插电式混合动力汽车锂离子电池容量和功率衰减循环寿命模型



插电式混合动力汽车锂离子电池容量和功率衰减循环寿命模型

在市场上大规模推出插电式混合动力汽车的关键是降低储能装置的成本，锂电池由于其具有高能量和功率密度成为插电式混合动力汽车的首选。美国能源部混合动力系统汽车科技项目的目标之一就是2022年锂电池的生产成本比2012年降低75％。提出了一种含混合尖晶石和层状氧化物正极电极软包锂离子电池的半经验循环寿命模型，在电池老化过程中所得到的试验数据被用于模型的开发和验证。一般来说，电池老化表现在其自身储存能量和传递功率能力的降低，而性能指标和容量损失还与内部电阻增加有关。在锂离子电池老化的微观机制中，引入了活性粒子的损失和金属沉积物或固体电解质（SEI）膜的积累变量。

对插电式混合动力汽车最优能源管理的研究包括电池老化和先进储能系统中电池时效过程。这些理化机制是由压力因素来增强的，比如瞬时电流增强程度、操作温度、充电状态（SOC）、循环率、过充电和过放电等状态。电池预测是对电池容量或电阻变化达到一个预定阈值的长期预测。电池老化模型的应用包含为电池健康状态（SOH）的检测和预测所设计的算法，虽然模型比较简单，但是精度很高。电池老化模型对老化过程中持续充放电的影响、最小电量状态、充电速率和温度进行了研究。其中，动力模式下的电池老化状况可以代表实际中电池对插电式混合动力汽车的操作情况，该模型描述了电池容量衰减和电阻增加对压力和电池充电吞吐量的影响。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2015年第278期

作者：Andrea Cordoba-Arenas et al

编译：鲁兰