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电压一致性与锂电池的串联效果多少?

电压一致性与锂电池的串联效果多少?

来源:
2021/03/29 13:51
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【摘要】:

  电压一致性对串联使用的影响

  摘要:对18650单电池在不同充电电压和过放电电流下的循环寿命进行了测试。电池荷电状态是由定量差引起的,由于单个电池的自放电是串联使用的,导致电池组电压不一致,导致电池过放电循环过程和电池组循环寿命衰减。采用三电极系统测量了电池充放电时的正极和负极电位。

  锂电池;一致性;过充;串联放电

  锂电池的一致性是用户的要求。在多串联组合领域,电池的不一致性会影响电池的性能,甚至带来安全风险。导致多系列电池使用不一致的因素有很多,包括原电池本身,如容量不一致、自放电率不一致、内阻不一致、寿命不一致等等。还有外部原因,比如不同的电池冷却环境,不同的电池连接内阻,甚至检测电路造成的放电不均匀。本文主要讨论了电压不一致对多节电池使用的影响。电池电压不一致是实际应用中常见的问题。电压也是电池管理系统中最重要的监控参数。在实际应用中,电池电压不一致的重要原因是电池容量不均匀和自放电。电池电压不一致严重影响电池的串行使用。

  本文使用的电池是18650缸。

  充电电池循环寿命测试,使用2 C恒流充电时,在不同的电压和电流小于0.05度,然后10点电流转移到2.5 Vc过量放电循环寿命测试的电池,使用2 C恒流充电,4.2 V恒压电流小于0.05 C,然后1 C, 10 C恒定放电至1.0,2.5 V。5S1P组合的循环寿命测试采用2C恒流21.0V、21.0V恒压0.05C、10C放电12.5V。在测试过程中,不存在单个电池过充或放电的保护。

  电池的三电极测试,使用直径为1mm的镍丝作为参比电极。在镍丝的周边表面涂覆金属锂片,并将玻璃表面研磨,使新鲜的金属锂紧紧包裹在镍丝上作为金属锂参考电极。放电后,用钳子将电池盖取下。然后将参比电极插入电极组的中心孔,并将电解质注入中心孔。将PP材料制成塑料外壳,用塑料薄膜胶带密封。最后,在湿度小于1%的干燥室内对三电极系统进行了测量。

  测试内容:

  1.1单个电池在不同充电电压下的循环寿命

  1.2单体电池过放电循环寿命

  1.3均匀电压对电池组循环寿命的影响

  1.4真实电池三极系统的充放电

  本文测量了18650年锂电池在不同充电电压和放电电流不同的循环性能,电压和初始SOC差异,人工模拟电池的自放电导致不一致的系列电池电压、充电保护没有电池循环寿命的一部分,因为单个电池放电,导致电池组的失败。通过对实际电池三极系统的测试,得到了放电结束时负极电位的变化。

 

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