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锂电池自放电测量方法

发布时间：2022-07-10 19:11:33来源：

导读大家好，小科来为大家解答以上问题。锂电池自放电测量方法这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！解答：1、锂离子电池自放电的测量

大家好，小科来为大家解答以上问题。锂电池自放电测量方法这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

解答：

1、锂离子电池自放电的测量方法主要分为两大类：1)静态测量法，通过长时间静置电池得到自放电率；2)动态测量法，实现了电池在动态过程中的参数识别。

2、本期主要介绍动态测量方法。

3、为了缩短测量时间，节省空间资源和人力资源，研究人员也做了很多尝试。

4、一种方法是通过改变环境温度和电池的SOC来加快自放电速率，使测得的参数能在短时间内有比较大的变化。

5、这种方法虽然节省了实验时间，但也加速了电池的老化，增加了对电池的损伤。它只适合实验室研究，不适合在实际生产中大规模应用。

6、另一种方法是基于现有成熟的锂离子电池等效电路模型，引入自放电电阻，通过不同的参数辨识手段，测量锂离子电池在动态过程中的自放电率。

7、李革臣等人[1-2]利用自动系统辨识理论将锂离子电池简化为一阶阻容(R-C)等效电路，对锂离子电池和等效电路施加相同的充放电电流，根据输出电压的差异调整等效电路的参数，直到两者之差趋近于零，从而得到锂离子电池的自放电电阻值。

8、该方法所需的总测量时间约为12h。

9、但在该方法中，电池等效为无源电路，没有考虑实验过程中电池荷电状态对输出电压的影响。

10、 Schmidt等人[3]将电池简化为等效电路，如图1所示。

11、其中：Rp，I为电化学反应电阻，Cp，I为双电层电容，Rself为自放电电阻，C为电池等效电容。

12、通过对锂离子电池施加短时电流脉冲，测量后续静置过程中的电压变化，进一步分析自放电电阻值。

13、该方法只考虑在静置各阶段起主导作用的反应，将复杂的反应机解耦，减少了计算量，缩短了测量时间。

14、图1[3]锂离子电池等效电路。

15、具体来说，过电压的恢复在静置前期起主导作用，电池的自放电在静置后期起主导作用。

16、通过静置结束时的数据可以分析出自放电的时间常数，进而补偿过压恢复期自放电引起的压降，求解出电池的等效电容，最终得到自放电电阻值。

17、该方法可以在10~48h内获得锂离子电池的自放电电阻，比传统方法节省了大量时间。但是，仍然需要大量的站立时间来观察自放电的主导阶段。

18、欧阳等人[4]将电池内短路的影响分为两类，即参数效应和消耗效应。

19、其中，参数效应是指由于短路电阻的存在，测得的开路电压和内阻与真实值有一定的偏差；消耗效应是指由于短路电阻的存在，电池储存的能量不断被消耗，电池的SOC不断降低，会导致电池的开路电压和内阻的真值与正常值产生一定的偏差。

20、在公式(10)和(11)所示的电池差模型中，Ei是电池的开路电压，Ri是电池的内阻，Ui和I分别是测量的电池电压和电流。

21、通过递推最小二乘法得到Ei和Ri的值，最后通过统计方法识别出超过阈值的异常参数，从而判断电池是否存在内部短路。

22、当短路电阻为100时，该方法最快可在4h43min内实现内部短路的识别。

23、上述三种动态测量方法通过引入等效电路等手段对锂离子电池进行了简化，并采用创新的实验方法对其进行了分析

24、 1.负极/电解液和正极/电解液界面的副反应是锂离子电池自放电的主要来源。通过对正极表面进行改性，向负极和电解液中添加添加剂，可以抑制自放电。

25、 2.电池在储存过程中，应避免处于过高或过低的SOC状态，环境温度和湿度应保持在相对较低的范围内。

26、 3.目前，主流的自放电测量方法是基于长期静置实验的静态测量。

27、这种方法最大的问题是测量时间过长，造成空间和人力资源的巨大浪费。

28、研究者提出了一些结合等效电路模型进行参数识别的动态测量方法，这些方法在缩短测量时间方面取得了一定的进展。

29、通过创新的实验设计，完成动态过程中自放电的解耦识别，是未来实现自放电快速测量的关键路径和发展方向。

30、原标题：锂电池自放电测量方法：动态测量！

31、来源：【微信微信官方账号：锂电池联盟会长】欢迎关注！请注明文章出处。

32、编辑：彭静。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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