電池健康狀況的研究

電池系統(tǒng)通常將大量電池并聯(lián)以滿足電動汽車對功率和能量的嚴(yán)格要求。由于并聯(lián)電池的自平衡特性，因此電池管理系統(tǒng)能夠?qū)㈦姵亟频刃榫哂薪】禒顟B(tài)值（容量衰減值或阻抗增加值）的單電池。由于制造過程或操作環(huán)境會使每個電池的性質(zhì)稍微有一點(diǎn)差別,因而會造成每個電池的初始健康狀態(tài)不同，此時上面的等效方法不適用。對此，研究量化了因電池健康狀況的初始差異而獲得的電池容量衰減值和阻抗增加值。將4個3Ah的18650鋰離子電池在25℃下并聯(lián),對其進(jìn)行500次充電和放電循環(huán)試驗(yàn),測量電池健康狀況的變化,同時研究每個電池在進(jìn)行充放電時的電荷通量和熱能,以長期分析電池電流和溫度的變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，在試驗(yàn)開始時,鋰離子電池的容量衰減值為初始值的40%,阻抗增加值為初始值的45%；試驗(yàn)結(jié)束時，鋰離子電池的容量衰減值為初始值的10%，阻抗增加值為初始值的30%。同時，還研究了電池的剩余電量、電流、溫度、電通量和熱能分布。電池電流的分布不僅取決于每個電池初始狀態(tài)，而且取決于電池阻抗的變化。電池電流變化的非線性特性可能會導(dǎo)致電池組內(nèi)產(chǎn)生熱不均勻，此時需要采用更高規(guī)格的熱管理系統(tǒng)對電池系統(tǒng)進(jìn)行管理，利用校準(zhǔn)策略準(zhǔn)確地估計并聯(lián)電池單元的健康狀況值。與電流的變化特性相比，電池剩余電量和溫度的動態(tài)變化較小。雖然電池這些參數(shù)的變化不同，但都有助于測量電池的健康狀況值。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2016年第329期

作者：C.Pastor-Fernandez et al

編譯：趙喚