圖1. 25 °C時的性能測試結果:(a)標準化容量作為等效完整週期的函數繪製,(b)標準化歐姆電阻作為等效完整週期的函數繪製。顯示電芯的數據在1C在10 °C,25 °C和40°C的循環。
為了研究LCO / NCA-石墨基電池的老化行為,電池性能參數的演變,即放電容量和歐姆電阻,在所有運行條件下進行提取和比較放電容量和歐姆內阻。此外,EIS,差分電壓分析(DVA)和增量容量分析(ICA)被用作老化檢測方法以揭示相關老化機制。
本節介紹在不同溫度下測試電芯的老化行為。圖 1a顯示了在三個環境溫度下的歸一化放電容量與等效全循環(EFC)。表 2列出了不同循環電池表面溫度的的最小值,最大值和平均值。三種環境溫度, 10 °C,25 °C和40°C,分別對應於10.1°C,27.5 °C和41.5°C三個電池表面實測溫度。這些溫度數據是取自電池容量損失達到20%之前的最後一個循環。這些值可以被認為是最壞情況的值,因為在早期的循環測試中電池的內部電阻較低。一開始,所有測試電池的平均放電容量(CC + CV)為5.709 Ah,偏差為± 0.26%。在前300個週期中,所有電芯出現一種基本容量衰退現象。之後,不同電芯容量以不同速率線性下降。循環在25 °C溫和條件下進行,得到最低的容量衰減速率。10 °C和40°C的循環都加速了容量的衰減。測試不同電池的容量偏差,在相同的負載條件下通常可忽略不計,證明瞭優異的電池質量。這些電芯在40 °C 循環容量損失超過15%時是個例外。在這裡,觀察到兩條不同的老化曲線。一個單元繼續在EFC趨勢上線性地損失容量。另一個單元顯示出了電池容量衰減的翻倍效應。