鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:850次 | 2019年06月26日
溫度對(duì)磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻特性的影響
磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻作為衡量電池內(nèi)部導(dǎo)電離子和電子傳輸難易程度的主要參數(shù),直接決定著電池的功率特性,因而對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力性有著重要影響。同時(shí),內(nèi)阻也決定著電池產(chǎn)熱量的大小。例如,經(jīng)典的Bemardi電池產(chǎn)熱模型中,內(nèi)阻是電池產(chǎn)熱量估算的關(guān)鍵參數(shù)之一。
電動(dòng)汽車實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境溫度范圍較廣,在不同溫度和工作狀態(tài)下,電池內(nèi)阻均不同。掌握電池內(nèi)阻與溫度、SOC和充放電倍率等的內(nèi)在關(guān)系,能夠更好地為電池產(chǎn)熱模型仿真和熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)李哲等研究了動(dòng)力型磷酸鐵鋰電池在10、25和40℃下的溫度特性,結(jié)果表明,隨溫度上升,電池充放電過程的歐姆內(nèi)阻、極化內(nèi)阻均下降,且不同溫度下歐姆內(nèi)阻變化率高于極化內(nèi)阻變化率,低溫下歐姆內(nèi)阻變化率大于高溫下變化率。通過實(shí)驗(yàn)研究了功率型錳酸鋰電池在不同環(huán)境溫度f一20~50℃)和SOC下內(nèi)阻的變化規(guī)律,結(jié)果表明電池總內(nèi)阻在低溫f0℃以下)和較小SOC下變化明顯。
考慮到電動(dòng)汽車在冬天需要在低于0℃的環(huán)境下運(yùn)行,因此對(duì)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池內(nèi)阻的低溫特性進(jìn)行充分研究是十分必要的,而目前有關(guān)0℃以下電池內(nèi)阻特性的研究仍較少。本文通過混合脈沖功率特性法(HPPC)對(duì)40Ah方形能量型磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的內(nèi)阻進(jìn)行了不同溫度下的測(cè)試實(shí)驗(yàn),詳細(xì)研究了電池在一20~40℃不同溫度下充放電過程中內(nèi)阻隨SOC的變化規(guī)律,并對(duì)導(dǎo)致該規(guī)律的原因進(jìn)行一定分析。
以方形40Ah電動(dòng)汽車用磷酸鐵鋰動(dòng)力電池為研究對(duì)象,其中,正極材料為磷酸鐵鋰,未改性,作碳包覆;負(fù)極材料為高溫型中間相炭微球(MCMB1;電解液為鋰鹽電解質(zhì)和有機(jī)溶劑,隔膜為聚丙烯/聚乙烯(PP/PE);電池單體的參數(shù)如表1所示。電池充放電設(shè)備為ArbinEVTS動(dòng)力電池測(cè)試系統(tǒng)。恒溫箱為SETH.Z-040L超低溫調(diào)濕實(shí)驗(yàn)箱,為電池充放電實(shí)驗(yàn)提供恒定的環(huán)境溫度。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
磷酸鐵鋰動(dòng)力電池參數(shù):
尺寸/(mmxmmxmm):100x32xl80
最小放電電壓/V:2.5
最大充電電壓/v:3.8
最大充電電流/A:160
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
最大放電電流/A:200(1min)
工作溫度(充電)/℃:0~45
工作溫度(放電)/:-20~45
額定電壓/v:3.2
額定容量/Ah:40
質(zhì)量/g:1250