锂离子动力电池是20世纪开发成功的新型高能电池，它是一种二次电池，可重复利用。此外，它还具有能量高、电压高、工作温度范围宽、使用寿命长等优点，目前在电动汽车上得到了广泛应用，用来提供电动汽车行驶所需的能量。在动力锂电池系统中，它的参数能够表征系统的不同性能，直接影响到整车的性能，本文就来介绍一下锂离子电池的各个参数，使我们对锂离子电池有个全面的了解，更安全有效地使用锂离子电池。

1. 单体锂离子电池

锂离子电池单体主要由正极、负极、电解液、隔膜和外壳组成，是组成电池模组和动力电池的基本组成单元。锂离子电池作为一种电化学电源天然地具有电压、内阻、容量、能量和功率等特性参数。

作为电动汽车的能量源，人们希望对它的参数进行测量和评价，主要是出于两个目的。一个是为了实现主动控制的目的。比如电池的单体电压不一致，如果不对此进行控制的话，随着充放电循环次数的增加，不同电芯之间的电压差会越来越大，这会使整个动力电池的能量利用率降低，间接影响到汽车的续航里程。而如果能够主动调节不同电芯之间的电压差，一方面可以提高动力电池的容量，另一方面可以更充分地利用电池电量。另一个目的是为了安全性，电池的参数有其固定范围，监测电池参数，在其有效范围内安全地使用锂电池，可以提高整车的安全性。比如电芯电压过高或过低，都会损害电池性能，严重情况下会起火或爆炸，监测电芯参数就是为了避免这种情况发生。

2. 电压

电芯单体电压主要由电池正负极材料的类型决定，一般的钴酸锂、三元正极配合石墨负极可以达到4.2V左右的充电电压，而磷酸铁锂电池最高只能达到3.6V。这里说的电压是电池静置足够长时间后的电池开路电压，而非在闭合回路中测得的电池端电压。一般来说，闭合回路中测得的电池端电压要小于电池开路电压。

单体电芯都有充电截止电压和放电截止电压，不同类型的电池这两个电压参数不同。在充电或放电时，决不能让电芯电压超过这两个电压，否则会对电芯造成损害。

另外，电芯电压除了由电极材料决定外，还跟电芯的荷电量有关，它们之间存在一一对应的关系，但并非简单的线性关系。单体电压越高，同样容量的电池含有的能量就越多。因此，在确保安全的前提下，提高电芯电压时提高系统能量密度的一条技术路线。

3. 内阻

电芯充电或放电时，在电池内部，锂离子从正极运动到负极或相反。在这个过程中阻碍离子运动的所有因素组成了锂电池的内阻，一共包括三部分：离子阻抗、电子阻抗和接触阻抗。

离子阻抗指锂离子在电池内部传递所受到的阻力，主要受正负极材料、隔膜以及电解液的影响。电子阻抗的影响因素比较多，主要包括正负极板参数、隔膜厚度、孔隙率、集流体基材的材质、厚度和宽度等。接触阻抗是在铜铝箔与活性物质的接触间形成的，受正负极胶料的粘接性影响。

电芯内阻对温度最为敏感，不同温度下，内阻值可以发生很大变化。温度越低，电芯内部的离子运动就越慢，电芯的内阻就越大。锂电池作为电源使用，内阻肯定是越小越好，尤其在大功率应用情况下，小内阻是必要的条件。

4. 容量

锂电池容量是在电池合理的最高最低电压范围内，可以充入和放出的最大电量。

在装配到车辆上之前，单体电芯的容量可以用充放电的方法测量。一旦上车以后，就只能依靠算法估计。在电池管理系统BMS中，准确地估计电池荷电状态SOC是衡量其设计水平的重要指标。当前通常的做法是在动态工作状态下，对电池回路电流进行安时积分；在非工作状态，用电池开路电压校核电池电量。其它方法虽然种类繁多，但不是稳定性不佳就是计算量过大，真正被实际应用的并不多见。

另外，单芯容量明显受到老化程度的影响。大家都知道，容量衰减到一个极限值（一般为80%）就是电池淘汰的时候，可见二者具有绝对的相关性。其次，容量还受到温度的影响，低温下，活性物质活性下降，能够提供的离子变少，容量必然下降。

5. 功率

这里说的功率，准确地说应该是比功率，是单体电芯的充放电功率能力或者说单位质量或者单位体积电芯的充放电功率指标。

锂电池是否能够进行大功率充放电，在它被制造完成的时候就已经决定了。同样是磷酸铁锂材质或者三元材质，采用工艺手段改变电极厚度或者加入添加剂、调整活性物质结构和电解质性质或电极SEI膜，都可以起到调整电芯充放电功率的目的。一般来说，功率性能与能量密度往往无法共存，同一种材料，追求高功率，必然会牺牲掉部分能量密度。

6. 比容量和比能量

体积比容量就是容量除以电池体积，质量比容量就是容量除以质量。从这里延伸开去，把电池成本折合到单位容量上，也就是从电池充放电能力角度谈论价格：电池单体容量性价比计算方式为价格比容量，即单位价钱的电池所能放出的电量。

类似的，电池单体质量比能量为能量除以质量，即单位质量的电池能放出的能量；体积比能量，即单位体积的电池或活性物质所能放出的能量；从单位能量价格定义电池价格，是行业里比较通用的方式，谈论电池价格，就是1kWh多少钱。

总结

以上介绍了锂离子电池电芯的一些常见参数，以及影响这些参数的因素。希望通过本文的介绍能够加深您对锂离子电池的理解，更加安全、高效地在工程实践中使用锂电池。