鋰離子電池參數(shù)獲取及變參數(shù)模型.pdf

1、鋰離子電池因性能優(yōu)良而在電子設(shè)備及電動(dòng)車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在電池的使用過程中，如何預(yù)測電池的充放電行為具有重要意義，電化學(xué)模型能夠比較準(zhǔn)確的預(yù)測電池性能，但是傳統(tǒng)電化學(xué)模型存在很多缺陷，尤其中高倍率仿真精度很低，本文對(duì)如何提高P2D電化學(xué)模型的仿真精度進(jìn)行了深入研究，提出了鋰離子電池變參數(shù)模型。
　　首先，針對(duì)一節(jié)自制的鋰離子電池，通過物理的、電化學(xué)的以及參數(shù)辨識(shí)的方法獲取模型參數(shù)，提出一套完整的參數(shù)獲取方法。采用物理測量的方法

2、獲取電池結(jié)構(gòu)參數(shù)及設(shè)計(jì)參數(shù)；采用庫侖滴定法獲取材料開路電勢曲線并通過高斯公式進(jìn)行擬合；采用EIS、PITT、GITT法分別測量了固相擴(kuò)散系數(shù)并進(jìn)行了比較，結(jié)果PITT與GITT法測量結(jié)果一致EIS法測量結(jié)果較前兩種少一個(gè)數(shù)量級(jí)；采用LSV法測量了材料反應(yīng)速率常數(shù)，結(jié)果正極反應(yīng)速率常數(shù)變化范圍不大，負(fù)極為分段函數(shù)形式；采用EIS法以及DC/AC法測量了電解液電導(dǎo)率和陽離子遷移系數(shù)；提出通過0.04C的小電流放電曲線辨識(shí)初始嵌鋰量的方法。<

3、br>　　其次，深入分析了粒徑分布、SEI膜內(nèi)阻、變化的反應(yīng)速率常數(shù)、變化的固相擴(kuò)散系數(shù)對(duì)模型的影響，提出了變參數(shù)模型。在粒徑分布上，提出了兩粒度以及三粒度模型，結(jié)果小倍率時(shí)小粒度起主導(dǎo)作用，大倍率時(shí)大粒度起主導(dǎo)作用使放電截止點(diǎn)提前，同時(shí)三粒度模型能夠解釋0.5C以上“拐點(diǎn)”消失的現(xiàn)象；SEI膜的作用相當(dāng)于歐姆內(nèi)阻，相當(dāng)于放電曲線的“平移”，對(duì)放電截止點(diǎn)影響較?。蛔兓姆磻?yīng)速率常數(shù)通過改變電流密度分布來影響電壓平臺(tái)，不影響放電截止點(diǎn)；變