恒压充电阶段锂离子电池状态的测定



恒压充电阶段锂离子电池状态的测定

由于锂离子电池在能量和功率密度、循环寿命、安全性和可靠性方面提供了非常高的性能，因此其在电动汽车和混合动力汽车上得到广泛应用。研究了电池管理系统（BMS），其可明确电池充电状态和健康状态以准确了解电池的动态衰减问题。精确预测电池使用寿命是必要的。

将电池分别存放于3种不同的温度（30、45、60℃），每种温度下充电状态分别为30%、65%和100%。在电池的整个老化测试中，电池健康状况通过周期性特征检查进行监测，这不仅基于电池容量测量，而且还取决于一系列25℃下电化学阻抗谱。

目前，市场上大部分化学电池采用恒定电流-恒定电压（CCCV）充电形式。本文选取4种电池观察其周期性特性，随着时间的增加，恒流模式的电池放电容量持续降低。通过对几个老化后的电池进行技术分析，证实电池的老化源是可循环锂在负电极消耗损失导致的，由于这种反应是不可逆的，因此并不是所有的可循环锂回到阳极后都会造成锂浓度在该电极的降低。

（CC-CV）包括两部分：①以恒定电流对电池充电直到其达到最大电压即截止电压；②该电池保持在浮动模式，直到电流达到最小阈值，该最小阈值通常与电池最大充电速率成一定比例关系，通常是C/10～C/30，C为最大充电速率。

根据电池技术，在CV充电阶段对锂镍锰钴氧化物、锂镍钴氧化铝和锂离子锰电池的健康状态是十分有用的；但在磷酸铁锂电池的情况下，CV充电阶段持续时间的简单计算相比于经典放电容量测量准确。因此，CV充电阶段数据有助于确定电池的健康状态。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2014年第258期

作者：Akram Eddahech et al

编译：王迪