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電動汽車牽引電池的測試

不斷擴(kuò)大產(chǎn)量的電動汽車對高品質(zhì)電池的需求越來越多，一些適用于汽車工業(yè)的電池（如LiFePO4）為市場提供了巨大的潛力。研究了影響電池壽命特性的一些因素，以及電池在電動汽車中的二次利用。

LiFePO4電池具備較高的熱容量和化學(xué)穩(wěn)定性，相比鋰離子技術(shù)能夠提供更好的安全性，鋰離子電池的性能取決于工作電壓，如果超過閾值，會對電池部分或細(xì)胞造成永久性損壞甚至銷毀，而LiFePO4電池不可燃，因此在充電和放電過程中處理不當(dāng)時(shí)也不會燃燒；LiFePO4電池可以在高溫環(huán)境下不分解，因此其在過充電或短路情況下更穩(wěn)定且能提供一個(gè)較長的生命周期。為了能存儲電能，電動汽車的牽引電池都配備集成充電器和平衡子系統(tǒng)。

影響鋰離子電池壽命的因素如下。①過電壓：如果充電電壓超過推薦的上限電壓（通常為4.2V），過大的電流會引起過熱、鋰電鍍兩個(gè)問題。②欠壓/過放電。充電鋰電池受欠壓以及過放電影響，電池電壓降到低于約2V而造成電極材料逐行被擊穿。③充電狀態(tài)。④溫度過高或過低對電池的影響都是負(fù)面的，因此需要嚴(yán)格控制溫度。電池的工作環(huán)境包括低溫運(yùn)行、高溫運(yùn)行和熱失控。電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)由溫度或電壓驅(qū)動，電池溫度越高，內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)會越快，因此高溫能提供更高的性能，但是在同一時(shí)間內(nèi)不需要的化學(xué)反應(yīng)增加反而會造成電池壽命損失。

電池測試在保持平衡系統(tǒng)的同時(shí)通過循環(huán)充電和放電進(jìn)行，將電池到達(dá)某一特性時(shí)的循環(huán)周期作為電池壽命。在LabVIEW測量卡中進(jìn)行過程控制編程。測量卡控制測量裝置并在充放電之間進(jìn)行切換。此外，長期進(jìn)行電池單元的測試是為了驗(yàn)證3000個(gè)循環(huán)之后電池容量下降10%后的性能。

刊名：IFAC-PapersOnLine（英）刊期：2015年第48期

作者：K. Friedrischková et al編譯：王瑩