死Messmethoden苏珥Selbstentladung冯Lithium-Ionen-Batterien在请来两了hauptsachlich Kategorien unterteilt: 1) statische Messmethode,贝der死Selbstentladungsrate军队兰格Stehenlassen der空中打脚ermittelt将;2)Dynamische Messmethode苏珥Realisierung der Parameteridentifizierung der空中打脚im dynamischen Prozess。

Statische Messmethode

目前主流的锂离子电池的自放电测量方法是静态的电池很长一段时间在某些环境条件,并测量电池参数的改变之前和之后的静态描述锂离子电池的自放电程度。根据不同的测量参数、静态测量主要分为三类:容量测量开路电压测量和电流测量。

1。能力测量

电池前允许站很长一段时间,电池充放电一次,记录放电容量Q0之前站。站后,电池放电以同样的方式,和放电容量站记录后问。

根据方程(7),可以计算电池的自放电率η。那么电池充电和放电以同样的方式,和电池放电容量Q1周期记录。根据方程(8)和(9),可逆自放电Qrev和不可逆自放电Qirr电池可以分别计算。一个图的方法如图1所示。

图1原理图的能力测量方法

在电池测试手册颁发的国际标准化机构和相关政府部门和行业协会、有关规定是由检测电池自放电的通过能力测量:国际电工委员会(IEC)发布了“电池和电池含有碱性或其他non-acidic电解质:便携式二次锂电池和蓄电池”(IEC 61960)规定,电池soc将在50%,储存在(20±5)℃的环境温度为90天,充电后,电池的放电不应小于额定容量的85%,具体测量过程如图2所示。电动汽车电池测试手册发行的美国汽车研究委员会(USCAR)规定,实际功率相应操作前要测量电池的测量范围。电池放电后的C / 3比50%的电力,它存储在一个环境温度为30天,30°C和放电的电池充电后测量。“性能要求和测试方法,为电动汽车动力电池”(GB / T 31486)发布了由中国标准化行政类似于IEC标准,规定了测量测试过程的保留和恢复能力能力。以室温测试为例,电池在室温下存储8 d,电荷保持率不小于85%的初始容量,容量复苏是不少于90%的初始容量。具体测量过程如图2 b。

图2测量过程(a)中指定的IEC 61960和测量过程(b)在GB / T 31486中指定

2。开路电压测量

锂离子电池的自放电程度特征是通过测量电池开路电压的变化在休息的过程。这种方法的优点是简单,耗时比测量能力。缺点是锂离子电池的电压平台的开放volt-soc曲线(如锂离子电池),电池电压的变化范围在一个大的SOC,,很难描述自放电的程度通过测量电压,也就是说,该方法有一定的应用范围。

3所示。电流测量

的锂离子电池充电时,可利用微电流维持电池电压不变,自放电电流和充电电流的值稳定[1 - 2]。这个小电流可能不是稳定了几个月,和稳定时间不同的电池设计是不同的,一般建议测量时间至少一周[3]。

这个方法也有类似的问题的方法测量开路电压,也就是说,锂离子电池的电压平台,挑战此方法的有效性。此外,由于锂离子电池的自放电电流非常小,一般C / 50000或更低,应用电流和测量这个小订单,实验仪器的要求很高。

上述传统的静态电流测量方法在一定程度上得到改善。电化学工作站用于施加一个恒定电压低于开放电流给电池,并通过电路电流测量在同一时间。电池的当前时间曲线没有自放电和电池自放电是如图3所示。

图3部分Sazhin电流测量方法的实验结果

通过积极应用恒定电压,控制电池达到平衡态,,通过的电流测量电路在这个过程中,可以缩短测量时间。此外,交叉点(CZCP)电流为零也可以使用作为一个参数来描述自放电率。如图3 b, tCZCP当当前Isc达到零的对数与对数呈正相关的自放电电阻Rself。

然而,这个方法也有一个严重的缺点,那就是,实验设备的准确性很高。电化学工作站用于实验电压决议100紫外线(14.5 v范围)和当前解决1 pa (200 na范围)。

综上所述,上述三种方法非常耗时,与实验期间从一天到十天,和减少测量时间的测量在当前场景需要设备成本高。

动态测量方法

动态测量方法,实现电池的参数识别的动态过程。缩短测量时间,节省空间资源和人力资源。方法之一是加快自放电率通过改变环境温度等条件和电池的SOC,以便测量参数在短期内可以改变相对较大。虽然这种方法可以节约实验时间,也加速了老化的电池,增加了损坏的电池,它只适用于实验室研究和不适合大规模应用程序在实际生产。另一种方法是引入基于现有成熟的锂离子电池自放电电阻等效电路模型,并测量锂电池的自放电率在动态过程中通过不同的参数识别方法。

基于自动系统辨识理论,锂离子电池是简化为一阶阻容(电阻-电容)等效电路,和相同的充电和放电电流应用于锂离子电池和等效电路和等效电路的参数是根据不同的输出电压调整到两种方法之间的差异为零,和锂离子电池的自放电电阻的值。该方法所需的总测量时间大约12 h。然而,这种方法把电池无源电路,不考虑的影响电池的电荷状态的变化对输出电压在实验。

减少电池的等效电路如图4所示。地点:Rp,我是电化学反应电阻,Cp,我是双电层电容器,Rself自放电电阻,C是电池等效电容。对锂离子电池应用短时电流脉冲措施在随后的休息过程中电压变化,和自放电电阻值进一步分析。这种方法只考虑反应,在每个阶段中起着主导作用的静态过程,将复杂的反应物,减少了计算和缩短测量时间。

图4锂离子电池等效电路

具体地说,经济复苏的过电压在静态的初始阶段中起着主导作用,和电池的自放电的静态起着主导作用。自放电的时间常数可以通过数据分析的静态段,然后引起的电压降自放电过电压的恢复期可以补偿,和电池的等效电容可以解决,可以获得和自放电电阻的值。该方法可以获得锂离子电池的自放电电阻在10 ~ 48小时,节省大量的时间与传统方法相比,但它仍然需要消耗大量的静态时间观察阶段自放电起着主导作用。

死Auswirkung进行空中打脚Kurzschlusses德将在请来两Kategorien unterteilt: Parametereffekt Verbrauchseffekt。Darunter: Der Parametereffekt bedeutet, dass aufgrund des Vorhandenseins进行Kurzschlusswiderstands死gemessene Leerlaufspannung和Der Innenwiderstand gewisse Abweichung vom tatsachlichen温特aufweisen;Der Verbrauchseffekt bedeutet, dass aufgrund des Vorhandenseins进行Kurzschlusswiderstands死在Der空中打脚gespeicherte科特布斯kontinuierlich verbraucht将和Der Batterie-SOC魏特abnimmt,是祖茂堂静脉gewissen Abweichung vom wahren温特Der Batterie-Leerlaufspannung fuhrt Innenwiderstand Normalwert生效。

我在巢穴Formeln(10)和(11)dargestellten Batteriedifferenzmodell是Ei死Leerlaufspannung der空中打脚,Ri der Innenwiderstand der空中打脚和Ui和我死gemessene Batteriespannung、der gemessene Batteriestrom。死Werte冯ΔEi和ΔRi了军队死rekursive方法der kleinsten方形ermittelt和死abnormalen参数,死穴Schwellenwert uberschreiten,组织的军队一张statistische方法identifiziert,嗯festzustellen, ob死空中打脚杯internen Kurzschluss aufweist。要是der Kurzschlusswiderstand 100Ωbetragt,萤石死方法死Identifizierung des internen Kurzschlusses fruhestens 4 Stunden和43 Minuten realisieren。

死oben genannten drei dynamischen Messmethoden vereinfachen死Lithium-Ionen-Batterie军队死Einfuhrung冯Ersatzschaltkreisen和anderen Mitteln和ubernehmen创新experimentelle Methoden zur分析des Selbstentladungswiderstandswerts wodurch große Fortschritte贝der Verkurzung der Messzeit erzielt wurden。

Zusammenfassen

死Methoden苏珥Messung der Selbstentladungsrate冯Lithium-Ionen-Batterien军队statische Messung和dynamische Messung了besprochen。死wichtigsten Schlussfolgerungen lauten是不是folgt:

1,Nebenreaktion死去,死一个der negativen Elektrode / Elektrolyt -和der positiven Elektrode / Elektrolyt-Grenzflache auftritt,是死Hauptquelle der Selbstentladung der Lithium-Ionen-Batterie和萤石的军队死Oberflache der positiven Elektrode和死Zugabe冯Zusatzstoffen在der negativen Elektrode verandert了,Elektrolyt制裁Mittel,嗯das Auftreten静脉Selbstentladung祖茂堂verhindern。

2。Im Batteriespeicherprozess sollte versucht了,靠窗户祖茂堂hohen奥得河祖茂堂niedrigen SOC-Zustand祖茂堂vermeiden,和死Umgebungstemperatur Luftfeuchtigkeit sollten在einem relativ niedrigen德国gehalten了。

3所示。死derzeit gangige Selbstentladungsmessmethode这statische Messung,死auf einem statischen Langzeitexperiment basiert。这位方法Das großte问题贝besteht达林,dass Messzeit祖茂堂朗是死去,是祖茂堂静脉enormen Verschwendung冯于柏林和Personalressourcen fuhrt。Es wurden einige dynamische Messmethoden苏珥Parameteridentifizierung在Kombination麻省理工学院Ersatzschaltkreismodellen vorgeschlagen,和Es wurden einige Fortschritte贝der Verkurzung der Messzeit erzielt。军队innovatives experimentelles设计是死entkoppelte Identifizierung der Selbstentladung im dynamischen Prozess der Schlusselpfad和死Entwicklungsrichtung毛皮死Realisierung静脉schnellen Selbstentladungsmessung der Zukunft。