锂电池基（jī）础知识（shí）
能量密度（Wh/L & Wh/kg）
单位体（tǐ）积或（huò）单（dān）位质量电池释放的能量。
如果是单（dān）位体积，即体积能量密度（Wh/L），很多地方直接简称为能量密度；
如果（guǒ）是单位质量，就是（shì）质量能量密度（Wh/kg），很多地（dì）方也叫比能量。
如一节锂电池重（chóng）300g，额定电压（yā）为3.7V，容量（liàng）为（wéi）10Ah，则其比能量为123 Wh/kg。
根据16年发布的“节（jiē）能与新能源汽（qì）车技术路线图”，我们（men）可以大（dà）概对动力电池发展趋势（shì）有一个概念（niàn），下图所示，到2020年，纯电动（dòng）汽车电池单体比能量要达到350Wh/kg
功率密（mì）度（W/L & W/kg）
将能量除以时间，便得到功率，单位为W或kW。同样道理，功率密度是指单位质量（有些地方也直接（jiē）叫比功率）或单位体积电池输出的（de）功率，单位为W/kg或（huò）W/L。
比功率是评价电池（chí）是否满足电动（dòng）汽车加速性（xìng）能的重要指标。
比能量和比功率究竟有什么区别？
举个形象的例子：
比能量（liàng）高（gāo）的动力电池就像龟兔赛跑里的乌龟，耐力好，可以长时间工作，保证汽（qì）车续航里程长；
比功率高（gāo）的动力电（diàn）池就像龟兔赛跑里的兔（tù）子，速度（dù）快，可以提供很高（gāo）的瞬间电流，保证汽车（chē）加速性能好；
下面的参数稍微有点绕（rào）口...
电池放电倍率（C）
放电倍率是指在规定时（shí）间内放出其额定容量（Q）时所需要的电流值，它在数值上等于电池额定容量的（de）倍数。即：充放电电流（A）/额定容量（Ah），其单位一（yī）般为C ( C-rate的简写（xiě）)，如0.5C，1C，5C等（děng）
举个例子，对于容量为24Ah电池来说：
用48A放电，其放电倍率为2C，反过来讲，2C放电，放电电流为48A，0.5小时放（fàng）电完毕;
用12A充电，其充电倍率为0.5C，反过来讲，0.5C充电，充电电流为12A，2小时充电完毕;
电池的充放电倍（bèi）率，决定了我们可以以多快的速度，将一定的（de）能量存储（chǔ）到电池里面，或者以多快的速度，将电池里面的能量释放出来。
荷电状态（%）
SOC，全称是State of Charge，荷（hé）电状态，也叫剩余电量，代表的是电池放电后剩余容量与其完全充（chōng）电状态的（de）容量的比值。
其（qí）取值范围为0~1，当SOC=0时表示电池放（fàng）电完全，当SOC=1时表示电池完（wán）全充满。电池管理系统（BMS）就（jiù）是（shì）主要通过管理（lǐ）SOC并（bìng）进行估算（suàn）来保证电池（chí）高效（xiào）的工作，所以它是电池管（guǎn）理的（de）核心（xīn）。
目前SOC估算主要有开路电压（yā）法、安时计量法（fǎ）、人工神经网（wǎng）络法、卡（kǎ）尔曼滤波法等，我们以后（hòu）再详细解读（dú）。
内阻
内阻是（shì）指电池在工作时，电流流过电池内部受（shòu）到的阻力（lì）。包括欧姆内阻和（hé）极化内阻，其中：欧（ōu）姆内阻包括电极（jí）材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的电阻；极化内（nèi）阻包括电化学极化电阻和浓差极化电（diàn）阻。
用数据说话，下图表示一电池放电曲（qǔ）线，X轴表示放（fàng）电量，Y轴表示电池开路电压，电池理想放（fàng）电状态为黑（hēi）色（sè）曲线，红色（sè）曲线是考虑到电（diàn）池内阻时的（de）真（zhēn）实状态。
图示：Qmax为电池（chí）最大化学容量；Quse为电池实际容量；Rbat表示电池的内阻；EDV为放电终止电压 ；I为放电电流；
从图中可以看出，电池（chí）实际容量Quse < 电池理论上的最大化学容（róng）量Qmax。由（yóu）于电阻（zǔ）的存在，电池的实际容量（liàng）会降低。我（wǒ）们也可以看（kàn）到，电池（chí）实际容量Quse取决于两（liǎng）个因素：放电电流I与（yǔ）电池内阻Rbat的乘积，以及放电终止（zhǐ）电压EDV是多少。需（xū）要（yào）指出的（de）是电池内阻Rbat会随着电池的使用而逐（zhú）渐增大。
内阻的单（dān）位一般是毫欧姆(mΩ)，内阻大的（de）电池，在充放电的（de）时候（hòu），内部功（gōng）耗（hào）大，发热严重，会造成（chéng）电（diàn）池的加速老化和（hé）寿命衰（shuāi）减，同时也会限制大倍率的充放电应用。所以，内阻做的越小，电（diàn）池的寿命和倍率性能就会越好（hǎo）。通常电池内阻的测量（liàng）方法有交流（liú）和直流测试法。
自放电
电池自放电，是指在开路静置过程中电压下降的现象（xiàng），又称（chēng）电池的荷电保（bǎo）持能力。
一般而（ér）言，电池自放电主要受制造工艺、材料、储（chǔ）存条件的影响（xiǎng）。自放电按照容量损失后是否可逆划分为两种：容量损失可逆，指经（jīng）过再次充（chōng）电过程容量可以（yǐ）恢复；容（róng）量损（sǔn）失不可逆，表示容量不能恢复。
目前对电池自（zì）放电原因研究理（lǐ）论比较多，总结起来分为物理原因（存储环境，制造工艺，材料（liào）等）以（yǐ）及化学原因（电极在电（diàn）解液中的不稳定性，内部发生化学反应，活性物质被消耗等），电池自放电将直接降低电池的容量和储存性能。
寿命
电池的寿（shòu）命分为（wéi）循环寿命和日历寿命两个参（cān）数。循环寿命指的是电池可以循环充放电的次数。即在理想的温湿度下，以（yǐ）额定的充放电电流进行充放电，计（jì）算电池容量衰减到80%时所经历的循（xún）环（huán）次数。
日历寿命是指电池在使用环境条件下，经过特定（dìng）的使用工（gōng）况，达到寿命终止条件(容量（liàng）衰减到80%) 的时间跨度。日历（lì）寿命与具体的（de）使用要求紧密结合的，通常需要规定具体（tǐ）的使用工况，环境条件，存（cún）储间隔等。
循环（huán）寿命是一个（gè）理论上的参数，而日历寿命更具有实际意义。但（dàn）日历寿命的测算复杂，耗时长（zhǎng），所以一般电池厂家只（zhī）给出循（xún）环寿命的数据（jù）。
上图为一三元锂电池的充（chōng）放电特性图，可以看出（chū），不同的充放电方式对电池的（de）寿命影响不一样，如上图数据，以25%-75%充放电的（de）寿命可以达到（dào）2500次（cì），即我们所（suǒ）说的电池浅（qiǎn）充浅放。电池寿命这个话题我们以后还会深入讨论。
电池组的一致性
这个（gè）参数比较有意思，即（jí）使是同一规格型号的电池单体在成组后，电池组在电压、容量、内阻、寿命等性能有很大的差（chà）别，在电动汽车上使用时，性能指标往往达不到（dào）单体电池的（de）原有水平。
目前比较合理的解释：
单体电池在制造出来后，由于工艺的（de）问题，导致内（nèi）部结构和材质不完全一致，本身（shēn）存在（zài）一定性能（néng）差异。初始的不（bú）一致随着电池在使用过程中连续的充放电循环而（ér）累计，再加上电池组内的使用环境对于各单体电池也不尽相同，导致各单体电池状态产（chǎn）生更大的差异，在使用过程中逐步放大，从而在某些情况下使某些单体电（diàn）池性能加速衰减，并最终引发电池组过早失效。
需要指出的是，动力电池（chí）组的（de）性能决定于电池单（dān）体（tǐ）的性能（néng），但绝不是单体（tǐ）电池性能的简单累加。由于（yú）单体电池性（xìng）能不一致（zhì）的存在，使得动力电池组在电动汽车上进行反复使用时，产生各种问题而导致（zhì）寿命缩短。
除了要求在生产和配组过程中，严格控制（zhì）工艺和（hé）尽量保持单体电（diàn）池的一致性外（wài），目前行业普遍采用带有均（jun1）衡功能的电池管理系统来控制电池组内电池的一致性，以延长产品的使用（yòng）寿命。
化成
我们说说（shuō）最后一（yī）个参数，这个参数主要和电池的制造工艺有关。
电池制成（chéng）后，需要对电芯进行小电流充电，将其内部正负极物质（zhì）激活，在（zài）负极表面形成一层钝化层——SEI（solid electrolyte interface）膜，使（shǐ）电池性能更加稳定，电池经过化成（chéng）后才能体现其真（zhēn）实的（de）性能，这一（yī）过程称为化成。
化成过程中的分选过程能够提（tí）高电池组的一致性，使最终（zhōng）电池组的性能提高，化成容量是筛选（xuǎn）合格电池的重要指标。下图为SEI膜，像不像黑色（sè）的（de）玫瑰花（huā）。
