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        恒壓充電階段鋰離子電池狀態(tài)的測(cè)定

        2016-12-09 06:05:56
        汽車(chē)文摘 2016年3期
        關(guān)鍵詞:恒壓鋰離子老化

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        恒壓充電階段鋰離子電池狀態(tài)的測(cè)定

        由于鋰離子電池在能量和功率密度、循環(huán)壽命、安全性和可靠性方面提供了非常高的性能,因此其在電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)上得到廣泛應(yīng)用。研究了電池管理系統(tǒng)(BMS),其可明確電池充電狀態(tài)和健康狀態(tài)以準(zhǔn)確了解電池的動(dòng)態(tài)衰減問(wèn)題。精確預(yù)測(cè)電池使用壽命是必要的。

        將電池分別存放于3種不同的溫度(30、45、60℃),每種溫度下充電狀態(tài)分別為30%、65%和100%。在電池的整個(gè)老化測(cè)試中,電池健康狀況通過(guò)周期性特征檢查進(jìn)行監(jiān)測(cè),這不僅基于電池容量測(cè)量,而且還取決于一系列25℃下電化學(xué)阻抗譜。

        目前,市場(chǎng)上大部分化學(xué)電池采用恒定電流-恒定電壓(CCCV)充電形式。本文選取4種電池觀察其周期性特性,隨著時(shí)間的增加,恒流模式的電池放電容量持續(xù)降低。通過(guò)對(duì)幾個(gè)老化后的電池進(jìn)行技術(shù)分析,證實(shí)電池的老化源是可循環(huán)鋰在負(fù)電極消耗損失導(dǎo)致的,由于這種反應(yīng)是不可逆的,因此并不是所有的可循環(huán)鋰回到陽(yáng)極后都會(huì)造成鋰濃度在該電極的降低。

        (CC-CV)包括兩部分:①以恒定電流對(duì)電池充電直到其達(dá)到最大電壓即截止電壓;②該電池保持在浮動(dòng)模式,直到電流達(dá)到最小閾值,該最小閾值通常與電池最大充電速率成一定比例關(guān)系,通常是C/10~C/30,C為最大充電速率。

        根據(jù)電池技術(shù),在CV充電階段對(duì)鋰鎳錳鈷氧化物、鋰鎳鈷氧化鋁和鋰離子錳電池的健康狀態(tài)是十分有用的;但在磷酸鐵鋰電池的情況下,CV充電階段持續(xù)時(shí)間的簡(jiǎn)單計(jì)算相比于經(jīng)典放電容量測(cè)量準(zhǔn)確。因此,CV充電階段數(shù)據(jù)有助于確定電池的健康狀態(tài)。

        刊名:Journal of Power Sources(英)

        刊期:2014年第258期

        作者:Akram Eddahech et al

        編譯:王迪

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