锂离子电池宽温度区间无析锂快充策略
2020-10-21郑岳久韩雪冰褚政宇刘金海杨映华
周 旋,周 萍,郑岳久*,韩雪冰,褚政宇,刘金海,杨映华,薛 钢
(1.上海理工大学 机械工程学院,上海 200093,中国;2. 汽车安全与节能国家重点实验室,清华大学,北京100084,中国;3. 北京新能源汽车股份有限公司,北京 100176,中国;4. 苏州玛瑞柯测试科技有限公司,苏州215010,中国)
目前,节能与环保成为世界各国关注的重要社会问题[1],因此电动汽车被重新推上时代的舞台。锂离子电池因其输出电压高、能量密度高、循环寿命长、自放电率小、充电效率高等特点,被广泛应用于电动汽车[2-3],但是,在使用过程中,充电时间过长是电动汽车用户最为关心的问题之一[4],如何提高单体电池充电速度是目前电池研究的热点。
为了提高充电速度,研究人员从不同角度开发了各种充电策略。恒流恒压(constant current constant voltage,CCCV)充电策略有利于锂离子电池充分发挥出电池容量,恒压段(constant voltage,CV)能补偿恒流段(constant current,CC)的容量损失,而容量损失随充电速率的增大而增大[5]。恒流恒压充电策略其优势在于充电方式简单,可操作性强,且恒压段可以使电极材料内部锂离子浓度分布均匀,但恒压段耗时长,时间成本高。Notten等[6]为了提高充电速度,在电池接近0%的荷电状态(state of charge,SOC)下进行短时间的大倍率充电,在5 min内充了1/3的额定容量, 但空电状态下大倍率充电可能会损害电池寿命。熊会元等[7]提出多阶段正负脉冲快速充电方法,相比恒流恒压,能够提高充电速度和充电容量,降低充电极化电压,但过大的脉冲电流可能会对电池产生冲击。何瑢[8]根据电池不同SOC区间, 采取不同充电策略,有效地缩短了充电时间,但充电策略复杂,可操作性低。……
