磷酸铁锂电池开路电压曲线特性分析

作者：刘伯峥; 孙馨怡; 董世佳; 马洪运; 曾涛^*

来源：能源研究与管理, 2023, 15(01): 95-101.

DOI：10.16056/j.2096-7705.2023.01.013

• 磷酸铁锂
• 荷电状态
• 开路电压
• 硅氧材料
• 预锂化

为揭示磷酸铁锂电池开路电压曲线特性，以静置法获取磷酸铁锂/石墨电池荷电状态（SOC）与开路电压（OCV）关系曲线，研究了活性材料、电池类型、SOC调节方向及静置时间、电池容量衰减、负极掺硅及预锂化对SOC-OCV曲线的影响，并采用扣式和软包电池分析了正极和负极对SOC-OCV曲线的影响以及60%SOC附近电压阶跃的原因。结果表明：磷酸铁锂和石墨活性材料种类变更，存储和充放电循环，造成电池容量降低，负极嵌锂量减少，电位上升，SOC-OCV曲线向右移动。负极掺硅后，电位上升，SOC-OCV曲线向右移动。方型电池与软包电池的SOC-OCV曲线一致，不受电池类型影响。受电压迟滞效应影响，放电SOC-OCV曲线低于充电SOC-OCV曲线，但随着静置时间的增加，放电SOC-OCV曲线上升，充电SOC-OCV曲线降低，两者趋向重合。负极预锂化使负极电位降低，SOC-OCV曲线向左移动。全电池SOC-OCV曲线主要由负极决定，60%SOC附近OCV阶跃主要受石墨发生2L到2阶相变的影响。研究结果提高了对磷酸铁锂电池OCV曲线的认识，可为动力电池开发提供科学参考。