分析磷酸铁锂动力锂离子电池包容量损耗

磷酸铁锂动力锂离子电池容量损耗分析

基金项目:国家63计划资助(2003AA501350)，中央高校基础科研业务费资助(CDXS11151156)。胡银泉(1978-)，男，博士。电池容量衰减过快的问题有利于电池包的有效利用，减缓了电池包容量衰减的速度，延长了电池包的循环使用寿命。

1电池充放电机理与自放电分析1.1电池充放电机理磷酸铁锂正极材料具有规则的橄榄石结构，对磷酸铁锂电池的结构与特性进行了大量的研究。磷酸铁锂电池是指以磷酸铁锂为正极材料的锂电池。在充放电过程中，聚合物膜将正极和负极分开，阻止电子通过，并允许锂离子通过。根据式(1)和式(2)，LFePODFeP04之间进行充放电反应。充电过程中，锂离子从UFeP0和4中逸出，通过隔膜向负极迁移，正极形成FeP0和4相。在放电过程中，锂离子从负极逃逸，通过隔膜迁移到正极，插入FeP04形成UFeP04。由于在充放电过程中铁氧配位关系变化不大，所以除锂过程中虽然存在相位变化，但不存在影响锂电化学性能的体积效应。

电池自放电分析电池自放电是指电池在不使用时电池容量的自然损耗。在正常情况下，电池的自放电程度重要受阴极材料、电池制造工艺、电解质性能、温度和时间等因素的影响。自放电会使电池失去部分容量。电池的自放电受温度和充电状态的影响较大。假如负极充满电而正极自放电，电池内部的容量平衡就会被破坏，导致永久性的容量损失。在长时间或频繁的自放电过程中，锂可能会沉积在碳上，加剧两极之间的容量不平衡。在实践中，电池自放电还包括电池管理系统消耗的电量。

2.它是电池包的车载放电。单个电池测试模块测试每个电池的电压和温度。触摸屏模块检测电池包的总电压和电流，控制电池包的充电过程。低压电动车各电池包的电池数量为16个，串联在一起。totalvoltage是触摸屏模块，用于检测电池包的总电压和总电流，并在触摸屏模块上实时显示总电压、总电流、单电池电压、温度等重要信息。触摸屏模块通过CAN总线与充电器、平衡模块、电机控制器同时通信，监控电源电池包的充放电过程，是管理系统的核心。

磷酸铁锂动力锂离子电池充电过程如下:最初,磷酸铁锂动力锂离子电池充电的充电器,单电池测试模块的单电池电压、温度测试,测试结果可以通信处理器的触摸屏,触摸屏系列微处理器监控和控制充电过程。电池按单个电池的电压控制串联充电方式充电。当系列充电结束时，触摸屏模块检测到某一电池或多节电池的荷电状态较低，要启动平衡模块，触摸屏发出信号启动相应电池的平衡模块。当平衡充电模块完成每个电池的平衡充电后，平衡充电模块停止工作，触摸屏微处理器显示电池包已充电完毕。

通过磷酸铁锂动力锂离子电池的充电实验，验证了平衡充电模块能够很好地平衡电池包中各单体电池的充电。通过电池包的平衡充电装置，电池包中的每一节电池都可以充满电。

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