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锂电池的放电曲线介绍

2020-05-08

导读:放电曲线是衡量测试一个电池性能优良度的标准,但是这个锂电池的放电曲线怎么看呢?

锂电池放电曲线

用电池的工作电压做纵坐标,放电时间,或容量,或荷电状态(SOC),或放电深度(DOD)做横坐标,绘制而成的曲线称为放电曲线。充放电曲线中所包含的信息非常丰富,具体包括容量,能量,工作电压及电压平台,电极电势与荷电状态的关系等。放电测试时记录的主要数据就是电流和电压的时间演变,从这些基础数据可以获取很多参数。测定电池的放电曲线,是研究电池性能的基本方法之一,根据放电曲线,可以判断电池工作性能是否稳定,以及电池在稳定工作时所允许的最大电流。

锂电池放电曲线阶段

放电曲线基本反映电极的状态,是正负两个电极状态变化的叠加。在整个放电过程中锂电池的电压曲线可以分为以下 3 个阶段:

1、电池在初始阶段端电压快速下降,放电倍率越大,电压下降的越快;

2、电池电压进入一个缓慢变化的阶段,这段时间称为电池的平台区,放电倍率越小,平台区持续的时间越长,平台电压越高,电压下降越缓慢。

3、在电池电量接近放完时, 电池负载电压开始急剧下降直至达到放电截止电压。

锂电池常见放电曲线

锂电池放电时,它的工作电压总是随着时间的延续而不断发生变化,放电曲线最基本的形式就是电压-时间和电流时间曲线,常见的放电曲线还有电压-容量(比容量)曲线、电压-能量(比能量)曲线、电压-SOC曲线等。

1、电压

锂离子电池放电测试中,电压参数主要包括电压平台、中值电压、平均电压、截止电压等。

平台电压是指电压变化最小而容量变化较大时对应的电压值。

中值电压是电池容量一半时对应的电压值,对于平台比较明显的材料,如磷酸铁锂和钛酸锂等,中值电压就是平台电压。

截止电压是是指电池放电时允许的最低电压,如果电压低于放电截止电压后继续放电,电池两端的电压会迅速下降,形成过度放电,过放电可能造成电极活性物质损伤,失去反应能力,使电池寿命缩短。


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2、容量

电池在一定条件下对外作功所能输出的电能叫做电池的能量,单位一般用wh表示。

电池容量是指一定放电制度下(在一定的放电电流I,放电温度T,放电截止电压V条件),电池所放出的电量,表征电池储存能量的能力,单位是AhC。容量受很多引素的影响,如:放电电流、放电温度等。容量大小是由正负极中活性物质的数量多少来决定的。电池的放电电流越大,输出的容量减少;电池的放电温度降低,输出容量减少。

3、能量

理论能量:电池的放电过程处于平衡状态,放电电压保持电动势(E)数值,且活性物质利用率为100%,在此条件下电池的输出能量为理论能量,即可逆电池在恒温恒压下所做的最大功。

实际能量:电池放电时实际输出的能量称为实际能量,室温下蓄电池以1I1(A)电流放电,达到终止电压时所放出的能量(Wh),称额定能量。

比能量:单位质量和单位体积的电池所给出的能量,称质量比能量或体积比能量,也称能量密度。单位为wh/kgwh/L

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SOCState of Charge )为荷电状态,表示在一定的放电倍率下,电池使用一段时间或长期搁置后剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。

DODDepth of Discharge )为放电深度,表示放电程度的一种量度,为放电容量与总放电容量的百分比。放电深度的高低和电池的寿命有很大的关系:放电深度越深,其寿命就越短。两者关系为SOC = 100%- DOD

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以上就是电池厂家格瑞普为大家带来的锂电池的放电曲线介绍。

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