鎳氫電池循環(huán)壽命表征方法的研究.pdf

1、MH-Ni電池已成為各種用電設(shè)備如電動(dòng)汽車、筆記本電腦、移動(dòng)電話等的能量來源,而循環(huán)壽命是MH-Ni電池的一個(gè)重要參數(shù),也是評(píng)價(jià)電池性能好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)之一.在不破壞電池的情況下,準(zhǔn)確的判斷電池循環(huán)壽命是比較困難的事情.所以研究預(yù)測MH-Ni電池循環(huán)壽命的方法有很重要的現(xiàn)實(shí)意義. 本實(shí)驗(yàn)使用天津大學(xué)研制的非破壞性內(nèi)壓測試儀測量了不同正負(fù)極配比的電池和不同電解液量的電池在不同電流下充電的內(nèi)壓,通過測量了電池充電和靜置時(shí)內(nèi)壓的變化,對

2、電池的內(nèi)壓隨充電時(shí)間(電池充電量)的變化情況進(jìn)行了數(shù)學(xué)處理,確定了它們之間的函數(shù)關(guān)系,分析了函數(shù)式中不同的特征值物理意義并利用特征值的變化與電池壽命間的關(guān)系,建立了電池壽命評(píng)估的新方法. 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證表明:單純利用充電時(shí)電池內(nèi)壓值的高低這一個(gè)參數(shù)來評(píng)估電池性能的優(yōu)劣,特別是評(píng)估電池循環(huán)壽命的長短,是不合適、不全面的,應(yīng)對整個(gè)充電過程中電池的內(nèi)壓變化趨勢進(jìn)行分析.MH-Ni電池在小電流下充電的內(nèi)壓曲線可以用Boltzmann函數(shù)

3、表達(dá)式來擬合,并解釋了數(shù)學(xué)模型中各個(gè)函數(shù)的物理意義,擬合B01tzmann函數(shù)式導(dǎo)出的特征值k的大小與鎳氫電池的循環(huán)壽命存在著一定的關(guān)系.k值大,在一定充電時(shí)間內(nèi)鎳氫電池的內(nèi)壓上升的速率就快,其壽命短.最后又通過循環(huán)壽命結(jié)束后的電池內(nèi)壓曲線與數(shù)學(xué)模型的擬合,發(fā)現(xiàn)電池循環(huán)壽命結(jié)束后的k值相對原來新電池的k值大得多,說明了Boltzmann函數(shù)表達(dá)式可表征在小電流充電下MH-Ni電池內(nèi)壓變化情況和用此數(shù)學(xué)函數(shù)的特征值的變化評(píng)估電池循環(huán)壽命是