【ITBEAR】在电池技术领域,一项新的研究对比了锂离子电池在不同充电工况下的性能表现,为优化充电方法提供了重要理论支撑。该研究由国家自然科学基金和装备预研教育部联合基金资助,成果已发表在2023年第20期《电工技术学报》。
研究团队通过构建电池实验平台,对五种典型充电工况进行了深入探索。在经历1000个老化循环实验后,他们发现复合工况下电池的容量保持率最高,达到了91.004%。这一发现表明,在多次充放电过程中,复合工况对电池容量的影响相对较小。
进一步分析电池能耗和能量利用效率,研究结果显示,在1000次循环后,变电流间歇工况的能量效率最低,为94.14%。相比之下,恒功率工况在老化循环后表现出最高的能量利用效率。研究还指出,电池在前1000个循环内容量衰退的主要原因,是电池正负极活性材料的损失以及活性锂离子数量的减少。
研究者还根据不同充电时间和起始SOC(荷电状态)对充电工况进行了优化选择。例如,在充电起始SOC为0%、充电时间为20分钟时,五阶段恒流或变电流间歇工况被认为是最佳选择。而对于初始充电SOC为20%、充电时间为15分钟或更短的情况,变电流间歇充电则表现出最优性能。
该研究不仅为锂离子电池的充电方法选择提供了科学依据,还将有助于提升电池的使用效率和延长其使用寿命。通过针对不同SOC区间的最优工况选择,用户可以更加智能地进行电池充电管理。