最近在討論一些技術(shù)的細節(jié)，有關(guān)《動力電池能量密度(PED)測試方法》這個內(nèi)容，有些地方是值得我們來探討在電池系統(tǒng)設(shè)計細節(jié)上面會有些差異。在這個非常重要的方法里面，是和我們的理解存在一些差異的。

1.1測試對象測試對象為電池系統(tǒng)或電池子系統(tǒng)，且應(yīng)和GB/T31467.3-2015的測試對象保持一致。

1.2測試步驟室溫(25℃±2℃)環(huán)境下，按照如下步驟測試：

1)按照企業(yè)規(guī)定的且不小于I3(A)的電流放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件，靜置不小于30min;2)按照企業(yè)規(guī)定的充電方式充電至企業(yè)規(guī)定的充電截止條件(充電時間不大于8h)，靜置不小于30min;

3)重復步驟1)，計量放電能量E(以Wh計);

4)重復步驟2)～3)2次，取3次放電能量E的平均值Eaverage。

5)用衡器測量測試對象的質(zhì)量M(以kg計，稱重時至少包括GB/T31467.3-2015附錄A.1規(guī)定的組成部分);

6)計算測試對象放電能量密度PED(以Wh/kg計)，計算公式如下：PED=Eaverage/M2

這個是我們都使用的方法，但是這里存在著一些有一些值得探討的地方。如下圖所示：

雖然在室溫下進行，但是這個試驗為了方便，使得靜置的時間有些短，而且沒有規(guī)定靜置后里面電芯的溫度

電池在進行充電和放電之后，如果電池管理系統(tǒng)的熱管理不開的話，會使得整個電池的溫度逐步累積，電芯在后面兩次的實驗中，溫度會從25度開始上升，根據(jù)電芯的發(fā)熱特性所升高

圖1典型的電池系統(tǒng)

者帶來什么問題呢，電池的實際容量電芯最重要的電池特性參數(shù)之一，而環(huán)境溫度、電池平均放電電流是影響電池現(xiàn)實容量的兩大影響因素。不同的化學體系和電解液，對于溫度的敏感性并不相同。在鋰電池中，鋰電池保持較好性能的工作溫度是0℃~45℃，0℃以下屬于低溫階段，45℃以上屬于較高溫階段。電池處于低溫時，電池可用容量會下降;在高溫階段，電池的可用容量比常溫會更多一些，多出來3%-6%左右。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是電解液某些性能會隨溫度而發(fā)生變化：當電芯的表面溫度升高，電解液黏度下降、活性提高，電解液中離子的擴散能力增強，活性物質(zhì)的利用率提高，實際電池容量增大。電池的實際可用容量與溫度大致呈正比。在研究鋰離子電池內(nèi)部粒子運動時，就電池在不同溫度反應(yīng)過程中Li+的脫嵌以及電子的運輸能力進行對比，發(fā)現(xiàn)Li+擴散速率對溫度更加敏感。在適宜溫度下，隨溫度的升高Li+的擴散速率會得到明顯提高，與此同時電子導電率卻沒有實質(zhì)性提高，這說明溫度升高可能是通過加快離子擴散速率使得鋰離子電池放電容量升高。當電芯的溫度超過35℃時，電池容量隨溫度的升高而增大，45℃以上階段相對于25℃這一段的容量來說，溫度對容量的影響相對較小。溫度較高時，雖然電池的容量會在一定程度內(nèi)得以提高，但是其在化學反應(yīng)的過程中，會產(chǎn)生不可逆物質(zhì)，產(chǎn)生速率加強，且隨著充放電使用次數(shù)的增多，電池可用容量衰減的速率增大。

圖2電池系統(tǒng)打開圖

這個問題，我們在電芯層面，如果進一步通過不同的溫度測試，可以在這個點上做一些差異性的測試，可以得到以下的容量偏差。

圖3在不同的溫度下同倍率放電情況容量差異