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锂电单体及系统集成知识 目录 一、锂电池单体性能 二、大容量电池与小容量电池并联特征 三、小电池并联与大电池的安全性比较 四、不同结构的电池特性 五、电池组合形式 六、纯电动汽车用动力电源系统的设计 动力型圆柱电池规格表 1 锂电池单体性能 14.1±0.2*50.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2.75 4.2 20C 3C ≦25 600 3.6 INR14500P 18.2±0.2*50.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2.75 4.2 20C 3C ≦25 1100 3.6 INR18500P 18.2±0.2*65.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2.75 4.2 20C 3C ≦25 1300 3.6 INR18650P 18.2±0.2*65.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2.75 4.2 20C 3C ≦25 1500 3.6 INR18650P 动力型圆柱系列 尺寸（mm） 放电温度（℃） 充电温度（℃） 截止电压(V) 上限电压(V) 最大持续放电电流(A) 最大充电电流(A) 内阻 (mΩ) 标称容量(mAh) 标称电压（V) 型号 类别 容量型圆柱锂电池规格表 1 锂电池单体性能 18.2±0.2*65.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2.75 4.2 2C 1C ≦70 2400 3.6 ICR18650 18.2±0.2*65.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2.75 4.2 2C 1C ≦70 2200 3.6 ICR18650 18.2±0.2*50.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2.75 4.2 2C 1C ≦70 1500 3.6 ICR18500 18.2±0.2*65.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2 3.65 2C 1C ≦70 1500 3.2 IFR18650 18.2±0.2*65.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2 3.65 2C 1C ≦70 1800 3.2 IFR18650H 26.2±0.2*65.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2 3.65 2C 1C ≦35 3000 3.2 IFR26650 26.2±0.2*65.0±0.5 -20℃～60℃ 0-45 2 3.65 2C 1C ≦35 3600 3.2 IFR26650H 容量型圆柱系列 尺寸（mm） 放电温度（℃） 充电温度（℃） 截止电压(V) 上限电压(V) 最大持续放电电流(A) 最大充电电流(A) 内阻 (mΩ) 标称容量(mAh) 标称电压（V) 型号 类别 大容量电池的特点 2 大容量电池和小容量电池并联特征 ★优点 组合方便 指标占优势（体积比能量、质量比能量等） 组合方便，仅需考虑串联组合 ★缺点 工艺复杂，合格率低 内部电流密度、温度的分布均匀性 部分结构电池（如软包装等，引流能力受限） 小容量电池的特点 2 大容量电池和小容量电池并联特征 ★优点 电池表面积/体积大，散热性能好 圆柱：比表面积/体积=2*(1/h+1/r),其中，h指高度，r指半径； 方形电池时，比表面积/体积=2*（1/a+1/b+1/c），a、b、c分别指电池的长、宽、高） 安全系数高 ★缺点 大容量电池需并联应用 串并联组合设计复杂，组合成本高 串并联组合体积大，影响部分应用 电动汽车对电池安全性的要求 ★安全性是电动汽车第一指标。 ★电动汽车电池的使用特点： 高速移动、剧烈震动、高温工作、快速充放电，潜在着撞击、刺伤、短路、跌落、浸水、火烧、甚至枪击的可能性。 ★因此，电动汽车对动力电池的安全性要求极高，对百万分之一的非安全概率都会造成极其严重的后果，它意味着大陆年产100万辆新能源汽车每年都要发生多起安全事故。 ★对锂动力电池科研、生产、使用过程：召回制度、安全隐患对锂电池企业是致命性的打击。 ★安全、安全、再安全是锂动力电池永久的话题。 3 小电池并联与大电池的安全性比较 世界上没有绝对安全的电池 ★电池是能量的载体，本质上就存在不安全因素。 ★不同的电化学体系，不同的容量，使用工艺参数，使用环境，使用程度，都对安全性有较大的影响。 ★所有的安全性均与温度有关：控制温度的重要性。 ★所有电池包括一次电池、各类二次电池，均存在安全性问题 3 小电池并联与大电池的安全性比较 安全性本质：电池中的能量 以20Ah锂离子电池为例: ★ 20Ah （3.6V）? 72Wh ? 259.2KJ ★ 1 克TNT ? 4.20KJ ★ 20Ah锂离子电池的能量 ? 61.7克TNT能量 3 小电池并联与大电池的安全性比较 20Ah锂离子电池仅存储的电能相当于61.7克TNT炸药的能量。 以上计算还未计电解液燃烧所含