锂离子电池并联研究_周显茂资料
3页1、锂离子电池并联研究 周显茂 ,张 郑 ,袁昌杰 ( 广东国光电子有限公司 , 广东 广州 510800) 摘 要 :研究了锂离子电池单体的容量、放电平台、初始电压、自放电率等参数对并联电池性能的影响。 结果表明, 单体锂离子 电池的自放电率对电池组影响较大; 并联前单体电池的电压差也要控制; 而单体电池的容量差异对电池组影响不大。 关键词 :锂离子电池、电池单体、并联、电池组 - - , , - ( . , . , 510800, ) : - , , , , - - . - - , , . : - ; ; ; 作者简介: 周显茂( 1968- ) , 男, 天津大学电化学本科毕业, 广东国光电子有限公司总工程师, 从事锂离子电池研究。- : . 锂离子电池自工业化以来, 发展极其迅速。 其突出的优势 是能量密度高、循环寿命长、环境友好、自放电率低等 1 - 2 , 应用 领域有便携式数码产品、电动工具、电动车、电动玩具等 3。 对 电动工具、电动车、手提电脑领域, 通常都是将多只单体电池串 并联使用, 以提高电池组的能量。 本文以软包装锂离子电池为 研究对象, 研究了单体电池的性能参数
2、对并联电池组性能的影 响。 1 实验部分 1. 1 四种软包装锂离子单体电池的制作 表 1 试验电池种类 电池种类电池型号 设计容量 / 正极材料 503448800钴酸锂 503448800钴镍锰酸锂 603448950钴酸锂 603448950钴酸锂:钴镍锰酸锂 = 1:1 1. 2 单体电池测试 确良测试三种正极单体电池的 1 放电曲线, 测试单体电池 的放电容量、电压、内阻、放电平台、自放电率; 并抽样测试 1循 环寿命。 1. 3 并联电池组 并联组合方式如图 1 4。 图 1 两只单体并联方式 ( 1) 不同容量单体电池并联: 选择正极材料都是钴酸锂的 类和 类单体电池, 容量有明显差异, 并联测试。 ( 2) 不同正极单体电池并联 ( 即不同放电平台 ) 单体电池并 联: 选择容量相近、正极材料分别是钴酸锂和钴镍锰酸锂的 类 和 类单体电池, 并联测试。 ( 3) 不同初始电压单体电池并联: 选择 类单体电池, 容量 相近, 单体电池初始电压相差 250 , 并联测试。 ( 4) 不同自放电率的单体电池并联: 选择 类单体电池, 容 量相近, 单体电池自放电率有差异, 并
3、联测试。 2 测试结果 2. 1 不同正极材料单体电池的 1 放电曲线 钴酸锂正极的放电平台较高, 3. 6 放电容量达 80%左右; 112广州化工2010年 38卷第 3期 三元( 钴镍锰酸锂) 正极放电平台最低, 3. 6放电容量 50%左 右; 1:1混合正极放电平台居中, 3. 6放电容量 65%左右。 由于三元正极放电时脱锂电位要低于钴酸锂 3 , 因此其放 电平台较低, 而钴酸锂与三元按 1:1混合的正极, 放电脱锂时, 电位从高到低依次放电, 其放电平台介于钴酸锂和三元正极之 间。 图 2 不同正极材料电池 1. 0放电曲线 2. 2 单体电池循环寿命 表 2 单体电池循环寿命测试结果 电池类型 正极材料钴酸锂钴镍锰酸锂 钴酸锂: 钴镍锰酸锂 = 1:1 1 循环 300周容量保持/%86. 488. 387. 6 从表 2中可看出, 三种正极材料的循环寿命相比, 钴镍锰酸 锂最好 3, 5 。 2. 3 单体电池放电容量对并联电池组的影响 表 3 不同电池容量单体并联测试结果 电池类型 单体 1 ( 类电池) 单体 2 ( 类电池) 并联 电池组 电压 /3. 845
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