分析锂离子电池的三大特性

分析了锂离子电池的三大特性

一、电池容量特性

不同速率下电池放电电压与容量的关系曲线如图3所示。

从图中可以看出，锂离子电池在整个放电过程中的电压曲线可以分为三个阶段:

1)电池的端电压在初始阶段迅速下降，放电比越大，电压下降越快;

2)电池电压进入缓慢变化阶段。这段时间被称为电池的平台区域。流量越小，平台面积持续时间越长。在实际使用锂离子电池时，电池应尽量工作在平台区域。

3)当电池电量接近放电结束时，电池负载电压开始急剧下降，直至达到放电截止电压。从容量试验结果还可以得到放电电流与容量的曲线关系，如图4所示。

从图中可以看出，电池的放电电流将直接影响电池的实际容量。放电电流越大，电池容量越小，说明放电电流越大，达到终止电压的时间越短。因此，在谈论电池容量时，应指定放电电流(放电速率)。

二世。电池开路电压特性

锂离子电池开路电压与电池SOC的关系曲线如图5所示。

从图中可以看出，电池的ocv-soc曲线与电池的放电电压曲线具有相同的趋势。在SOC的中间区间(20%<SOC<80%)，电池的OCV变化不大，电池位于平台区域。在SOC的两端(SOC<10%和SOC>90%)，OCV的变化率较大。整个磷酸铁锂离子电池的ocv-soc曲线在中部区域是平坦的，在头部和尾部两端都是陡峭的。

锂离子电池的ocv-soc关系曲线受温度、放电速率和老化程度[7]等因素的影响较小，但在充放电两种状态下，其特性曲线有一定的差异。

3.电池内阻特性

磷酸亚铁锂离子电池的欧姆电阻曲线呈现以下特点:在广泛的SOC包围在图6中,SOC=100%(10%)范围内,电池的欧姆电阻变化很小,而在SOC间隔越低,与SOC欧姆电阻是实质性的减少,这是因为电池放电的电池内部化学活性;在整个SOC范围内，充电欧姆的内阻一般大于放电欧姆内阻。这是因为锂离子电池的放电是一个自发的反应，比较容易发生。充电是通过外部电源完成的，这使得锂离子很难嵌入负极。要注意的是，电池的内阻非常复杂，受温度、放电深度、充放电速率、循环次数等因素的影响。同类型电池单体不同，也与电池厂家不一致，工作环境不同。