電動汽車動力電池及其充放電原理分析

引言：
　　這篇科普文章中引用了網(wǎng)絡上的信息，談到巨大的電池板是怎么組成的，充放電的本質(zhì)，特別值得細究的是單顆電芯18650的充電電流有多大。這樣聊著聊著，我居然還是拋出了一系列問題，歡迎同行朋友加我微信，給我電話，討論這些問題：
　　問題1：BMS管理電池，采集的數(shù)據(jù)是基于每一個電池包，還是每一節(jié)18650電芯？
　　問題2：一節(jié)18650電芯等效的電容量是多大？
　　問題3：對于8000F的超大電容，充電的直流電壓上疊加的紋波電壓是否影響到充電效果？ 是否影響電容的壽命？
　　問題4： 200A被分流之后，每節(jié)18650電芯的充電電流是多少？
　　問題5： 為什么國內(nèi)車載充電機的功率一般是3.3KW和6.6KW？
　　問題6：假設(shè)用3.3KW車載充電機給特斯拉Model S充電，對應的每節(jié)18650的充電電流多大？ 充電一次需要多長時間？
　　問題7：兩條技術(shù)路線：未來電動汽車是否會不配備“車載充電機”，都用直流充電樁？ 還是未來電動汽車的“車載充電機”會做得容量更大，個人乘用車充電以交流充電樁為主？
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　　“充電樁之芯及其它”系列之一： 《大風起兮云飛揚，充電樁市場呈現(xiàn)中國特色的“大熱”》（點擊左下方“閱讀原文”查閱）一文中，我們羅列了多地政府的“十三五”充電樁規(guī)劃。這些規(guī)劃大都沒有明確是要安裝交流充電樁還是直流充電樁。交流充電樁和直流充電樁價格差別那么大，政府規(guī)劃中不區(qū)分開來，預算怎么做？ 這說明，政府還沒有想那么細，預算也還沒有做那么細。
　　本文將概述電動汽車動力電池及其充放電原理，由之談到充電樁的分類。
　　一，簡單了解電動汽車的“動力電池”
　　毋庸置疑，電動汽車的核心技術(shù)在于動力電池。用于電動汽車的動力電池目前主要有兩種，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，兩者的本質(zhì)區(qū)別是正極材料不一樣，磷酸鐵鋰電池正極材料是磷酸鐵鋰，三元鋰電池正極材料是鎳鈷鋰。性能上的差別不在本文科普范圍。
　　在網(wǎng)絡上流傳過一篇拆解特斯拉Model S電池的過程，圖文并茂，這篇文章可以很好地幫我們科普電動汽車電池的組成。
　　特斯拉Model S的電池板由16組電池組串聯(lián)而成，每組電池組由6組電池包串聯(lián)組成，每組電池包由74節(jié)18650電芯并聯(lián)組成，也就是說，每個電池組由444節(jié)18650電芯組成，整個Model S的電池組板共有7104節(jié)18650電芯組成，它們是74節(jié)并聯(lián)，96節(jié)串聯(lián)。如圖1所示：
　　
　　圖1 電動汽車的電池組板
　　單顆18650-電池包-電池組-電池板，18650是直徑18mm，長度65mm的小圓柱，7000多節(jié)串串并并的，最終組成牢固的電池板，重達900公斤，這個實現(xiàn)過程是有很多技術(shù)活的。