不同充电模式对锂离子电池极化特性影响

作者：杨帆; 乔艳龙; 甘德刚; 王谦; 陈伟

来源：电工技术学报, 2017, 32(12): 171-178.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.2017.12.018

• 锂离子电池
• 电池极化
• 充电方式
• 电池产热

锂离子电池大电流快速充电成为近年来的发展趋势,但大电流充电很容易在电池内部引起严重极化,影响电池的性能与寿命。本文研究不同充电模式对锂离子电池极化特性的影响规律,首先,建立基于LiMn2O4/石墨电池的电化学-热耦合瞬态计算模型,充分考虑充电过程中电池内部的电化学过程和内热源实时变化,通过变电流充电时电池端电压变化和电解液浓度的空间分布规律,研究电池内三种极化的时变特性。然后,研究不同恒流充电倍率下电池端电压和极化电压随SOC的变化规律,提出表征电池极化程度和极化电压对电池充电过程影响的变量PA与SOCc,定量分析不同充电条件下极化电压对锂离子电池充电过程的影响。最后,研究Reflex快速充电条件下极化电压的变化规律,分析不同正向充电时间tch对电池极化及充电过程的影响,并给出了建议tch值。结果表明,极化电压受充电电流和SOC的直接影响,而其变化又直接影响电池端电压的变化,Reflex快充方法能有效抑制电池极化,减弱其对充电的影响。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 国网重庆市电力公司电力科学研究院; 国网四川省电力公司电力科学研究院; 重庆大学