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.     

单体锂离子动力电池热效应试验研究与仿真分析

针对锂离子动力电池充放电过程中,由热效应带来的温度上升、温度不均,甚至温度失控问题,以型号为18650磷酸铁锂电池为例,通过实验测试的方法获得温升特性曲线,在不同温度下,对单体电池的直流内阻进行测试,得到在一定倍率下的放电R-SOC曲线,确定单体电池直流内阻模型以及生热速率计算方法。同时,通过ANSYS仿真软件构建单体锂离子动力电池三维热模型并进行温度场模拟。通过对比实验数据可知,最大温差小于0.3℃,说明该模型具有较好的准确性和适应性。     

电动汽车磷酸铁锂电池最佳SOC工作区研究

磷酸铁锂电池由于寿命长、安全性能好、成本低,已经成为电动汽车的理想动力源和能量源。电池的荷电状态(SOC)是影响电池性能及使用寿命的主要因素之一,以10 Ah磷酸铁锂电池单体为研究对象,对其开路电压、极化电压、电池内阻进行了实验研究。结果表明,当电池单体SOC在20%~90%时,磷酸铁锂电池的电压和内阻变化平稳,确定为电池的最佳工作区。     

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。     

磷酸铁锂电池性能衰退与容量预测模型研究

动力电池由于老化导致的性能衰退与储能系统功率吞吐能力密切相关。为了揭示磷酸铁锂电池的老化特性,进行了实验研究。通过不同恒定倍率下的循环老化实验和特性实验,获取了磷酸铁锂电池特征参数的变化规律以及容量增量分析(ICA)曲线的变化趋势。实验结果表明,磷酸铁锂电池的容量和欧姆内阻随老化变化明显。利用半经验老化模型结合2 C循环老化实验结果验证了电池可用容量预测结果,预测模型能够有效地预测电池可用容量衰减,预测误差在2%以内。     

淘汰磷酸铁锂动力电池内阻测试方法研究

以淘汰磷酸铁锂动力电池为研究对象,采用内阻测试仪测试法、直流阻抗法、短路电流与内阻水平法、交流阻抗法分别进行内阻测试,结果表明:内阻测试仪测试法最简单,可以在线测量,但是系统误差最大;直流阻抗法和短路电流与内阻水平法可避免较大的人为误差,并且能够清楚地显示电池内阻在不同SOC下的变化情况,但是只能在离线状态下测量,其中,短路电流与内阻水平法测试是在大电流放电下进行的,对电池会产生一定的影响;交流阻抗法测试能够比较全面地反映各部分动力学过程产生的阻抗,但是只能测出某一荷电状态下的电池内阻变化,并且测试相对复杂且受环境影响较大。     

三元锂电池内阻测量系统设计与实现

针对目前动力锂电池内阻测量方法中直流放电法存在的局限性和交流阻抗法在抗干扰方面的不足,设计了一种动力电池内阻检测系统。该系统通过信号发生电路和V-I转换电路将固定频率的交流信号注入电池与标定电阻,再由差分放大电路、带通滤波电路和有效值提取电路结合开尔文四线连接法将电池两端与标定电阻两端产生的响应信号进行提取。通过计算采集到的信号得到锂电池内阻值,实现了毫欧级动力锂电池的内阻测量。测试结果表明,系统抗干扰能力强,结构简化,整体测量精度在5%以下,可以稳定地完成动力锂电池内阻的测量,对于评估电池的健康状态具有重要意义。     

一次性锂电池电量预测技术研究

针对在一次性锂电池电量预测方面所存在的不足,提出一种新型实用的一次锂电池SOC预测方案。该系统采用锁相放大技术设计一款交流内阻测量装置,采集锂电池交流内阻,根据交流内阻与SOC变化关系构建函数模型,并以该模型实现一次锂电池SOC预测。实验结果证明,该系统可有效用于一次性锂电池的电量预测,且测试结果较为可靠。     

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.     

磷酸铁锂电池性能测试与优化使用研究

磷酸铁锂电池的生产工艺严重影响其性能.实时跟踪采集与处理电池的充放电电压与温度值,可以了解电池的充放电特性,优化电池的实际使用方式.该文所设计的电池性能测试系统以STC12C5A60S2单片机作为微处理器,连接2片AD7888芯片实现多通道A/D转换,并通过模拟开关CD4051连接多路温度传感器,以及控制继电器开合,采集的数据通过USB总线通信传送到上位机.数据分析依据直流放电闭合前后的压差算出电池内阻,利用充放电电流与时间的积分得到电池容量,并与电压相对应.结果显示大电流充放电时内阻引起的压差不可忽视,需要实时矫正,充电时间有限制时可不进行涓流充电,而电池存放时的电压值应在最稳定放电区间,此外电池具有良好的温度特性.     

变、配电站直流电源系统集成控制器关键技术研究

研究了基于磷酸铁锂电池的变、配电站直流电源系统集成控制器的关键技术,通过实时监控直流电源装置、磷酸铁锂电池管理系统,实现电池性能测试管理、系统运行参数显示和完善系统保护功能,满足大、中、小型发电厂,变电站和配电站的智能型直流电源系统应用的要求。     

基于气体在线监测的磷酸铁锂储能电池模组过充热失控特性

磷酸铁锂储能电池的热失控预警是其大规模推广应用急需解决的问题.首先分析了磷酸铁锂电池热失控产气机理,以硬壳磷酸铁锂电池模组和软包磷酸铁锂电池模组作为试验对象,分别由32块单体电池4并8串组成和72块软包单体电池6并12串组成,搭建与真实储能舱环境一致的试验平台.通过恒流过充的方式研究硬壳和软包磷酸铁锂电池模组过充至热失...     

基于直流二次放电法的蓄电池内阻测试

内阻是反映变电站阀控铅酸蓄电池综合性能的重要参数之一。对比当前阀控铅酸蓄电池内阻测试的几种方法,研究了基于IEC标准的直流二次放电法的内阻测试方案。开发了一套适用于多型号、大容量阀控铅酸蓄电池的内阻测试装置,介绍了装置的硬件设计方案,采用闭环智能控制技术和双负载电阻实现大电流的精确控制,给出了软件界面及工作流程图。通过对河北南部电网变电站蓄电池的实际测试,证明装置满足不同容量和型号的阀控铅酸蓄电池内阻的测试准确性和一致性要求。     

锂离子电池组的内阻在线检测系统的设计

锂离子电池组在应用中需要对其内阻进行检测.对电池的交流内阻测量法进行了改进,在串联电池组内阻的测量中引入了单体电池的内阻测量法,设计了锂离子电池组内阻的在线检测系统.通过锁相放大技术及基准电阻补偿方法提高了测量的精度,误差在10%以内.     

锂离子蓄电池相关特性试验研究

为了确定锂离子蓄电池在不同负荷下的最小允许放电电压、内阻变化规律以及内阻消耗量,对4节3.2 V/60 Ah的锂离子蓄电池单体串联组成电池组进行了放电试验,记录不同时刻蓄电池组端电压、放电电流和内阻值,利用M atlab对所采集到的数据进行处理,计算出了各种不同负载条件下蓄电池组的放电量、负载消耗的能量、蓄电池内阻消耗的能量以及蓄电池的内阻消耗的能量占整个能量消耗的百分比,并绘制出蓄电池试验变化曲线。结果表明:锂离子蓄电池单体所允许的放电端电压最小值在2.75 V左右,内阻值约为0.75 mΩ,不随放电量和负载的变化而发生变化;在负载相同的条件下,电池组放电电流减小趋势和端电压下降趋势一致;负载越大内阻消耗量也越大。以上结论为蓄电池能量管理系统开发提供理论依据。     

AA型密封MH-Ni电池内阻特性研究

研究了ＡＡ型密封ＭＨ－Ｎｉ电池在充放电过程及循环寿命测试实验中的内阻及内压变化情况。实验结果表明,在充放电过程中,内阻变化受正负极活性物质氧化态／还原态的转化反应影响,充电过程还与内压有关;在循环寿命测试实验中,由于正极膨胀及电解液的减少,内阻增大,导致电池容量衰减,性能降低。因此,减小正极膨胀和保持电解液量是降低内阻、提高电池性能、延长电池循环寿命的有效方法。     

阀控密封铅酸蓄电池电导/内阻与电池性能关系研究

主要研究了温度、静置时间、浮充电压、浮充时间等对AGM系列电池的电导/内阻的影响;并通过高温加速寿命试验,研究了电池内阻与电池寿命的关系;又通过对报废电池电导/内阻的研究,得出不能单纯用电导/内阻测试结果来判断电池的容量或寿命状况的结论。     

阀控密封铅酸蓄电池电导测试原理与实践

用交流阻抗法测得的电池电导（或内阻）值会受到交流信号的频率、幅度、电池工作状态的影响,尤其要受到接触电阻的干扰。电池电导测试仪是在交流信号频率和幅度固定的条件下测取电池电导（或内阻）,是简化了的交流阻抗测试仪;用它测试阀控式密封铅蓄电池的电导,会引入很大误差。实验结果表明,铅蓄电池的容量在５０％ 以上时,其内阻几乎没有变化,因而不能根据用电导仪测得的电导值去判断使用中的阀控式密封铅蓄电池的质量状态（它们的容量均在８０％ 以上）,更不能预测电池的使用寿命。由于电解液量对阀控式密封铅蓄电池的容量影响很大,因而使用电池电导测试仪有助于发现密封铅蓄电池组中的失效电池,也可为判断密封铅蓄电池是否失水提供信息     

温度对LiFePO4锂离子动力电池的影响

磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池的性能受环境温度的影响较大,在环境温度低于0℃时,电池的内阻迅速增加,比能量和比功率迅速下降,电动汽车的起动性能受到影响.为了使电池组能正常运行,需要采取保温措施.由于LiFePO4锂离子电池的内阻较高,电池组运行时温度升高,为保证安全运行,要提供冷却系统.