鉅大LARGE | 點擊量：870次 | 2019年06月26日
溫度對磷酸鐵鋰電池內(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，因而對電動汽車的動力性有著重要影響。同時，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。
電動汽車實際運行的環(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)計提供依據(jù)李哲等研究了動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。通過實驗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。
考慮到電動汽車在冬天需要在低于0℃的環(huán)境下運行，因此對磷酸鐵鋰動力電池內(nèi)阻的低溫特性進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40Ah方形能量型磷酸鐵鋰動力電池的內(nèi)阻進行了不同溫度下的測試實驗，詳細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，并對導(dǎo)致該規(guī)律的原因進行一定分析。
以方形40Ah電動汽車用磷酸鐵鋰動力電池為研究對象，其中，正極材料為磷酸鐵鋰，未改性，作碳包覆；負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動力電池測試系統(tǒng)。恒溫箱為SETH．Z-040L超低溫調(diào)濕實驗箱，為電池充放電實驗提供恒定的環(huán)境溫度。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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
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
