通过交流阻抗谱表征锂离子电池的 老化效应
摘要 阻抗谱是最有前途的用来表征便携式二次电池的老化 效应方法之一, 因为它提供了不同的老化机制的信息。 然而, 阻抗谱“在这些领域“的应用具有一定的比实验室实验更高的 要求。它需要一个快速的阻抗测量过程,一个需要几节电池 精确的模型与应用和一个可靠的估计模型参数方法。 在本文中,我们提出了一个同时测量不同频率的阻抗方 法。我们建议使用复合电极模型,有能力来描述多孔复合电 极材料。 一个在结合进化策略和 Levenberg- Marquardt 法基 础上的复合参数估计方法允许一个稳健快速的参数计算。 基于这一方法,对锂离子电池的老化作用的实验进行了 调查。经过230次放电/充电周期,电池充放电的能力下降了
  14%。模拟结果表明,串联电阻?电荷转移电阻和华宝系数 从而改变约
  60%的值。 单一频率的阻抗测量, 通常是在1 kHz 下进行的,只提供有关串联电阻的信息。阻抗谱额外地允许 电荷转移电阻和华宝系数估计。这一事实和模型参数的敏感 性高容量的变化证明,阻抗谱和准确的造型传递用来表征大 大提高抗衰老作用的信息。
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简介 便携式二次老化效应电池特征有重要的几个方面。它允
许减少便携式应用所必需的电池的数量,因此它节省资金, 有助于减少向环境排放电化学有害废物。如果简便?可靠的 电池管理方法和电池诊断能够提供范围广泛的应用,特别是 对于消费类应用,那么这是唯一可能的。 对于便携式二次电池的使用效率,认清储存能量的能力 和实际上存放在电池里面的能源量,这是很重要的。这些值 取决于电池电化学特性和环境和操作条件变化。 表征利用阻抗谱老化效应优势是信息的数量大,它可以 使我们更深入了解老化的机制。因此有必要解决的问题应该 是如何使它易于使用。几个标准必须得到履行。测量应在充 放电过程中均可以并且速度也快,以便使结果在最多5分钟 后可利用。可靠的模型参数估计是必要的,无需用户交互就 可以取得有意义的结果。健全的模型和几个类型的电池在应 用过程中是必要的。 本文的目的是介绍和评价在线?快速实现关键功能和 可靠电池诊断的方法。 2-3节我们给出一个老龄化的概述并 第 且讨论了表征方法。第4节提到锂离子电池,重点在于网上 鉴定特殊情况。第5节描述了电池周期和阻抗测量方法。对
于实验结果进行评估则在第6节。
  2。锂离子电池的老化 锂离子电池的寿命大约2-4年。 主要负责老化机制是薄膜 生长的表面,固体电解质界面(SEI)的,在负碳电极在储 存期间。在现实中,老化效应可以被分配到不同的机制发生 在不同位置的电池,导致一些整个电池的全球性影响。
 

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