1、CITT测试方法
(1) 锂电池先以0.2 C5A(C5是表示5小时率放电容量)电流充电/放电一次,电压范围为:放电截止电压2.75V、充电截止电压4.2V,然静止1h后测量开路电压UOCV;
(2) CITT容量法测试以静止后的开路电压为起始测试电压,先恒流CC充电至3.5V,然后在3.5V恒压充电至电流趋向于0(0.01 C5A),电池内部电化学环境趋于稳态;
(3) 重复步骤(2),逐步充电到4.2V。其中CC-CV充电的电压间隔大小可根据情况调整,每一次CITT容量测试完毕后,在0.2 C5A 放电至2.75V,然后再进行下一循环的CITT测试。
X Ah 的石墨/NCM电池在0.2C恒流充电电流下测得的1次CITT曲线
2、锂离子扩散理论模型
本实验根据球形扩散模型,恒压-恒流充电容量比值q可以表示为:
……[ 公式1 ]
……[ 公式2 ]
𝞷无量纲;
R为颗粒半径,cm;
tG为恒流充电时间,s;
D为固相扩散系数,cm2/s;
aj为常数列,由方程tga=a 解得,给出前九个根的数值a
tga = a
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序号
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a数值
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1
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4.4934
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2
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7.7252
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3
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10.9041
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4
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14.0662
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5
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17.2208
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6
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20.3713
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7
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23.5194
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8
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26.6660
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9
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29.8116
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3、数据分析
将[公式1]、[公式2]在不同q值范围内通过最小二乘法对ξ进行线性拟合,最后得到的D=f(q)的系列方程,
只要测试出颗粒半径R、CC-CV充电容量比值q以及恒流充电时间tG即可得到扩散系数D
。
注:
天然石墨材料半径取11-12um;
人造石墨16um;
磷酸铁锂材料取5-6um;
锰酸锂8um;
NCM材料半径5-6um
(具体要根据当时材料实际的数据)
--【往期回顾】--
[1]
精品 | 燃料电池工作原理
[2]
精品 | 燃料电池参数设计
[3]
精品 | 燃料电池性能测试
[4]
电池壳体知多少?
[5]