电动车用锂离子动力电池充放电特性

　　摘要：为了解锂离子动力电池的充放电特性，评价其在电动车辆上的使用性能，对锂离子动力电池进行了充放电试验测试。基于实验结果， 对锂离子动力电池的工作电压、工作电压下降速率和温升等工作特性进行了研究和详细分析，同时对锂离子动力电池单元间的工作一致性进行了分析评价。锂离子动力电池能够比较好的满足电动车辆的使用特性，但是对于锂离子动力电池的温升问题和深放电情况下的电池一致性问题在使用中应该予以考虑。

　　电动车存在的主要问题与电源密切相关。动力电池技术的发展一直沿着两条线路进行： ①对原来电池的不断改进； ②对新型电池的不断研制，电动车辆和混合动力车辆用锂离子动力电池已列入"十五"863 高科技计划。

　　为了进一步了解锂离子动力电池的充放电特性，评价其在电动车辆上的使用性能，对国内生产的一种锂离子动力电池（高：4135mm ,直径： 73mm ,体积： 1182cm3 ,质量319kg ,额定容量150Ah ,电压为316 V） 使用DFCF1624 智能充放电机进行了一系列试验。

　　1  试验设计

　　两只锂电池串联，并分别编号为A、B ,在试验进程中测量各个单体电池的端电压以及A 电池温度。

　　1. 1  电池充电试验设计

　　锂离子动力电池充电按照技术要求，采用智能充电模式，并控制单体电池最高端电压为4. 25 V ,最大充电电流限制为< 0. 3 C ;当充电电流< 3 A时，停止充电。

　　1. 2  电池放电试验设计

　　根据电动车的实际使用要求，采用C/ 3 和C/ 5 的恒流放电，当电池的端电压达到3 V时（电池的技术要求） ,停止放电。

　　2  试验结果

　　2. 1  锂离子动力电池充电特性

　　锂离子动力电池的充电试验测试结果见图1 .

图1  锂离子动力电池充电特性

　　在图1a 中电池端电压在充电初始时刻有比较大的上升率，而随着充电过程的不断进行，电池端电压逐渐趋于平稳。由图1b 可以看出，锂离子动力电池在智能模式充电方式下，充电电流在开始时迅速达到比较大的值， 而后几乎线性下降， 在420 min时，电池基本已经到达满充状态。电池在充电始末温升在3 ℃之内（环境温度为15 ℃） ,说明在智能模式充电的方式下锂离子动力电池的电流接受能力良好，充电效率较高。