鋰電池的放電曲線介紹

導(dǎo)讀：放電曲線是衡量測試一個電池性能優(yōu)良度的標(biāo)準(zhǔn)，但是這個鋰電池的放電曲線怎么看呢？

鋰電池放電曲線

用電池的工作電壓做縱坐標(biāo)，放電時間，或容量，或荷電狀態(tài)（SOC），或放電深度（DOD）做橫坐標(biāo)，繪制而成的曲線稱為放電曲線。充放電曲線中所包含的信息非常豐富，具體包括容量，能量，工作電壓及電壓平臺，電極電勢與荷電狀態(tài)的關(guān)系等。放電測試時記錄的主要數(shù)據(jù)就是電流和電壓的時間演變，從這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以獲取很多參數(shù)。測定電池的放電曲線，是研究電池性能的基本方法之一，根據(jù)放電曲線，可以判斷電池工作性能是否穩(wěn)定，以及電池在穩(wěn)定工作時所允許的最大電流。

鋰電池放電曲線階段

放電曲線基本反映電極的狀態(tài)，是正負(fù)兩個電極狀態(tài)變化的疊加。在整個放電過程中鋰電池的電壓曲線可以分為以下 3 個階段：

1、電池在初始階段端電壓快速下降，放電倍率越大，電壓下降的越快；

2、電池電壓進(jìn)入一個緩慢變化的階段，這段時間稱為電池的平臺區(qū)，放電倍率越小，平臺區(qū)持續(xù)的時間越長，平臺電壓越高，電壓下降越緩慢。

3、在電池電量接近放完時， 電池負(fù)載電壓開始急劇下降直至達(dá)到放電截止電壓。

鋰電池常見放電曲線

鋰電池放電時，它的工作電壓總是隨著時間的延續(xù)而不斷發(fā)生變化，放電曲線最基本的形式就是電壓-時間和電流時間曲線，常見的放電曲線還有電壓-容量（比容量）曲線、電壓-能量（比能量）曲線、電壓-SOC曲線等。

1、電壓

鋰離子電池放電測試中，電壓參數(shù)主要包括電壓平臺、中值電壓、平均電壓、截止電壓等。

平臺電壓是指電壓變化最小而容量變化較大時對應(yīng)的電壓值。

中值電壓是電池容量一半時對應(yīng)的電壓值，對于平臺比較明顯的材料，如磷酸鐵鋰和鈦酸鋰等，中值電壓就是平臺電壓。

截止電壓是是指電池放電時允許的最低電壓，如果電壓低于放電截止電壓后繼續(xù)放電，電池兩端的電壓會迅速下降，形成過度放電，過放電可能造成電極活性物質(zhì)損傷，失去反應(yīng)能力，使電池壽命縮短。

2、容量

電池在一定條件下對外作功所能輸出的電能叫做電池的能量，單位一般用wh表示。

電池容量是指一定放電制度下（在一定的放電電流I，放電溫度T，放電截止電壓V條件），電池所放出的電量，表征電池儲存能量的能力，單位是Ah或C。容量受很多引素的影響，如：放電電流、放電溫度等。容量大小是由正負(fù)極中活性物質(zhì)的數(shù)量多少來決定的。電池的放電電流越大，輸出的容量減少；電池的放電溫度降低，輸出容量減少。

3、能量

理論能量：電池的放電過程處于平衡狀態(tài)，放電電壓保持電動勢(E)數(shù)值，且活性物質(zhì)利用率為100％，在此條件下電池的輸出能量為理論能量，即可逆電池在恒溫恒壓下所做的最大功。

實際能量：電池放電時實際輸出的能量稱為實際能量，室溫下蓄電池以1I1(A)電流放電，達(dá)到終止電壓時所放出的能量(Wh)，稱額定能量。

比能量：單位質(zhì)量和單位體積的電池所給出的能量，稱質(zhì)量比能量或體積比能量，也稱能量密度。單位為wh/kg或wh/L。

4、SOC、DOC

SOC（State of Charge ）為荷電狀態(tài)，表示在一定的放電倍率下，電池使用一段時間或長期擱置后剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值。

DOD（Depth of Discharge ）為放電深度，表示放電程度的一種量度，為放電容量與總放電容量的百分比。放電深度的高低和電池的壽命有很大的關(guān)系：放電深度越深，其壽命就越短。兩者關(guān)系為SOC = 100%- DOD。

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