科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
目前以锂电池为主的电化学储能单元及系统应用日益广泛，而锂电池在实际使用中频发因过充电滥用引发电池故障的情况，因此实际电池的过充电状态准确检测一直是该领域的难点和瓶颈问题。针对此，本文采用电化学阻抗谱技术对单体电池过充电行为及过程开展检测研究，在实验室设计并制定了电池过充电模拟循环实验，利用弛豫时间分布法对锂电池阻抗特性进行分析；在获得电池阻抗特性的基础上，对电池弛豫时间分布曲线进行解析；最后筛选阻抗特征参量为模型输入量，构建支持向量机模型进行电池过充电检测。结果表明：弛豫时间分布曲线中的极化峰P1对应锂离子在SEI膜中的扩散过程、极化峰P2对应电子在正极材料中的扩散过程、极化峰P3对应锂离子在电极界面的氧化还原反应。过充电会导致电池欧姆内阻、SEI膜内阻与电荷转移电阻的增长速率最大为正常循环的266%、360%和182%，其中SEI膜内阻为主要因素。电化学阻抗谱的阻抗特征参量以及支持向量机模型可以用于锂电池过充电检测，估计精度达93.24%。不仅可掌握电池的运行状态，还可对过充电进行有效辨识，将具有显著的学术及工程研究意义。
-
单位电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学
