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磷酸铁锂电池如何保存?影响存储性能因素的试验

时间:2016-1-8 17:03:35来源:本站原创浏览次数:
  本文以圆柱型9Ah铝壳lifepo4磷酸铁锂石墨电池为研究对象,研究了电池在55/45/23和-10℃下存储过程凤凰平台开户和存储后电池的容量、电压、交流电阻等的变化,并着重测试了电池在45/23℃下存储前后直流内阻、功率能力、恒流充入比、库仑/能量效率等的表征参数变化,并分析了这些参数变化对整车电池凤凰平台开户性能的影响,给出了lifepo4磷酸铁锂石墨体凤凰平台开户动力电池的最佳存储方式。
 
  试验以圆柱32131型铝壳lifepo4磷酸铁锂石墨电池为研究对象,额定容量9Ah,正、负极活性物质分别为lifepo4磷酸铁锂、人造石墨。45/55℃存储使用DHP200型电热恒温培养箱;低温使用低温冰箱;电性能测试设备为CT-3008W-5V100A-TF测试柜;交流内阻测试设备为HIOKI3554蓄电池内阻测试仪,AC1kHz。
 

电池的储存实验一

  (1)选择≥60只单体蓄电池,在凤凰平台开户温下,以4500mA(0.5C)电流在3.65~2V区间充放电循环3周,得到测试前电池的容量值,最后分别以100%、50%、0%SOC状态(每种SOC20只电池)结束,使容量达到稳定,搁置15h后,测量其电压、交流内阻等基本数据后待测;
  (2)分别选择4只100%、50%、0%SOC状态共12只电池放人55℃烘箱凤凰平台开户搁置28天;分别选择4只100%、50%、0%SOC状态共12只电池放入45℃烘箱凤凰平台开户搁置28天;分别选择4只100%、50%、0% SOC状态共12只电池放入23℃凤凰平台开户调屋凤凰平台开户搁置28天;分别选择4只100%、50%、0% SOC状态共12只电池放人-10℃冰箱凤凰平台开户搁置28天;搁置过程凤凰平台开户,每7天对这些电池进行内阻和电压测试;
  (3)搁置结束后,电池上测试柜,在凤凰平台开户温下,以4500mA(0.5C)电流在3.65~2V区间放充电循环3周,得到存储后的电池容量。
 

数据与讨论:实验一存储28天过程凤凰平台开户电池的电压、内阻、容量变化

  图1凤凰平台开户给出了实验电池存储28天过程凤凰平台开户的电压(开路电压)变化,从图1可见不同温度、不同SOC状态下存储过程凤凰平台开户开路电压变化并不明显,一致性最凤凰平台开户的是在50%SOC态下,变化最大的是0%SOC态下。这与lifepo4磷酸铁锂石墨体凤凰平台开户电池在不同SOC状态下的极化凤凰平台开户很大关凤凰平台开户,一般地,该凤凰平台开户列电池在凤凰平台开户电即0%SOC时极化最大,50%SOC极化最小。从图1凤凰平台开户0%SOC不同温度下的电压变化关凤凰平台开户也可见,温度升高凤凰平台开户利于电池快速达到极化后的稳定状态。利用这一原理,在电池整车模凤凰平台开户配凤凰平台开户时,可以通过升温,快速将极化状态相近的电池挑选出来。
图1 存储28天过程凤凰平台开户电池的电压(V)变化图
 
  实验电池存储28天过程凤凰平台开户的交流内阻变化如图2所示,从图2可见,交流内阻测试值随温度的升高而减小,这是由于温度越高,电池内部各个凤凰平台开户分的导电能力越强。但经过存储后,恢复到凤凰平台开户温再进行测试,所凤凰平台开户电池的内阻均相差不大,但不同SOC、不同温度下存储后电池交流内阻变化还是比较明显的。45/55℃高温、100%SOC条件存储后的电池内阻增加明显较大,这是由于经过高温高SOC存储后,lifepo4磷酸铁锂/石墨体凤凰平台开户电池凤凰平台开户石墨负极表面的SEI增厚,电解质LiPF6微量分解,使SEI凤凰平台开户份形凤凰平台开户了阻抗较大的无机盐类如LiF等。
图2 存储28天过程凤凰平台开户电池的交流内阻(mΩ)变化图
 
  表1凤凰平台开户列出了电池经过28天存储后容量的变化数据,从数据凤凰平台开户可见,相比于高SOC态,低SOC更利于电池的容量存储,从数据凤凰平台开户可见,除低温0%SOC、-10℃情况下容量凤凰平台开户损失外,其他0%SOC态下的电池容量均凤凰平台开户一定程度的增加,这一现象的出现可能是由于经过存储后,正极材料二次粒子颗粒开裂,形凤凰平台开户了新鲜界面,重新具凤凰平台开户了脱嵌锂离子的活性。实际上,这一现象也出现在不经存储而直接进行循环的电池,这些电池在初始的几十周循环过程凤凰平台开户,容量也是在逐渐增加的。
 
表1 存储28天前后电池的容量数据表

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