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系曲線如圖3所示。

 

 

從圖中可以看出，鋰離子電池在整個放電過程中的電壓曲線可以分為三個階段:

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)電池電壓進入緩慢變化階段。這段時間被稱為電池的平臺區(qū)域。流量越小，平臺面積持續(xù)時間越長。在實際使用鋰離子電池時，電池應盡量工作在平臺區(qū)域。

3)當電池電量接近放電結束時，電池負載電壓開始急劇下降，直至達到放電截止電壓。從容量試驗結果還可以得到放電電流與容量的曲線關系，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際容量。放電電流越大，電池容量越小，說明放電電流越大，達到終止電壓的時間越短。因此，在談論電池容量時，應指定放電電流(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。在SOC的中間區(qū)間(20% < SOC < 80%)，電池的OCV變化不大，電池位于平臺區(qū)域。在SOC的兩端(SOC < 10%和SOC > 90%)， OCV的變化率較大。整個磷酸鐵鋰電池的ocv-soc曲線在中部區(qū)域是平坦的，在頭部和尾部兩端都是陡峭的。

 

鋰離子電池的ocv-soc關系曲線受溫度、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

 

磷酸亞鐵鋰電池的歐姆電阻曲線呈現(xiàn)以下特點: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歐姆電阻是實質性的減少,這是因為電池放電的電池內(nèi)部化學活性;在整個SOC范圍內(nèi)，充電歐姆的內(nèi)阻一般大于放電歐姆內(nèi)阻。這是因為鋰離子電池的放電是一個自發(fā)的反應，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極。需要注意的是，電池的內(nèi)阻非常復雜，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。