基于区域容量的锂离子电池健康状态评估

锂离子电池的健康状态(SOH)评估为电池安全保护、充放电控制、热管理等功能提供重要参考。提出了一种基于容量增量分析(ICA)的区域容量分析(RCA)方法,引入了区域电压和区域容量的概念。对不同倍率下的磷酸铁锂(LFP)电池模组充放电电压数据进行ICA分析,分别提取了IC曲线的最高峰值和RCA的区域容量作为健康因子,并建立了健康因子与SOH之间的数学模型。研究结果表明,当充放电倍率为1 C时,最高峰值与SOH的拟合优度(R~2)在充电阶段为0.815 4、放电阶段为0.874 1,而区域容量与SOH的拟合度在充电段为0.984 2、放电段为0.957 6;当充放电倍率为2 C时,最高峰值作为健康因子在充电阶段与SOH的拟合度只有0.188 4,放电阶段的拟合度为0.576 7,而区域容量与SOH的拟合度在充电阶段为0.894 2、放电阶段的R~2为0.988 2。可以看出充放电倍率为1 C或2 C时,区域容量作为健康因子评估电池的SOH效果更好。研究结果对大倍率下的电池SOH评估有重要参考价值。