恒壓充電階段鋰離子電池狀態的測定

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恒壓充電階段鋰離子電池狀態的測定

由于鋰離子電池在能量和功率密度、循環壽命、安全性和可靠性方面提供了非常高的性能，因此其在電動汽車和混合動力汽車上得到廣泛應用。研究了電池管理系統（BMS），其可明確電池充電狀態和健康狀態以準確了解電池的動態衰減問題。精確預測電池使用壽命是必要的。

將電池分別存放于3種不同的溫度（30、45、60℃），每種溫度下充電狀態分別為30%、65%和100%。在電池的整個老化測試中，電池健康狀況通過周期性特征檢查進行監測，這不僅基于電池容量測量，而且還取決于一系列25℃下電化學阻抗譜。

目前，市場上大部分化學電池采用恒定電流-恒定電壓（CCCV）充電形式。本文選取4種電池觀察其周期性特性，隨著時間的增加，恒流模式的電池放電容量持續降低。通過對幾個老化后的電池進行技術分析，證實電池的老化源是可循環鋰在負電極消耗損失導致的，由于這種反應是不可逆的，因此并不是所有的可循環鋰回到陽極后都會造成鋰濃度在該電極的降低。

（CC-CV）包括兩部分：①以恒定電流對電池充電直到其達到最大電壓即截止電壓；②該電池保持在浮動模式，直到電流達到最小閾值，該最小閾值通常與電池最大充電速率成一定比例關系，通常是C/10～C/30，C為最大充電速率。

根據電池技術，在CV充電階段對鋰鎳錳鈷氧化物、鋰鎳鈷氧化鋁和鋰離子錳電池的健康狀態是十分有用的；但在磷酸鐵鋰電池的情況下，CV充電階段持續時間的簡單計算相比于經典放電容量測量準確。因此，CV充電階段數據有助于確定電池的健康狀態。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2014年第258期

作者：Akram Eddahech et al

編譯：王迪