電池名詞大綱 (II)

電池容量與單位

電阻 國際單位制:Ω

交流內阻 ACIR

依據給定頻率的阻抗測量值(通常為 1 kHz),用以計算內阻的方法

同理,若是使用不同的程序和規範,可為 ACIR 選擇不同的值

依 IEC 61960 之定義,ACIR 是電壓的均方根與電流的均方根之比:

RAC = URMS / IRMS

亦可寫作其他算式:

RAC = ⌈Z⌉1 kHz     RAC = ReZ1 kHz

直流內阻 DCIR

在不同的時間 (t1 & t2) 施加兩個不同的電流值並測量電壓響應情形

電位變化除以電流變化可得到內阻值:

DCIR = U(t2) − U(t1) / I2 − I1

參數取決於所應用的程序

例如,以國際規範 IEC 61960 為定義來說:

I1 = C/5、I2 = C 、 t1 = 10 s 、 t2 = 11 s

  • 其中 C 為電池之 C rate

內阻 Rint 國際單位制:Ω

通用術語,並不表示電池中的特定電阻

可透過直流電流法步級電位法測量,並非代表特定組件的電阻

  • 鬆散特性

在測定程序相同的情況下才能比較電池間的差異,此詞綴經常與歐姆電阻混淆,亦被稱為視電阻 Rapp (Apparent Resistance)

歐姆電阻 RΩ 國際單位制:Ω

電池中具有歐姆特性的所有相關組件電阻,不依賴於頻率的電阻

為隔膜、電解質、集流體、連接器以及在電極上形成的鈍化層之總和

  • 測量歐姆電阻的唯一方法:

在合適的頻率範圍內,進行電化學阻抗譜測量 (EIS measurement),

並擬合包含串聯電阻的等效電路數據歐姆電阻是在較高頻率下進行測量

上圖顯示使用不同方法獲得的電阻值:

  • R1:擬合等效電路上的數據獲得 R1 + R2 / L2
  • RΩ, φ≈0:取接近零相位點的實部阻抗值獲得的
  • |Z|min:取最低模量點的實部阻抗獲得的
  • RΩ, min:取實部阻抗點和最小實部點獲得的

上表為每個值的誤差,但由於電感值較低,導致誤差較小

數據來源為參考 A123 系統的 ANR26650M1-B 電池

歐姆電阻也可稱為內部阻抗,使用 1 kHz 來測量

電功率 P 國際單位制:W

能量傳遞到電池或由該電池傳遞能量和單位時間比率

功率可根據持續時間 T 和傳輸能量 W 計算:P = W / T

瞬間功率 (t) 也可根據瞬間電壓和電流計算:P(t) = U(t)I(t)

持續功率

在 1 小時內從電池中釋出 75% 額定電量所需的功率

巔峰電功率

在特定條件下,從電池內獲得的 30 秒持續脈衝功率

功率比 p 國際單位制:W kg-1

經常被誤稱為功率密度

每單位質量一次或二次電池 (mb) 可傳遞的功率量

電池功率比取決於放電電流大小,電流會在放電過程中漸降

p = P / mb

資料來源:BioLogic Learning Center – Battery science: Interactive glossary of terms

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