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2.4 温度的均匀性
温度是对MH—Ni电池性能影响最大的因素之一。温度不均匀不仅影响到电池使用过程中容量的一致性和对SOC的判别,更重要的是由于温度不均匀,会使温度高的部分电池衰减速度加快,从而影响整个系统的使用寿命。温度的一致性主要是针对考察系统冷却结构设计而言,指电源系统在使用过程中内部各电池所处周围的环境温度的差异程度。
对MH—Ni电池在不同温度下的放电功率、容量以及充电效率等研究表明,在O~30℃,温度每变化5℃,电池功率变化4%~5%(随温度升高而升高),在O℃以下和30℃以上,温度每变化5℃,功率变化在2%~3%;在0℃以上,环境温度对放电容量的影响不大,但低于此温度,每差10℃,放电容量相差30%~50%;对于充电效率,在30—50℃(一般电动车使用最高温度限制在50℃),温度每升高5℃,充电效率(库仑效率)会下降5%左右。
随着温度的升高,合金腐蚀速度加快。松下公司的研究表明,当环境温度分别从60℃一70℃寸80℃上升时,贮氢合金的寿命系数分别从1.59。79_0.40递减。即以60℃为起点,温度每上升10℃,合金寿命缩短一半。在混合电动车应用过程中,最高温度一般控制不超过55℃。
MH—Ni电池使用过程巾的问题主要是高温问题,一方面要控制最高应用温度,避免出现热失控等问题;另一方面,按照一卜面生产控制电池容量差别不超过5%及上述分析,使用过程中电池包内各电池的环境温度差异最高不应超过5℃。日本丰田Prius车的电池包温度差异控制在不超过5℃(在较低环境温度下可以达到10℃),本田Insi曲t车则相对较低,不超过3℃。