磷酸铁锂电池开路电压曲线特性分析

为揭示磷酸铁锂电池开路电压曲线特性,以静置法获取磷酸铁锂/石墨电池荷电状态(SOC)与开路电压(OCV)关系曲线,研究了活性材料、电池类型、SOC调节方向及静置时间、电池容量衰减、负极掺硅及预锂化对SOC-OCV曲线的影响,并采用扣式和软包电池分析了正极和负极对SOC-OCV曲线的影响以及60％SOC附近电压阶跃的原因.结果表明:磷酸铁锂和石墨活性材料种类变更,存储和充放电循环,造成电池容量降低,负极嵌锂量减少,电位上升,SOC-OCV曲线向右移动.负极掺硅后,电位上升,SOC-OCV曲线向右移动.方型电池与软包电池的SOC-OCV曲线一致,不受电池类型影响.受电压迟滞效应影响,放电SOC-OCV曲线低于充电SOC-OCV曲线,但随着静置时间的增加,放电SOC-OCV曲线上升,充电SOC-OCV曲线降低,两者趋向重合.负极预锂化使负极电位降低,SOC-OCV曲线向左移动.全电池SOC-OCV曲线主要由负极决定,60％SOC附近OCV阶跃主要受石墨发生2L到2阶相变的影响.研究结果提高了对磷酸铁锂电池OCV曲线的认识,可为动力电池开发提供科学参考.