2. 储能电芯对象认知
⚡ 电芯分选配组 · 基础参数精讲
电压 · 内阻 · 容量 · 自放电率 · K值（电压降）
🔋 电压 Voltage
定义 电芯正负极之间的电势差，单位 V（伏特）。
📐 测量原理
开路电压 (OCV)：高内阻万用表/电压表直接测量。
工作电压：负载状态下测量，需考虑极化内阻。
开路电压 (OCV)：高内阻万用表/电压表直接测量。
工作电压：负载状态下测量，需考虑极化内阻。
- 标称电压：3.2V (LFP) / 3.7V (三元)
- 分选要求：同组压差 ≤ 5mV
🧲 内阻 Internal Resistance
定义 电流通过电芯时受到的内部阻力，包含欧姆内阻 + 极化内阻，单位 mΩ。
📐 测量原理
交流内阻 (AC-IR)：1kHz 交流信号，LCR表。
直流内阻 (DC-IR)：混合脉冲功率测试 (HPPC)。
交流内阻 (AC-IR)：1kHz 交流信号，LCR表。
直流内阻 (DC-IR)：混合脉冲功率测试 (HPPC)。
- 典型值：0.3~1.5 mΩ (动力电芯)
- 同组内阻偏差 ≤ 0.1 mΩ
📊 容量 Capacity
定义 电芯在指定条件下放出的电量，单位 Ah 或 mAh。
📐 测量原理
恒流恒压 (CC-CV) 充电 → 静置 → 恒流放电至截止电压，积分电流×时间。
恒流恒压 (CC-CV) 充电 → 静置 → 恒流放电至截止电压，积分电流×时间。
- 标准充放电 (0.33C / 0.5C / 1C)
- 温度补偿 (25±2°C)
- 同组容量偏差 ≤ 2%
⏳ 自放电率 Self-discharge
定义 开路状态下电芯容量自然衰减的速率，单位 %/月 或 %/天。
📐 测量原理
记录初始容量/电压 → 静置一段时间 (7/28天) → 再次测量容量或电压降。
记录初始容量/电压 → 静置一段时间 (7/28天) → 再次测量容量或电压降。
- 优质电芯自放电率 ≤ 3%/月
- 分选时剔除自放电异常电芯
📉 K值 (电压降) Voltage Drop
定义 单位时间内电芯开路电压的下降幅度，常用 mV/day 或 mV/h。
📐 测量原理
K = (V₁ - V₂) / Δt 。
通常测量静置 24h 或 72h 的电压变化。
K = (V₁ - V₂) / Δt 。
通常测量静置 24h 或 72h 的电压变化。
- K值 < 0.1 mV/day 为优秀
- 配组要求：同组K值极差 ≤ 0.05 mV/day
⚙️ 参数测量原理 SVG
电压、内阻、容量测量示意
📉 自放电 & K值 SVG
K值 = 单位时间电压降，自放电率通过容量衰减评估
🧩 分选配组架构 SVG
从参数采集到配组输出的典型架构
| 参数 | 符号/单位 | 测量方法 | 分选配组要求 | 典型异常 |
|---|---|---|---|---|
| 电压 | V (伏特) | 万用表 / 电压巡检 | 同组压差 ≤ 5 mV | 微短路、极化不均 |
| 内阻 | mΩ | AC 1kHz / DC 脉冲 | 偏差 ≤ 0.1 mΩ | 虚焊、老化、析锂 |
| 容量 | Ah | CC-CV 充放电 | 偏差 ≤ 2% | 活性物质衰减 |
| 自放电率 | %/月 | 静置容量损失 | ≤ 3%/月，同组一致 | 内部微短路 |
| K值 (电压降) | mV/day | 静置电压差/时间 | 极差 ≤ 0.05 mV/day | 自放电大、漏液 |
// K值 (电压降) 计算示例 (Python)
V1 = 3.3125 # 初始电压 (V)
V2 = 3.3101 # 静置24h后电压 (V)
Δt = 24 # 小时 (h)
K = (V1 - V2) / Δt # mV/h
print(f"K值 = {K*1000:.3f} mV/h = {K*1000*24:.2f} mV/day")
# 输出: K值 = 0.100 mV/h = 2.40 mV/day (需结合标准判断)