基于微分电压曲线的锂离子电池老化模式分析
2021-07-06孙淑华贾新羽
电源技术 2021年6期
孙淑华,贾新羽
(1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛 266111;2.北京交通大学国家能源主动配电网研究中心,北京 100044)
锂离子电池在实际使用过程中会出现老化现象,从而影响电池的使用寿命以及电化学性能,并且电池内部老化模式复杂,因此准确诊断电池健康状态以及老化模式能够为电池系统的管理和控制提供理论依据[1]。锂离子电池内部老化模式主要包括锂离子损失和正负极材料损失[2]。微分电压(DV)分析是研究电池老化机理的常用方法,电池充放电过程涉及多个电化学反应平台,DV 曲线的峰和谷可以表征电池内部不同的电化学反应过程[3]。通过研究电池老化过程中DV 曲线形状的变化可以分析电池内部老化模式,但是由于电池DV 曲线所对应的电化学反应过程同时对应不同的正负极反应平台,因而DV 曲线峰谷高度以及面积的变化同时包含了正负极老化所造成的影响[4-5]。因此解耦电池DV 曲线形状变化所对应的电池老化模式十分重要。
利用半电池合成全电池曲线的方法可以将全电池充放电曲线各个平台与正负极电化学反应相对应[6-7]。本文基于半电池充放电曲线合成全电池充放电曲线的方法,研究DV曲线形状变化所对应的具体电池老化模式:首先采用粒子群算法(PSO)以及正负极半电池充放电曲线合成全电池充放电曲线,然后利用仿真结果分析电池老化过程中全电池DV 曲线特征变化所对应的电池内部老化模式。……
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