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锂电池常温下充放电循环性能表现
作者:华睿新创  来源:本站  发表时间:2018-11-13 23:05:52   浏览:
常温条件下,锂离子电池经过一定的充放电周期,它在这个过程中和过程后的表现如何?这是涉及到锂电池工艺改进方向的问题,为此需要应用一定的试验参数进行说明,由于国内新能源汽车普及的速度加快,选取大容量锂电池进行试验数据采集,有助于见微知著地了解动力锂电池的性能和特点。
    通过锂电池的测试可以得出以下一般性的结论:按恒流恒压充电阶段区分,其恒流充电容量占充电容量的比率随循环次数的增加而降低;在3.7V~4.2V的放电平台放出的电量大于总放电容量的90%,充放电效率不受循环次数的影响。下面进行具体描述。
在描述数据之前,要说明试验环境:应先选取一只比亚迪80Ah的钴酸锂电池,在室温环境下(10℃~250℃)进行充放电测试。
充放电制度设计:1、充电为恒流恒压方式,首先以1C即80A恒流充电至4.2V,转4.2V恒压充电至电流小于4A(即0.05C)时停止;2、搁置10分钟后再用80A恒流放电至2.75V;3、恒流放电后搁置10分钟再进行新一轮的充放电循环,如此反复进行500次。
    在这一过程中,需要采集相关数据以形成相应图表:1、恒流/恒压充电特性曲线;2、恒流充电容量占总充电容量比例与循环次数的关系;3、放电曲线;4、充放电效率曲线。
    通过上述图表可以看出:
    1、从恒流充电阶段来看,锂电池的充电平台在3.8V~4.1V之间,该阶段充入容量达到总充电容量的80%以上。随着循环次数的增加,电压上升速度加快,充电时间减少,充入的电量也逐次减退。
    2、从恒流充电容量占总充电容量的百分比来看,随着循环次数的增加,恒流充电容量占总充电容量的百分比平缓下降,而恒压充电容量占总充电容量的百分比平缓上升。这说明,随着锂电池充放电循环次数的增加,电流越小则充电效果越好。
    3、从放电曲线来看,其放电平台(在某一个电压区间放电曲线平稳,接近一条直线,而不是该区间之前的上升和下降斜线)随循环次数的增加而降低,在4.2V~3.7V的放电平台上放出电量占总电量的90%。
    4、充放电效率:即每一次放出的电量占已充入电量的百分比。它表示的是一种电池的放电能力,从充放电效率曲线上来看,这个数值基本保持不变,达到99%以上。
    我们知道,锂电池的容量会随着充放电循环次数的增加而减少,这从上面的数据中可以找到答案。其具体表现为:放电平台降低,锂电池充电时间减少,恒流充电占比下降,这些最终表现为可充入电量随循环次数增加而衰退,而且衰退的速度越来越快。经过500次循环容量必须不低于80%才能算合格品。
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