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锂电池三大特性分析

发布时间:2022-03-24 14:37:38浏览:651来源:

锂电池三大特性分析(图1)

  一、锂电池的容量特性

  容量测试得到锂电池在不同倍率下的放电电压与容量的关系。整个放电过程中锂电池的电压可分为三个阶段:

  1)锂电池初期端电压下降较快,放电倍率越高,电压下降越快;

  2)电池电压进入缓慢变化阶段。这个时期称为电池的高原区。放电倍率越小,平台区持续时间越长,平台电压越高,电压下降越慢。在锂电池的实际使用中,希望电池尽量在平台区工作;

  3)当电池电量快用完时,电池负载电压开始急剧下降,直至达到放电截止电压。

  锂电池放电电流的大小将直接影响电池的实际容量。放电电流越大,电池容量也相应降低,也就是说放电电流越大,达到终止电压所需的时间就越短。所以在谈到电池容量时,应该指定它的放电电流(放电率)。

  2、锂电池的开路电压特性

  锂电池的开路电压与电池SOC的关系,电池的OCV-SOC曲线与电池放电电压曲线基本相同。

  在SOC的中间区间(20%90%)范围内,OCV的变化整个磷酸铁锂电池的OCV-SOC曲线中部平坦,头尾陡峭结束。开路电压法使用这种稳定的对应关系来估计 SOC。

  锂电池的OCV-SOC关系曲线受温度、放电倍率、老化程度的影响较小,但在充放电两种状态下,两条特性曲线会有一定的差异。

  3、锂电池的内阻特性

  锂电池充放电时的欧姆内阻特性:在较宽的SOC范围内,即在SOC=[10%,100%]的范围内,电池的欧姆内阻变化很小,而在较低的SOC范围内,电池的欧姆内阻变化不大。在SOC范围内,欧姆内阻随着SOC的降低而显着增加。这是因为在电池放电结束时,电池内部化学物质的活性降低;在整个SOC范围内,充电欧姆内阻一般大于放电欧姆内阻,这是因为锂电池的放电是自发反应,比较容易;充电是通过外部电源进行的,这使得锂难以嵌入负极。需要注意的是,电池内阻的变化非常复杂,受温度、放电深度、充放电倍率、循环次数等因素的影响。同一型号的不同电芯也与电池的不一致性和不同的工作环境有关。


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