电池性能分析

核心提示欧姆极化 表示电子在极片传输或离子在极片(控速步骤),SEI膜,隔膜传输受阻碍(加入导电剂);浓差极化 表示离子在溶液传导率(搅拌升温可改善);活化极化 为粒子在表面传输克服活化能(外加电压)。这三种最终都表现为浓差极化。 电解液的离子

欧姆极化 表示电子在极片传输或离子在极片(控速步骤),SEI膜,隔膜传输受阻碍(加入导电剂);

浓差极化 表示离子在溶液传导率(搅拌升温可改善);

活化极化 为粒子在表面传输克服活化能(外加电压)。这三种最终都表现为浓差极化。

电解液的离子传导率低,正负极嵌入脱出的阻碍,导电剂差,厚度过大,压实密度大(空隙变小,不浸润),SEI膜等都产生极化。

恒流放电 :电压持续下降,可以得到U-C曲线。

恒功率放电 :调节电流上升保持功率恒定,可以得到U-W曲线

恒阻放电 :调节电流下降保持电阻恒定

(1)电压

锂离子电池放电测试中,电压参数主要包括电压平台、中值电压、平均电压、截止电压等。

(2)容量和比容量

电池容量:一定放电制度下(在一定的放电电流I,放电温度T,放电截止电压V条件),电池所放出的电量,表征电池储存能量的能力,单位是Ah或C。容量大小是由正负极中活性物质的数量多少来决定的,受很多因素的影响,如:放电电流、放电温度等。

比容量:单位质量或单位体积电极活性物质所给出的容量,称为质量比容量或体积比容量。通常计算方法为:比容量=电池首次放电容量 /(活性物质量活性物质利用率)

(3)荷电状态SOC(state of charge)与放电深度(Depth of Discharge )

利用开路电压法估算出电池初始状态荷电容量 ,然后利用安时积分法求得电池运行消耗的电量百分比 ,则剩余电量等于初始电量与消耗电量的差值

其中 为额定容量; 为充放电效率

DOD表示放电程度的一种量度,为放电容量与总放电容量的百分比。

(4)能量和比能量

电池在一定条件下对外作功所能输出的电能叫做电池的能量。

电压平台越高越平缓,活性物质利用率越高,放电能量越大。

(1) 电压-时间和电流-时间曲线

(2) 电压-容量曲线:恒流模式为(1)的横坐标乘电流

(3) 电压-能量曲线:横坐标为(2)的电压对容量积分

微分容量(dQ/dV-V曲线):可分析相变过程。

一般要求等电压差的电压、容量数据列。在做充放电测试时,可以设定电压间隔ΔV=10~50mV来采集数据。 Origin结合Excel作图 。

(1) 容量衰减

(2) 内阻增大

(3) 内短路

(4) 产气

(5) 热失控

(6) 析锂

磷酸锂铁电池的充电上限电压和放电下限电压值的是什么

即半偏法则表头内阻的原理:

首先你要明确电路中总电流是一定的了(其实有小幅变动,此处可忽略)。指针半偏时流过表头内阻的电流是满偏时的一半,那另一半肯定是流过R电阻了。表头内阻和R电阻是并联的,,电流也相等,那么表头内阻和R电阻肯定一样大。

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一般磷酸锂铁电池充电上限电压37~4V,放电下限电压2~25V。

综合考虑放电容量、放电中值电压、充电时间、恒流容量百分比、安全性这5个方面,采用恒流恒压的充电方案,充电限制电压设定在355~370V较合理,推荐值为360~365V,放电下限电压22V~25V。

工作温度范围,电池组在下列环境温度条件下使用:

1、充电环境温度:−10℃~55℃;

2、放电环境温度:−20℃~60℃。

扩展资料:

磷酸锂铁电池保护与告警功能:

1、过充电保护。电池组处于过充电状态时,应切断充电电路并告警,电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸。

2、过放电保护。电池组放电至终止电压后,应切断放电电路并告警,电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸。

3、短路保护。电池组输出端发生短路,应瞬间切断电路并告警,电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸;故障排除后,应能手动或自动恢复工作;瞬时充电后,电池组电压应不小于标称电压。

4、反接保护。电池组规定进行试验,应切断电路并告警,电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸;故障排除后,应能自动恢复工作;瞬时充电后,电池组电压应不小于标称电压。

5、过载保护。电池组放电电流达到过载保护电流值时,应切断电路并告警,电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸;故障排除后,应能自动恢复工作;瞬时充电后,电池组电压应不小于标称电压。

6、温度保护。当温度达到表2中保护点范围时,电池组应切断电路并告警;除电池组内部BMS元器件高温保护外,温度达到表2中恢复点范围时,电池组应自动恢复工作;电池组应不漏液、冒烟、起火或爆炸。

参考资料:

-磷酸铁锂电池

 
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