鋰離子電池多因素老化模型的建立和應(yīng)用.pdf

1、在電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的新時(shí)期，鋰離子電池的老化成為棘手的問(wèn)題。電池的老化導(dǎo)致電池維護(hù)和更換頻繁，電動(dòng)汽車(chē)成本居高不下。對(duì)鋰離子電池的老化研究有助于指導(dǎo)電池的使用，延長(zhǎng)電池的壽命；對(duì)鋰離子電池的老化過(guò)程建?？梢灶A(yù)測(cè)電池的老化狀態(tài)，降低電池定期維護(hù)的成本，同時(shí)對(duì)規(guī)劃電池的梯次利用、避免能源的浪費(fèi)也具有重要的意義。所以，本課題旨在研究在正常使用條件下鋰離子電池的老化演變過(guò)程，并建立以容量損失量為指標(biāo)的多因素老化模型。
　　為了研究電池

2、的老化演變過(guò)程，本文借助工作電勢(shì)窗建立了電池內(nèi)在的老化機(jī)制和外特性參數(shù)的關(guān)系。將影響容量的機(jī)制作為主導(dǎo)老化機(jī)制，明確了五類(lèi)可能的主導(dǎo)老化機(jī)制，分別是活性鋰損失，含鋰正極活性材料損失，不含鋰正極活性材料損失，含鋰負(fù)極活性材料損失和不含鋰負(fù)極活性材料損失?；谝延械难芯浚瑢?duì)這五類(lèi)老化機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并在工作電勢(shì)窗內(nèi)分析了其對(duì)外特性參數(shù)的影響。
　　在此基礎(chǔ)上，通過(guò)分析所有可能的主導(dǎo)老化機(jī)制的組合，及組合下外特性參數(shù)的變化，在理論

3、上形成了磷酸鐵鋰電池主導(dǎo)老化機(jī)制的診斷方法?？紤]到實(shí)際應(yīng)用的可行性，文中還討論了用于診斷的數(shù)據(jù)的獲取方法，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成了電池老化演變過(guò)程的研究。
　　基于電池的老化演變過(guò)程，本文分別對(duì)活性鋰損失和含鋰負(fù)極活性材料損失建立模型，最終形成了電池在全壽命周期內(nèi)的多因素老化模型，通過(guò)恒應(yīng)力老化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了參數(shù)化。模型的可靠性通過(guò)DST工況老化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。從驗(yàn)證結(jié)果可以看出，模型可以估計(jì)電池在經(jīng)歷動(dòng)態(tài)工況后的容量損失量