内容介绍
左:电池容量随循环次数(0.8C)的变化,右:EIS谱随循环次数的变化(0.8C,25% SOC)(图片来源:ChemistrySelect论文)
如上面左图所示,2号电池是本研究中详细讨论的电池类型。它的容量在第200个循环后呈指数级下降。在EIS谱中也观察到了类似的趋。如上面右图所示,阻抗谱随循环次数的增加而变化(特别是低频域),在第200个循环后变化更加明显。
阻抗谱随温度的变化(图片来源:ChemistrySelect论文)
上图说明了温度在阻抗谱的中频范围内具有的强烈影响。
阻抗谱随电池SOC的演变(图片来源:ChemistrySelect论文)
上图是阻抗与SOC的关系,在所有频域,尤其是低于1 kHz的频域,SOC在25%和0%之间发生了显著变化。阻抗谱在25%和100%SOC之间变化平稳。该形状参数可用于确定SOC。本文选择25%SOC来研究SOH的演变。
不同动力学参数随循环数(SOH)的演变(图片来源:ChemistrySelect论文)
如上图所示,内阻(Re)似乎并不是提供SOH信息的适当参数,这与一些文献报道一致。与SOH信息最敏感参数似乎是Rd1,因为该参数电阻在有规律地增加。该增加与循环200圈之前SEI厚度的逐渐增加相一致。
总结
作者使用充/放电循环和EIS对圆柱形锂离子电池的电化学行为进行了表征。在不同 SOC、SOH和温度下进行10 kHz–1 mHz 频率范围内的交流阻抗测试,并且模拟出一种电化学等效电路。等效电路的参数可以作为估计SOC或SOH状态的工具。在所研究的示例中,与负极、电荷转移电阻和扩散电阻相关的动力学参数最适合分析SOH。