SOC对磷酸铁锂电池寿命的影响

SOC对磷酸铁锂电池寿命的影响

文摘:研究了磷酸铁锂电池在不同荷电状态下的循环性能。实验结果表明，磷酸铁锂电池的循环寿命符合预期的SOC变化规律。如果将100%SOC下的循环寿命设为1，则90%SOC为1.42,80%SOC为2.98,60%SOC为6.62,50%SOC为12.28,30%SOC为19.44。IOO% ~ 30%SOC的相对寿命变化率可分为四个阶段。soc为2:90 ~ 60%，变化斜率为1.56;相3:60 ~ 50%SOC，变化斜率5.66;soc为4:50 ~ 30%，变化斜率为3.58。

锂离子电池有很多优势,如高工作电压(镍镉电池和镍氢电池的3倍),大特定能量(165 Wh /公斤,镍氢电池的3倍),体积小,重量轻,循环寿命长,自放电率低,没有记忆效应,没有污染。在锂离子电池中，磷酸铁锂电池更有前途，虽然这种电池比钴酸锂电池能量大，但其安全性高，单次电池循环次数可达到2000次，放电稳定。因此，磷酸铁锂电池是目前非常流行的一种锂离子电池。无论什么样的电池是用在不同的领域,其操作条件是不一样的,充电和放电速率,SOC的使用,放电国防部,是否有浮动电荷,等等,可能会有差异,比如有些浅,浅放电,一些需要深度充电和深度放电。电池寿命在任何领域都是一个非常重要的指标。的生活和电池特性实验室,一般按照100%的完全充电和放电周期在SOC,通过其放电容量衰减周期令牌到一定值,也只有100%的SOC下生活,和其他如90%、80%和60%的SOC下生活,然而,不能知道,只能参照铅酸电池SOC和循环寿命实验曲线类比。但毕竟磷酸铁锂电池和铅酸电池是两种完全不同的电池类型，只能参考不能抄袭。

为此，本文研究了磷酸铁锂电池在90%、80%、60%、50%、30%五种荷电状态下的循环寿命，并与在100%荷电状态下的循环寿命进行了比较。

表1

1.1选取出厂合格的3.2v /lOAh规格的磷酸铁锂电池18个作为研究样品。

1.2根据表1将18个细胞分为6组，分别在100%、90%、80%、60%、50%、30%条件下考察充电荷电状态下的循环寿命。

1.3测试设备:的ct-3008w5v20a-tf高精度电池性能测试系统。

1.4完全充放电计划:为恒流充电电流第三个C(3.333),充电电池电压限制电压,恒压充电,当充电电流减小到0.01摄氏度(0.1),充电后10分钟,进入阶段的恒流放电,与1 C恒流放电流(10),放电终止电压为2.0 V,放电后10分钟。这是一个完整的充电和放电周期。

1.5测试计划:

1.5.1恒压模式:首先确定各电池所考察的荷电状态下相应的充电电压值，然后以该电压值作为充电截止电压进行充放电循环，考察放电容量变化。

1.5.2恒容模式:采用恒压模式后，在恒容模式下循环。对应的指定荷电状态容量=额定容量×对应的荷电状态%;在恒流模式下充电至相应的荷电状态容量后进行放电，在规定的循环次数后完成充放电4次(见表2)，这是一个定容循环。当恒流充电达到3.65 v,仍未达到指定的SOC能力,固定电容循环被认为是结束,然后完成charging-discharge循环是一直持续到电池的放电容量小于额定容量的80%,和细胞生命是判定为终止。