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影响磷酸铁锂电池SOH的因素有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-12-27 22:52    点击量:
影响磷酸铁锂电池SOH的因素。磷酸铁锂电池健康状态(SOH)的主要判断是基于当前的静态容量。由于测试过程长,对测试条件要求高,测试环境特殊,SOH通常在实验室完成,不适合工程实施。锂电池健康状况评价对锂电池的使用、维护和经济分析具有指导意义。
 
磷酸铁锂电池。Jpeg
 
影响磷酸铁锂电池SOH的因素
 
磷酸铁锂电池的老化是一个长期渐进的过程,磷酸铁锂电池的健康受到温度、电流倍增器、截止电压等因素的影响。电池SOH代表当前蓄电池存储电能的能力相对于新电池,和代表电池的状态从生命的开始到结束生命以百分比的形式,用于定量描述当前电池的性能状态。电池的性能指标很多,国内外对SOH的定义也很多,但在概念上缺乏统一。目前,SOH的定义主要体现在容量、电量、内阻、循环次数、峰值功率等几个方面。
 
近年来,国内外对磷酸铁锂电池的老化机理和规律进行了大量的研究。一般认为锂离子沉积、SEI膜增厚和活性物质损耗是导致电池老化和容量衰减的主要原因。锂电池的滥用会加速电池的老化,电池的正常充放电也会影响电池的健康,加速电池的老化。
 
1. 温度对磷酸铁锂电池SOH的影响
 
温度的主要因素通常被认为是影响磷酸亚铁锂电池健康状态,温度对电池的性能有双重影响,一方面,高温会加速电池内部的化学反应,提高磷酸亚铁锂电池的效率和性能,高温可以加快一些不可逆的化学反应,导致锂离子电池活性物质减少,引起电池老化和阻尼能力下降。
 
2. 充放电电流倍增器对锂电池SOH的影响
 
充电和放电率会影响到锂离子电池的使用寿命,在三个不同的放电300年比18650年索尼电池实验周期,电池容量衰减了9.5%,分别为13.2%和16.9%,电池内阻增加12.4%,18.3%和27.7%,分别同时高率放电会产生更多的热量在电池内部,加速细胞老化,在电镜下观察到高倍率电池放电时,电极表面SEI较低倍率放电时厚。
 
3.放电深度对电池SOH的影响
 
磷酸铁锂电池的充放电深度对电池的健康和老化有影响。据信,电池已经积累了总转移能量。基于总传递能量,分析了电池的容量衰减和老化。在电池容量衰减到85%之前,电池的累计转移能量在深充深放电和浅充浅放电两种模式下基本相同。当电池容量衰减至85%~75%时,深充电深放电模式的锂电池的储能转移能量和能量效率优于浅充电浅放电模式。
 
4. 周期间隔对锂电池SOH的影响
 
锂电池的充放电周期间隔也会影响电池的老化过程。不同循环间隔对应的充放电电池内阻不同,因此磷酸铁锂电池在循环过程中的加热和反应略有不同,长期影响电池的健康和老化。因此,有专家建议电池的SOC范围为20%~80%,这有利于电池的健康和循环寿命。
 
综上所述,磷酸铁锂电池的工作温度、充放电速率、放电深度、循环间隔以及充放电截止电压都会影响电池的健康和寿命。目前,对锂电池健康状况影响因素的研究还处于定性研究阶段,对这些影响因素对电池老化和电池寿命的影响进行定量分析