電池健康狀況的研究

電池健康狀況的研究

電池系統通常將大量電池并聯以滿足電動汽車對功率和能量的嚴格要求。由于并聯電池的自平衡特性，因此電池管理系統能夠將電池近似等效為具有健康狀態值（容量衰減值或阻抗增加值）的單電池。由于制造過程或操作環境會使每個電池的性質稍微有一點差別,因而會造成每個電池的初始健康狀態不同，此時上面的等效方法不適用。對此，研究量化了因電池健康狀況的初始差異而獲得的電池容量衰減值和阻抗增加值。將4個3Ah的18650鋰離子電池在25℃下并聯,對其進行500次充電和放電循環試驗,測量電池健康狀況的變化,同時研究每個電池在進行充放電時的電荷通量和熱能,以長期分析電池電流和溫度的變化。試驗結果表明，在試驗開始時,鋰離子電池的容量衰減值為初始值的40%,阻抗增加值為初始值的45%；試驗結束時，鋰離子電池的容量衰減值為初始值的10%，阻抗增加值為初始值的30%。同時，還研究了電池的剩余電量、電流、溫度、電通量和熱能分布。電池電流的分布不僅取決于每個電池初始狀態，而且取決于電池阻抗的變化。電池電流變化的非線性特性可能會導致電池組內產生熱不均勻，此時需要采用更高規格的熱管理系統對電池系統進行管理，利用校準策略準確地估計并聯電池單元的健康狀況值。與電流的變化特性相比，電池剩余電量和溫度的動態變化較小。雖然電池這些參數的變化不同，但都有助于測量電池的健康狀況值。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2016年第329期

作者：C.Pastor-Fernandez et al

編譯：趙喚