插電式混合動力汽車鋰離子電池容量和功率衰減循環(huán)壽命模型

?

插電式混合動力汽車鋰離子電池容量和功率衰減循環(huán)壽命模型

在市場上大規(guī)模推出插電式混合動力汽車的關鍵是降低儲能裝置的成本，鋰電池由于其具有高能量和功率密度成為插電式混合動力汽車的首選。美國能源部混合動力系統(tǒng)汽車科技項目的目標之一就是2022年鋰電池的生產(chǎn)成本比2012年降低75％。提出了一種含混合尖晶石和層狀氧化物正極電極軟包鋰離子電池的半經(jīng)驗循環(huán)壽命模型，在電池老化過程中所得到的試驗數(shù)據(jù)被用于模型的開發(fā)和驗證。一般來說，電池老化表現(xiàn)在其自身儲存能量和傳遞功率能力的降低，而性能指標和容量損失還與內(nèi)部電阻增加有關。在鋰離子電池老化的微觀機制中，引入了活性粒子的損失和金屬沉積物或固體電解質(zhì)（SEI）膜的積累變量。

對插電式混合動力汽車最優(yōu)能源管理的研究包括電池老化和先進儲能系統(tǒng)中電池時效過程。這些理化機制是由壓力因素來增強的，比如瞬時電流增強程度、操作溫度、充電狀態(tài)（SOC）、循環(huán)率、過充電和過放電等狀態(tài)。電池預測是對電池容量或電阻變化達到一個預定閾值的長期預測。電池老化模型的應用包含為電池健康狀態(tài)（SOH）的檢測和預測所設計的算法，雖然模型比較簡單，但是精度很高。電池老化模型對老化過程中持續(xù)充放電的影響、最小電量狀態(tài)、充電速率和溫度進行了研究。其中，動力模式下的電池老化狀況可以代表實際中電池對插電式混合動力汽車的操作情況，該模型描述了電池容量衰減和電阻增加對壓力和電池充電吞吐量的影響。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2015年第278期

作者：Andrea Cordoba-Arenas et al

編譯：魯蘭