1. Batteriespannung (V)
Leerlaufspannung (OCV)
Eine Lithiumbatterie ist nicht an einen externen Stromkreis oder eine Lastspannung angeschlossen und kann daher in der Regel mit einem Multimeter getestet werden.
Betriebsspannung (WV)
Die Potenzialdifferenz zwischen dem Plus- und Minuspol der Batterie unter externer Last, d. h. wenn Strom durch die Batterie im Stromkreis fließt. Wenn die Batterie in Betrieb ist, fließt Strom durch sie. Aufgrund des Innenwiderstands und des Lastwiderstands der Batterie ist ihre Betriebsspannung stets niedriger als die Leerlaufspannung.
Entladeschlussspannung (DCV):
Bezieht sich auf die Batterie im Falle elektrischer Energie, Entladung bis zum Erreichen der eingestellten Spannung, im Allgemeinen beträgt die eingestellte Spannung 3,0 V oder mehr, Tiefentladung hat irreversible Auswirkungen auf die Batterie.
2.Batteriekapazität (Ah oder mAh)
Die Batteriekapazität bezeichnet die elektrische Energiemenge, die eine Batterie unter bestimmten Bedingungen (Entladestrom, Temperatur, Entladespannung usw.) abgibt. Sie ist ein wichtiger Indikator für die elektrische Leistungsfähigkeit einer Batterie. Die Kapazität wird in C (Kaliber) und Ah (Amperestunden) oder mAh (mAh) angegeben. Batteriekapazität (Ah) = Stromstärke (A) × Entladezeit (h).
1) Nennkapazität
Das heißt, die auf der Batterieverpackung angegebene Kapazität ist die niedrigste Kapazität, die unter Standardbedingungen gemäß den vom Staat oder den zuständigen Behörden erlassenen Standards freigegeben wird.
2) Theoretische Kapazität
Die Auslegung basiert auf der Berechnung der Masse des Wirkstoffs mithilfe des Faraday'schen Gesetzes und dem theoretischen Wert.
3) Tatsächliche Kapazität
Die unter einem bestimmten Lade-Entlade-System freigesetzte Batteriekapazität hängt vom tatsächlichen Zustand der Batterie ab, wie z. B. dem Ladezustand (SOC) und dem Gesundheitszustand (SOH), sowie vom Lade- und Entladesystem selbst.
3. Innenwiderstand der Batterie (mΩ)
Der Innenwiderstand einer Batterie ist der Widerstand gegen den Stromfluss. Er wird hauptsächlich durch die Batteriematerialien, die Fertigungstechnologie, die Batteriestruktur und andere Faktoren beeinflusst. Man unterscheidet zwischen ohmschem und polarisiertem Innenwiderstand.
Der ohmsche Innenwiderstand hängt von der Zusammensetzung des Elektrodenmaterials, dem Elektrolyten, dem Membranwiderstand, dem Kontaktwiderstand zwischen den Materialien und dem Kontaktwiderstand zum Gehäuse ab. Beim Entladen einer Batterie folgt der ohmsche Widerstand dem Ohmschen Gesetz.
Polarisationswiderstand: Er ist hauptsächlich der elektrische Widerstand, der durch die elektrochemische Polarisation und die Konzentrationsdifferenzpolarisation entsteht, wenn Strom durch die Batterie fließt. Der Polarisationswiderstand steigt mit der Stromdichte, jedoch nicht linear, sondern häufig linear mit dem Logarithmus der Stromdichte.
Der Innenwiderstand einer Batterie ist nicht konstant und ändert sich während der Entladung mit der Zeit, da sich die Zusammensetzung der aktiven Substanz, die Elektrolytkonzentration und die Temperatur ständig ändern.
4. Ladezykluslebensdauer
Eine Sekundärbatterie wird als Ladezyklus bezeichnet. Nach wiederholtem Laden und Entladen nimmt die Kapazität der Batterie allmählich ab. Lithium-Batterien müssen in der Regel unter Standardbedingungen geladen und entladen werden. Sobald die Batteriekapazität auf 80% gesunken ist, entspricht die Anzahl der Ladezyklen der Lebensdauer der Batterie.
Einflussfaktor:
Unsachgemäße Verwendung von Batterien, Batteriematerialien, Elektrolytzusammensetzung und -konzentration, Lade-Entlade-Verhältnis, Entladetiefe (DOD%), Temperatur und Produktionsprozess beeinflussen die Zyklenlebensdauer von Batterien.
5. Energiedichte (Wh/kg)
Die volumenspezifische Energie bzw. massenspezifische Energie bezieht sich auf die pro Volumeneinheit bzw. Masseeinheit freigesetzte Energie und wird üblicherweise als Volumenenergiedichte (Wh/L) ausgedrückt.
Berechnungsformel:
Volumenenergiedichte (Wh/L) = Batteriekapazität (Ah) x durchschnittliche Entladespannung (V) / Batterievolumen (L)
Massenenergiedichte (Wh/kg) = Batteriekapazität (Ah) x Durchschnittliche Entladespannung (V) / Batteriegewicht (kg)
6. Batterielade- und Entladetiefe (SOC, DOD)
Ladezustand: Das Verhältnis von Ladung zu Nennkapazität, üblicherweise als SOC (Stress On-Carrier) ausgedrückt.
Entladetiefe: Die Entladetiefe ist das Verhältnis von Entladekapazität zu Nennkapazität. Sie wird üblicherweise mit DOD abgekürzt.
Wird beispielsweise eine 20-Ah-Batterie entladen, beträgt ihre Kapazität nur noch 4 Ah, was als 80%DOD bezeichnet werden kann. Beträgt die Kapazität der Batterie nach dem Laden 10 Ah, kann die Ladekapazität 50%SOC verwendet werden.
7. Lade- und Entladeverhältnis (A)
Entladestrom: Der Stromwert, der erforderlich ist, um die Nennkapazität der Batterie innerhalb einer bestimmten Zeit zu entladen. Er entspricht einem Vielfachen der Nennkapazität der Batterie. Beträgt der Entladestrom beispielsweise 2C, so ist der Entladestrom der Batterie doppelt so hoch wie ihre Kapazität (Einheit: Ampere).
Ladeverhältnis: Die Geschwindigkeit, mit der die Batterie geladen wird und die der Nennkapazität der Batterie entspricht.
Klassifizierung der Abflussrate:
Niedrige Vergrößerung (<0,5c), mittlere Vergrößerung (>7,0c), hohe Vergrößerung (>7,0c).
8. Überentladung
Wird während des Entladevorgangs der Batterie die Abschaltspannung überschritten, entlädt sich die Batterie aber weiterhin. Dies kann zu einem Anstieg des internen Drucks in der Batterie und zu einer reversiblen Beschädigung des aktiven Materials auf beiden Seiten führen, wodurch die Kapazität der Batterie erheblich reduziert wird.
9. Überhöhte Gebühren
Wenn der Akku geladen ist und der Ladevorgang nach Erreichen des vollen Ladezustands fortgesetzt wird, kann dies zu erhöhtem Innendruck, Verformung des Akkus, nächtlichem Auslaufen und anderen Problemen führen. Die Leistung des Akkus wird dadurch erheblich beeinträchtigt und er kann beschädigt werden, oder es kann sogar zu einer gefährlichen Explosion kommen.
10. Tragfähigkeit
Wenn die positiven und negativen Pole der Batterie mit dem elektrischen Gerät verbunden sind, entspricht die Ausgangsleistung, die das elektrische Gerät zum Betrieb antreibt, der Belastbarkeit der Batterie.
11.Batteriebildung
Nach dem Zusammenbau und der Befüllung der Batterie werden die aktiven Substanzen der positiven und negativen Elektroden durch bestimmte Lade- und Entladevorgänge aktiviert, um die Lade- und Entladeleistung, die Selbstentladung, die Speicherkapazität und weitere Eigenschaften der Batterie zu verbessern. Erst nach der Formierung der Batterie kann deren volle Leistungsfähigkeit erreicht werden. Gleichzeitig kann der Trennprozess während der Formierung die Konsistenz des Batteriepacks und damit dessen Gesamtleistung verbessern.
12. Batteriekapazität
Im Batterieherstellungsprozess ist es aufgrund des Prozesses und des Materials selbst unmöglich, eine völlig einheitliche Kapazität der Batterie zu erreichen. Durch eine bestimmte Lade-Entlade-Systemprüfung wird die Batteriekapazität klassifiziert. Dieser Klassifizierungsprozess wird als Kapazitätstrennung bezeichnet.
13. Gleichbleibende Akkuleistung
Ein Akku besteht aus mehreren in Reihe und parallel geschalteten Zellen. Die Gesamtleistung und Lebensdauer eines Akkus hängen von der Leistung einzelner Zellen ab, weshalb eine hohe Leistungskonstanz aller Zellen im Akku erforderlich ist.
Beispielsweise werden Batterien derselben Charge und desselben Modells anhand der Konsistenz von Spannung, Innenwiderstand, Kapazität und sogar Lade-Entladekurven geprüft, um die Konsistenz des Batteriepacks zu verbessern.
