一、電池的容量特性

容量測(cè)試得到電池在不同倍率下的放電電壓與容量關(guān)系曲線(xiàn)如圖3所示。

 

在整個(gè)放電過(guò)程中鋰離子電池的電壓曲線(xiàn)可以分為3個(gè)階段：

1）電池在初始階段端電壓快速下降，放電倍率越大，電壓下降的越快；

2）電池電壓進(jìn)入一個(gè)緩慢變化的階段，這段時(shí)間稱(chēng)為電池的平臺(tái)區(qū)，放電倍率越小，平臺(tái)區(qū)持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，平臺(tái)電壓越高，電壓下降越緩慢。在鋰離子電池的實(shí)際使用過(guò)程中，盡可能希望電池工作在平臺(tái)區(qū)；

3）在電池電量接近放完時(shí)，電池負(fù)載電壓開(kāi)始急劇下降直至達(dá)到放電截止電壓。從容量測(cè)試的結(jié)果中，同時(shí)還可以得到放電電流與容量的曲線(xiàn)關(guān)系，如圖4所示。

 

 

二、電池開(kāi)路電壓特性

開(kāi)路電壓測(cè)試［6］得到鋰離子電池開(kāi)路電壓與電池SOC的關(guān)系曲線(xiàn)如圖５所示。

 

電池的OCV－SOC曲線(xiàn)與電池放電電壓曲線(xiàn)趨勢(shì)基本相同。在SOC的中間區(qū)間（20％＜SOC＜80％）內(nèi)，電池的OCV變化極小，電池處于平臺(tái)區(qū)；而在SOC的兩端區(qū)間（SOC＜10％和SOC＞90％），OCV 的變化率較大，整個(gè)磷酸鐵鋰電池的OCV－SOC曲線(xiàn)呈現(xiàn)中間區(qū)域平坦，頭尾兩端陡峭的樣子，開(kāi)路電壓法即是利用這一穩(wěn)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行SOC估計(jì)。

 

鋰離子電池OCV－SOC關(guān)系曲線(xiàn)受溫度、放電倍率、老化程度因素影響較小［7］，但在充放電2種狀態(tài)下，兩條特性曲線(xiàn)之間會(huì)存在一定差異。

 

三、電池內(nèi)阻特性

 

磷酸鐵鋰電池的歐姆內(nèi)阻曲線(xiàn)呈現(xiàn)以下的特點(diǎn)：在圖6中較寬廣的SOC圍內(nèi)，即SOC＝［10％，100％］的區(qū)間內(nèi)，電池的歐姆內(nèi)阻變化很小，而在較低的SOC區(qū)間內(nèi)，隨SOC的降低歐姆內(nèi)阻出現(xiàn)較大幅度的增長(zhǎng)，這是因?yàn)殡姵胤烹娔┢?，電池?nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性降低；在整個(gè)SOC范圍內(nèi)，充電歐姆內(nèi)阻總體大于放電歐姆內(nèi)阻，這是因?yàn)殇囯x子電池放電屬于自發(fā)反應(yīng)，較容易；充電是由外部電源作用，使鋰離子嵌入負(fù)極，較困難。需要說(shuō)明的是，電池的內(nèi)阻變化非常復(fù)雜，受溫度、放電深度、充放電倍率、循環(huán)次數(shù)等因素影響。同一類(lèi)型的不同電池單體，還與電池出廠(chǎng)不一致性和工作環(huán)境的不同相關(guān)。