能器件，它兼有传统电容和电池的优点，既可单独作为电动汽车的动力电源，也可与电池并联使用，能有效弥补电池比功率低的缺陷，但它仍不支持大电流放电。

电池的现充电主要有两种实现方式：一种是电池在车上进行车载充电（快充或慢充形式）；另一种是将电池从车上取下交给专业充电站进行充电（快换形式），而车则换上已充好的电池继续行驶。随着公共设施充电站、充电桩等基础设施建设的发展及快速充电技术、电池比能量的突破，必将加快电动汽车的推广应用进程。(www.xing528.com)

（2）蓄电池组数量的确定与电池参数的选择

动力蓄电池组数量的确定：由电动汽车所需要的最大功率选择电池组数目，蓄电池的携带能量必须大于或等于电动汽车的最大耗能，才能保证电动汽车的行驶要求。所以要求电池组数目n₁为

式中，P_bmax为模块电池的最大功率（kW）；η_e为电动机工作效率；η_ec为电动机控制器工作效率。

在汽车充电前，蓄电池所携带的能量必须保证电动汽车能够行驶一定的里程。所以电池组数目为

式中，W为每千米电池消耗的能量（kW/km）；L为续驶里程（km）；C_s、U_s分别为模块电池的容量和电压。

从n₁、n₂中选择较大者确定为电池组数目。