近幾年來,低空經(jīng)濟(jì)飛行汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,動力鋰離子電池作為飛行汽車的主要動力來源,在飛行汽車應(yīng)用中占據(jù)最重要的位置之一。目前針對動力鋰離子電池性能研究較多的仍然是集中在未經(jīng)過充放電的新鮮電池以及壽命末期的電性能和安全性能。
為此,我們通過研究其在循環(huán)前后以及循環(huán)過程中的容量一致性、倍率充放電以及高低溫放電性能的變化規(guī)律,對飛行汽車鋰電池的性能進(jìn)行研究。
飛行汽車鋰電池溫度試驗研究:
試驗設(shè)備:環(huán)儀儀器 飛行汽車鋰電池高低溫循環(huán)試驗機(jī)
試驗流程:
1.室溫條件,首先對 6 組樣品進(jìn)行初始電性能測試,電性能測試包括不同充放電倍率對應(yīng)的充放電容量測試、滿電態(tài)內(nèi)阻測試、倍率充放電和高低溫容量測試。
2.然后進(jìn)行充放電循環(huán),每 250 次循環(huán)后進(jìn)行內(nèi)阻、倍率充放電和高低溫容量測試,其中充電電流倍率為 2C,放電電流倍率為 2.5C,低溫測試溫度為 -20℃,高溫測試溫度為 45℃,直到循環(huán)次數(shù)達(dá)到 1000 次(N=4)。
試驗流程圖:
循環(huán)壽命試驗曲線:
上圖為 6 組電池樣品在室溫條件下的循環(huán)壽命測試曲線,充電條件為 1C 恒流恒壓至 0.05C,放電電流倍率為 1C,充放電間隔30min。
從圖中可知,所有測試電池樣品在室溫下循環(huán)的放電容量衰減與充放電循環(huán)次數(shù)近似線性關(guān)系,1000 次循環(huán)后容量保持率在79.82% ~ 82.79%。容量線性衰減是比較理想的衰減模型,可以更加準(zhǔn)確的預(yù)測電池的使用壽命,計算 6 組樣品的標(biāo)準(zhǔn)差系統(tǒng)評價其充放電循環(huán)過程中的一致性,標(biāo)準(zhǔn)差計算公式如下:
高低溫循環(huán)結(jié)論:
電池首次循環(huán)放電容量標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)為0.008,而 1000 次循環(huán)后,標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)增加至 0.018,增加了約一倍,表明電池之間的放電容量一致性變差,意味著單體電池組成系統(tǒng)后可用容量加劇降低,從而影響飛行汽車的續(xù)駛里程。
如需了解更多飛行汽車鋰電池的試驗研究,可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。