能量型磷酸铁锂动力电池直流内阻测试及分析

以1.5 A·h圆柱形磷酸铁锂电池为研究对象,采用HPPC测试法在常温环境下进行了不同电流倍率、不同脉冲时间和不同电流方向的试验验证,分析了3种因素对直流内阻测试结果的影响,得到了常温环境下充电态/放电态欧姆内阻和极化内阻的变化规律。实验结果表明:欧姆内阻在数值上远大于极化内阻;极化内阻比欧姆内阻对SOC更敏感;极化内阻随着脉冲时间长度的增加而增加,且这种增加趋势随着脉冲时间长度的增加逐渐减小;电池充放电状态对欧姆内阻的影响较小,对极化内阻的影响较大;电流倍率对欧姆内阻的测量结果影响较小,极化内阻随着电流倍率的增加呈线性减小。

储能用钛酸锂体系电池直流内阻测试分析

以钛酸锂软包电池为研究对象,分析了电流倍率、脉冲时间、SOC(荷电状态)这3种因素对电池直流内阻的影响。研究显示:电池充/放电过程中,在30%~90%SOC区间,内阻变化较小且充电测试情况下的直流内阻和放电情况下的直流内阻差别很小,在大于90%SOC的区间内,放电情况下的直流内阻拟合曲线斜率迅速增加,约为充电情况下的直流内阻的3.4倍,并且随着电流倍率的增加,拟合曲线的斜率呈降低趋势;直流内阻随着脉冲时间的增加而增加,且增加幅度随着脉冲时间的延长而逐渐降低;随着电流倍率的增加,直流内阻对部分SOC的情况极为敏感,在30%~90%SOC区间,变化较小。

三元锂离子电池直流内阻的测试分析

内阻是评价电池性能的重要指标之一,内阻的测试包括交流内阻(ACIR)与直流内阻(DCIR).交流内阻与欧姆阻抗接近,直流内阻则包含了欧姆电阻和活化电阻.锂离子电池的直流内阻与电池的功率性能直接相关,且关系到电池系统的发热性能、电动汽车的爬坡能力,对电池系统的相关设计有着重要的指导意义,在实际应用中也多用直流内阻来评价电池的健康度和寿命预测等.因此直流内阻测试结果的准确性至关重要.对不同条件下的直流内阻进行了测试对比,测试结果表明,电池SOC状态,脉冲电流,脉冲时间,测试温度以及使用工况都对电池直流内阻有较大的影响.

直流内阻对锂电池性能和配组电压一致性研究

对铝壳IFP1865140-12Ah方形锂电池直流内阻进行测试,考察了在常温下直流内阻对电池电性能如放电特性、功率特性、搁置特性和循环特性的影响,研究了直流内阻对电池配组后电压一致性的影响。结果表明,直流内阻在电池电性能方面有着重要的影响,直流内阻低的电池电性能更好。直流内阻一致性好的电池配组后电池组的一致性会更好,能够避免电池的过充或过放,延长电池组的使用寿命,提升电池组的性能。

一种基于直流内阻的电池组连接可靠性的检测方法

串并联成组后,电池的直流内阻由单体电池本身的直流内阻和极柱连接部分的接触电阻组成。电池组中某支电池连接不良时,该电池的直流内阻会高于其他电池。从直流内阻角度,提出直流内阻偏差(ΔR)这一指标对电池组的连接可靠性进行评测。考虑到ΔR计算操作复杂、故障识别慢的缺点,进一步提出电池组在30%~60%SOC下,1 C放电1 min结束时压差(ΔU)的评测指标。同时给出了该指标合格的阈值设定方法。试验结果表明:(1)在要求的SOC下,ΔU和ΔR与电流的乘积基本一致,完全可以代替ΔR表征电池组的连接状况,并且表征能力更加明显;(2)根据ΔU的合格阈值,可以实现电池极柱螺栓松动、连接部位氧化等连接不良问题的快速检测、有效识别。

电动汽车用能量型三元方形电池直流内阻的测试分析

以三元方形动力电池为研究对象,采用HPPC测试方法测试不同SOC、不同脉冲持续时间及不同电流倍率对直流内阻的影响,并进行结果分析。

电动自行车用LiFePO_4/C锂离子电池直流内阻测试研究

研究了电动自行车用圆柱形动力磷酸铁锂锂离子电池在不同电流、不同测试持续时间下的直流内阻。分析了电池SOC、充电电流和放电电流、持续时间以及电流和时间的交互作用对电池直流内阻的影响。研究表明,测试电流和持续时间对电池的直流内阻影响比较大,在30%～80%SOC范围内相同测试条件下电池的直流内阻变化不大;放电测试条件下的直流内阻略高于充电测试条件下的直流内阻;在0～10s内,电池的直流内阻测试值与测试时间呈线性变化关系;容量型电池与功率型电池的直流内阻变化规律相同。

不同连接方式对锂电池直流内阻测试的影响

内阻是评价电池性能的重要指标之一,锂电池的直流内阻通常是毫欧级别的,因此准确测量电池的直流内阻非常重要。测试受环境温度、测试时电流倍率、SOC(荷电状态)、测试设备与电池连接方式等各种因素的影响,但是测试设备与电池的连接方式对直流内阻的影响几乎没有报道。不同的连接方式测试出的结果差别非常大,因此如何正确的连接电池与测试设备对直流内阻的测试结果有至关重要影响。本文以方形磷酸铁锂电池为研究对象,分析了锂电池与测试设备之间不同的连接方式对直流内阻测试的影响。研究了测试设备电流采集线、电压采集线分别连接在锂电池极耳同侧及异侧的不同方式,结果表明:测试设备电缆线分居在电池极耳上下异侧的连接方式是最优的,在该种连接方式下,测试结果重复性好、准确性高,极大提高了锂电池直流内阻测试的可靠性。

储能电池直流内阻的在线检测方法分析

阐述一种储能电池在线检测方法,采用高精度采集模块测量储能电池直流电阻参数,从而评估储能电池老化情况。在储能电池能够正常的工作条件下,提出了一种测试工步实现储能电池DCR计算。

一种基于多影响因素的锂离子电池放电内阻动态模型

直流内阻(DCR)是衡量电池健康状况的关键指标,在实际应用中对功率状态的估算以及热管理都具有重要意义。锂离子电池放电DCR与环境温度、电池荷电状态(SOC)以及放电倍率(C-rate)等因素有关,为了研究这些因素对电池内阻的影响,本文提出一种基于多影响因素的锂离子电池放电内阻动态模型,利用二元四次多项式对DCR与环境温度和电池SOC进行最小二乘拟合,再将所得二元四次多项式系数与放电倍率进行三次多项式拟合,最终建立DCR与放电倍率、环境温度和SOC之间关系的内阻模型。运用多倍率混合脉冲功率特性(HPPC)实验对锂离子电池进行充放电测试,并根据测试数据对所提出的模型进行验证,实验结果表明,所建立的动态内阻模型获得的DCR估算值与实验值的最大均方根误差为0.9758 mΩ,证明所提出的电池放电内阻模型是有效的。

基于恒流外特性和SOC的电池直流内阻测试方法

电池的直流内阻是电池内部离子电阻与电子电阻之和。它决定电池功率特性,同时也反映电池的老化状况与一致性,因此对于电池的外特性建模与应用非常重要。该文提出了一种基于电池恒流外特性的直流内阻测试方法。该方法将不同恒流工况下的电池荷电状态(state of charge,SOC)变化过程归一化,从而能够利用恒流充放电曲线来获取不同工作电流及SOC条件下的直流内阻。该方法在保证测试精度的同时比已有方法更加简便。

LiFePO_4动力电池直流等效内阻温度特性研究

设计严格的实验步骤,精确控制LiFePO_4电池样本的荷电状态,对其在各种特定温度下的直流等效内阻进行测定,得到电池直流等效内阻的温度特性。基于所得到的测试数据,通过参数拟合的方法,得到了在相同SOC状态下内阻关于温度的函数关系,认为二阶指数函数更接近于LiFePO_4电池直流等效内阻的温度特性。所得特性规律可用于电池管理系统,便于峰值功率估算和提高热管理精度。

直流系统磷酸铁锂电池内阻测试标准分析

内阻是衡量磷酸铁锂电池性能优劣的关键参数之一,通过概述国内外储能领域磷酸铁锂电池直流内阻测试相关的标准,从适用对象、试样要求和测试程序等几个方面进行对比分析,为磷酸铁锂电池直流内阻检测提供参考,从而更加高效准确地开展磷酸铁锂电池内阻测试。

额定电流达155A,直流内阻降低50%,汽车级IHSR高温电感器上新

Vishay推出首款19.0mm×17.1mm×7.0mm6767外形尺寸,额定电流达155A、符合AEC-Q200标准的IHSR高温电感器。VishayDaleIHSR-6767GZ-5A专为多相大电流电源和输入/输出滤波器而设计,适用于汽车发动机舱和高级驾驶辅助系统(ADAS)等应用,直流内阻(DCR)比一般功率电感器降低50%,尺寸小于类似的铁氧体解决方案。

电动汽车用磷酸铁锂动力电池内阻特性研究

以电动汽车用磷酸铁锂动力电池为研究对象,采用混合脉冲功率法(HPPC)对磷酸铁锂动力电池进行测试,分析脉冲电流大小、脉冲时间与电池直流内阻、极化内阻的影响。研究结果表明:随着脉冲时间的增加,磷酸铁锂动力电池的内阻呈增长态势;放电电流增大,电池的极化内阻和直流内阻呈减小态势;在32A放电电流,荷电状态(SOC)=100%条件下,磷酸铁锂动力电池的极化内阻为20.89mΩ,直流内阻为62.49mΩ。

磷酸铁锂电池内阻的研究

内阻是锂离子电池的重要性能指标,测量了不同温度、不同频率下的交流内阻、直流内阻及电化学阻抗,结果表明:相同温度下,电池交流内阻随频率降低而增加;相同低频下,交流内阻随温度的降低而增加;高频(1 kHz)下,电池交流内阻对温度不敏感;低频下,交流内阻与直流内阻呈线性关系,而且电池交流内阻越大,直流内阻越大;相同频率下,交流内阻值与电化学阻抗值几乎一致。

基于WSN的蓄电池组内阻在线监测系统设计

针对传统UPS蓄电池内阻在线监测系统布线复杂的问题,采用无线传感器网络WSN技术设计了蓄电池组内阻在线监测系统,系统主要由多个电压监测节点、一个电流监测节点和上位机组成。通过电流互感器和控制器的ADC口采集UPS浮充和放电两种情况下的总电流和单节电池的端电压,根据直流检测方法求出单体电池的内阻,通过ZigBee网络将数据打包发送至上位机。上位机是一台装有监控管理软件的计算机,负责接收、处理、显示和统计分析各监测节点发送来的数据。实验证明,该系统能够实现蓄电池组内阻的实时在线监测,且工作稳定、安装方便,消除了由于大量布线存在的短路隐患。

锂离子电池加速循环测试研究

以圆型21700 4.8 Ah电池为测试样本,采用零和脉冲法进行加速循环测试研究。以所筛选的10%SOC作为最优的荷电态测试区间,对3种不同正负极材料组成的实验电池进行7天的加速循环测试,以基准电池参数为对比,综合多种参数对电池循环性能优劣进行分析评价。通过对电池加速循环前后的容量保持率分析,即可获得与常规循环测试一致的测评结果:负极二元化电池的放电容量保持率最高,为99.75%,其次是基准方案电池,为99.43%,而正极二元化电池的放电容量保持率最低,为96.33%。此外,通过对电池在加速循环过程中的直流内阻和极化电压增长率的分析,正极二元化电池的增长率远高于其他两种电池。进一步通过对电池瞬时及弛豫阻抗的拆解分析,可知导致正极二元化电池循环较差的原因主要是其正极及负极上均发生了大量的副反应,由于界面膜增厚及沉积物增多导致固相扩散阻抗增大,因此弛豫阻抗增长率达40%。通过对循环后电池进行EIS测试及正负极的物性分析发现,正极二元化电池的扩散阻抗显著较高,且其正极二次颗粒碎裂程度较高,此结果可初步解释正极二元化电池在加速循环中因正极碎裂引发副反应导致固相扩散阻抗增长率较高的现象。该加速循环测试方法以实际循环制式为依据,不引入额外的温度及倍率等应力影响因素,通过对各种测试参数的综合分析,达到定性判断实验电池循环性能优劣的目的,不仅可以大大缩短电池循环测评周期,同时可以为电池循环衰减原因分析提供依据。

过充循环老化电池产热特性

锂离子电池凭借其良好的性能,在新能源汽车的发展过程中备受青睐,但电池成组后因为电池的不一致性等原因会造成部分电池出现过充电现象,长期循环会影响电池的性能和寿命。本工作对某锂离子电池分别进行了4.3 V、4.4 V和4.5 V的过充循环试验,通过对新电池及过充循环后的电池进行开路电压温度系数测试、混合功率脉冲测试和等温量热测试获得了电池的熵热系数、等效直流内阻和产热功率及产热量,并利用Bernadi产热模型计算了电池的可逆热和不可逆热,综合分析过充循环对电池充放电产热特性的影响。结果表明,高的过充电压对电池性能影响更加明显,与新电池相比,4.3 V、4.4 V过充循环后的电池内阻增加并不明显,4.5 V过充循环后电池内阻最大增加了42.41%;过充循环后的电池熵热系数曲线波动更加明显且幅度随着循环电压的增大而增大;相比于放电,过充循环对电池的充电产热特性影响更明显;在电池产热的热源中,过充循环会先对可逆热产生影响,且随着过充电压的升高,可逆热占比呈现出增大的趋势。

表面积对功率型磷酸铁锂电芯性能的影响

纳米磷酸铁锂是商业化超高功率锂离子电芯的首选正极材料,比表面积对电性能有重要影响。考察了磷酸铁锂比表面积对电芯内阻、倍率和循环性能的影响。结果表明,磷酸铁锂正极材料的比表面积增大,相应电芯的电荷转移阻抗降低,倍率性能提高。高比表面积会增加与电解液的反应,从而对循环寿命有一定影响,对正极表面处理后可提升循环寿命,为大容量功率电芯设计提供依据。