电池健康状况的研究

电池健康状况的研究

电池系统通常将大量电池并联以满足电动汽车对功率和能量的严格要求。由于并联电池的自平衡特性，因此电池管理系统能够将电池近似等效为具有健康状态值（容量衰减值或阻抗增加值）的单电池。由于制造过程或操作环境会使每个电池的性质稍微有一点差别,因而会造成每个电池的初始健康状态不同，此时上面的等效方法不适用。对此，研究量化了因电池健康状况的初始差异而获得的电池容量衰减值和阻抗增加值。将4个3Ah的18650锂离子电池在25℃下并联,对其进行500次充电和放电循环试验,测量电池健康状况的变化,同时研究每个电池在进行充放电时的电荷通量和热能,以长期分析电池电流和温度的变化。试验结果表明，在试验开始时,锂离子电池的容量衰减值为初始值的40%,阻抗增加值为初始值的45%；试验结束时，锂离子电池的容量衰减值为初始值的10%，阻抗增加值为初始值的30%。同时，还研究了电池的剩余电量、电流、温度、电通量和热能分布。电池电流的分布不仅取决于每个电池初始状态，而且取决于电池阻抗的变化。电池电流变化的非线性特性可能会导致电池组内产生热不均匀，此时需要采用更高规格的热管理系统对电池系统进行管理，利用校准策略准确地估计并联电池单元的健康状况值。与电流的变化特性相比，电池剩余电量和温度的动态变化较小。虽然电池这些参数的变化不同，但都有助于测量电池的健康状况值。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2016年第329期

作者：C.Pastor-Fernandez et al

编译：赵唤