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(dòng)汽車對(duì)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(huì)使每個(gè)電池的性質(zhì)稍微有一點(diǎn)差別,因而會(huì)造成每個(gè)電池的初始健康狀態(tài)不同，此時(shí)上面的等效方法不適用。對(duì)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(gè)3Ah的18650鋰離子電池在25℃下并聯(lián),對(duì)其進(jìn)行500次充電和放電循環(huán)試驗(yàn),測(cè)量電池健康狀況的變化,同時(shí)研究每個(gè)電池在進(jìn)行充放電時(shí)的電荷通量和熱能,以長(zhǎng)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(shí),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(shí)，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(shí)，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(gè)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(huì)導(dǎo)致電池組內(nèi)產(chǎn)生熱不均勻，此時(shí)需要采用更高規(guī)格的熱管理系統(tǒng)對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行管理，利用校準(zhǔn)策略準(zhǔn)確地估計(jì)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(dòng)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(cè)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