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分析鋰電池的三大特性

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2023年02月28日  

分析了鋰離子電池的三大特性


一、電池容量特性


不同速率下電池放電電壓與容量的關(guān)系曲線如圖3所示。


從圖中可以看出,鋰離子電池在整個(gè)放電過程中的電壓曲線可以分為三個(gè)階段:


1)電池的端電壓在初始階段迅速下降,放電比越大,電壓下降越快;


2)電池電壓進(jìn)入緩慢變化階段。這段時(shí)間被稱為電池的平臺(tái)區(qū)域。流量越小,平臺(tái)面積持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。在實(shí)際使用鋰離子電池時(shí),電池應(yīng)盡量工作在平臺(tái)區(qū)域。


3)當(dāng)電池電量接近放電結(jié)束時(shí),電池負(fù)載電壓開始急劇下降,直至達(dá)到放電截止電壓。從容量試驗(yàn)結(jié)果還可以得到放電電流與容量的曲線關(guān)系,如圖4所示。


從圖中可以看出,電池的放電電流將直接影響電池的實(shí)際容量。放電電流越大,電池容量越小,說明放電電流越大,達(dá)到終止電壓的時(shí)間越短。因此,在談?wù)撾姵厝萘繒r(shí),應(yīng)指定放電電流(放電速率)。


二世。電池開路電壓特性


鋰離子電池開路電壓與電池SOC的關(guān)系曲線如圖5所示。


從圖中可以看出,電池的ocv-soc曲線與電池的放電電壓曲線具有相同的趨勢(shì)。在SOC的中間區(qū)間(20%90%),OCV的變化率較大。整個(gè)磷酸鐵鋰離子電池的ocv-soc曲線在中部區(qū)域是平坦的,在頭部和尾部?jī)啥硕际嵌盖偷摹?/p>


鋰離子電池的ocv-soc關(guān)系曲線受溫度、放電速率和老化程度[7]等因素的影響較小,但在充放電兩種狀態(tài)下,其特性曲線有一定的差異。


3.電池內(nèi)阻特性


磷酸亞鐵鋰離子電池的歐姆電阻曲線呈現(xiàn)以下特點(diǎn):在廣泛的SOC包圍在圖6中,SOC=100%(10%)范圍內(nèi),電池的歐姆電阻變化很小,而在SOC間隔越低,與SOC歐姆電阻是實(shí)質(zhì)性的減少,這是因?yàn)殡姵胤烹姷碾姵貎?nèi)部化學(xué)活性;在整個(gè)SOC范圍內(nèi),充電歐姆的內(nèi)阻一般大于放電歐姆內(nèi)阻。這是因?yàn)殇囯x子電池的放電是一個(gè)自發(fā)的反應(yīng),比較容易發(fā)生。充電是通過外部電源完成的,這使得鋰離子很難嵌入負(fù)極。要注意的是,電池的內(nèi)阻非常復(fù)雜,受溫度、放電深度、充放電速率、循環(huán)次數(shù)等因素的影響。同類型電池單體不同,也與電池廠家不一致,工作環(huán)境不同。

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