SOC對磷酸鐵鋰電池壽命的影響

文摘:研究了磷酸鐵鋰電池在不同荷電狀態(tài)下的循環(huán)性能。實驗結果表明，磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命符合預期的SOC變化規(guī)律。如果將100%SOC下的循環(huán)壽命設為1，則90%SOC為1.42,80%SOC為2.98,60%SOC為6.62,50%SOC為12.28,30%SOC為19.44。IOO% ~ 30%SOC的相對壽命變化率可分為四個階段。soc為2:90 ~ 60%，變化斜率為1.56;相3:60 ~ 50%SOC，變化斜率5.66;soc為4:50 ~ 30%，變化斜率為3.58。

鋰離子電池有很多優(yōu)勢,如高工作電壓(鎳鎘電池和鎳氫電池的3倍),大特定能量(165 Wh /公斤,鎳氫電池的3倍),體積小,重量輕,循環(huán)壽命長,自放電率低,沒有記憶效應,沒有污染。在鋰離子電池中，磷酸鐵鋰電池更有前途，雖然這種電池比鈷酸鋰電池能量大，但其安全性高，單次電池循環(huán)次數可達到2000次，放電穩(wěn)定。因此，磷酸鐵鋰電池是目前非常流行的一種鋰離子電池。無論什么樣的電池是用在不同的領域,其操作條件是不一樣的,充電和放電速率,SOC的使用,放電國防部,是否有浮動電荷,等等,可能會有差異,比如有些淺,淺放電,一些需要深度充電和深度放電。電池壽命在任何領域都是一個非常重要的指標。的生活和電池特性實驗室,一般按照100%的完全充電和放電周期在SOC,通過其放電容量衰減周期令牌到一定值,也只有100%的SOC下生活,和其他如90%、80%和60%的SOC下生活,然而,不能知道,只能參照鉛酸電池SOC和循環(huán)壽命實驗曲線類比。但畢竟磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池是兩種完全不同的電池類型，只能參考不能抄襲。

為此，本文研究了磷酸鐵鋰電池在90%、80%、60%、50%、30%五種荷電狀態(tài)下的循環(huán)壽命，并與在100%荷電狀態(tài)下的循環(huán)壽命進行了比較。

表1

1.1選取出廠合格的3.2v /lOAh規(guī)格的磷酸鐵鋰電池18個作為研究樣品。

1.2根據表1將18個細胞分為6組，分別在100%、90%、80%、60%、50%、30%條件下考察充電荷電狀態(tài)下的循環(huán)壽命。

1.3測試設備:的ct-3008w5v20a-tf高精度電池性能測試系統(tǒng)。

1.4完全充放電計劃:為恒流充電電流第三個C(3.333),充電電池電壓限制電壓,恒壓充電,當充電電流減小到0.01攝氏度(0.1),充電后10分鐘,進入階段的恒流放電,與1 C恒流放電流(10),放電終止電壓為2.0 V,放電后10分鐘。這是一個完整的充電和放電周期。

1.5測試計劃:

1.5.1恒壓模式:首先確定各電池所考察的荷電狀態(tài)下相應的充電電壓值，然后以該電壓值作為充電截止電壓進行充放電循環(huán)，考察放電容量變化。

1.5.2恒容模式:采用恒壓模式后，在恒容模式下循環(huán)。對應的指定荷電狀態(tài)容量=額定容量×對應的荷電狀態(tài)%;在恒流模式下充電至相應的荷電狀態(tài)容量后進行放電，在規(guī)定的循環(huán)次數后完成充放電4次(見表2)，這是一個定容循環(huán)。當恒流充電達到3.65 v,仍未達到指定的SOC能力,固定電容循環(huán)被認為是結束,然后完成charging-discharge循環(huán)是一直持續(xù)到電池的放電容量小于額定容量的80%,和細胞生命是判定為終止。