鋰電池常溫下循環(huán)性能表現(xiàn)
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-05 21:01
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常溫條件下，鋰離子電池經(jīng)過一定的充放電周期，它在這個過程中和過程后的表現(xiàn)如何？這是涉及到鋰電池工藝改進方向的問題，為此需要應(yīng)用一定的試驗參數(shù)進行說明，由于國內(nèi)新能源汽車普及的速度加快，選取大容量鋰電池進行試驗數(shù)據(jù)采集，有助于見微知著地了解動力鋰電池的性能和特點。
通過鋰電池的測試可以得出以下一般性的結(jié)論：按恒流恒壓充電階段區(qū)分，其恒流充電容量占充電容量的比率隨循環(huán)次數(shù)的增加而降低；在3.7V~4.2V的放電平臺放出的電量大于總放電容量的90%，充放電效率不受循環(huán)次數(shù)的影響。下面進行具體描述。
在描述數(shù)據(jù)之前，要說明試驗環(huán)境：應(yīng)先選取一只比亞迪80Ah的鈷酸鋰電池，在室溫環(huán)境下（10℃~250℃）進行充放電測試。
充放電制度設(shè)計：1、充電為恒流恒壓方式，首先以1C即80A恒流充電至4.2V，轉(zhuǎn)4.2V恒壓充電至電流小于4A（即0.05C）時停止；2、擱置10分鐘后再用80A恒流放電至2.75V；3、恒流放電后擱置10分鐘再進行新一輪的充放電循環(huán)，如此反復(fù)進行500次。
在這一過程中，需要采集相關(guān)數(shù)據(jù)以形成相應(yīng)圖表：1、恒流/恒壓充電特性曲線；2、恒流充電容量占總充電容量比例與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系；3、放電曲線；4、充放電效率曲線。
通過上述圖表可以看出：
1、從恒流充電階段來看，鋰電池的充電平臺在3.8V~4.1V之間，該階段充入容量達到總充電容量的80%以上。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，電壓上升速度加快，充電時間減少，充入的電量也逐次減退。
2、從恒流充電容量占總充電容量的百分比來看，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，恒流充電容量占總充電容量的百分比平緩下降，而恒壓充電容量占總充電容量的百分比平緩上升。這說明，隨著鋰電池充放電循環(huán)次數(shù)的增加，電流越小則充電效果越好。
3、從放電曲線來看，其放電平臺（在某一個電壓區(qū)間放電曲線平穩(wěn)，接近一條直線，而不是該區(qū)間之前的上升和下降斜線）隨循環(huán)次數(shù)的增加而降低，在4.2V~3.7V的放電平臺上放出電量占總電量的90%。
4、充放電效率：即每一次放出的電量占已充入電量的百分比。它表示的是一種電池的放電能力，從充放電效率曲線上來看，這個數(shù)值基本保持不變，達到99%以上。
我們知道，鋰電池的容量會隨著充放電循環(huán)次數(shù)的增加而減少，這從上面的數(shù)據(jù)中可以找到答案。其具體表現(xiàn)為：放電平臺降低，鋰電池充電時間減少，恒流充電占比下降，這些最終表現(xiàn)為可充入電量隨循環(huán)次數(shù)增加而衰退，而且衰退的速度越來越快。經(jīng)過500次循環(huán)容量必須不低于80%才能算合格品。
通過鋰電池的測試可以得出以下一般性的結(jié)論：按恒流恒壓充電階段區(qū)分，其恒流充電容量占充電容量的比率隨循環(huán)次數(shù)的增加而降低；在3.7V~4.2V的放電平臺放出的電量大于總放電容量的90%，充放電效率不受循環(huán)次數(shù)的影響。下面進行具體描述。
在描述數(shù)據(jù)之前，要說明試驗環(huán)境：應(yīng)先選取一只比亞迪80Ah的鈷酸鋰電池，在室溫環(huán)境下（10℃~250℃）進行充放電測試。
充放電制度設(shè)計：1、充電為恒流恒壓方式，首先以1C即80A恒流充電至4.2V，轉(zhuǎn)4.2V恒壓充電至電流小于4A（即0.05C）時停止；2、擱置10分鐘后再用80A恒流放電至2.75V；3、恒流放電后擱置10分鐘再進行新一輪的充放電循環(huán)，如此反復(fù)進行500次。
在這一過程中，需要采集相關(guān)數(shù)據(jù)以形成相應(yīng)圖表：1、恒流/恒壓充電特性曲線；2、恒流充電容量占總充電容量比例與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系；3、放電曲線；4、充放電效率曲線。
通過上述圖表可以看出：
1、從恒流充電階段來看，鋰電池的充電平臺在3.8V~4.1V之間，該階段充入容量達到總充電容量的80%以上。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，電壓上升速度加快，充電時間減少，充入的電量也逐次減退。
2、從恒流充電容量占總充電容量的百分比來看，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，恒流充電容量占總充電容量的百分比平緩下降，而恒壓充電容量占總充電容量的百分比平緩上升。這說明，隨著鋰電池充放電循環(huán)次數(shù)的增加，電流越小則充電效果越好。
3、從放電曲線來看，其放電平臺（在某一個電壓區(qū)間放電曲線平穩(wěn)，接近一條直線，而不是該區(qū)間之前的上升和下降斜線）隨循環(huán)次數(shù)的增加而降低，在4.2V~3.7V的放電平臺上放出電量占總電量的90%。
4、充放電效率：即每一次放出的電量占已充入電量的百分比。它表示的是一種電池的放電能力，從充放電效率曲線上來看，這個數(shù)值基本保持不變，達到99%以上。
我們知道，鋰電池的容量會隨著充放電循環(huán)次數(shù)的增加而減少，這從上面的數(shù)據(jù)中可以找到答案。其具體表現(xiàn)為：放電平臺降低，鋰電池充電時間減少，恒流充電占比下降，這些最終表現(xiàn)為可充入電量隨循環(huán)次數(shù)增加而衰退，而且衰退的速度越來越快。經(jīng)過500次循環(huán)容量必須不低于80%才能算合格品。
