1、年 月第 卷第 期安徽大学学报 （自然科学版 ） （ ） ：收稿日期 ：基金项目 ：国家 计划资助项目 （）作者简介 ：王双双 （），女 ，山东宁津人 ，合肥国轩高科动力能源有限公司工程师内阻差异对锂离子电池性能的影响王双双 ，李新峰 ，张沿江 ，臧强（合肥国轩高科动力能源有限公司 工程研究院 ，安徽 合肥）摘要 ：选用正负极体系相同但交流内阻不同的 款锂离子全电池进行电性能测试 ，比较不同的交流内阻对电池不同放电深度 （）下的开路电压 、直流阻抗 、功率的影响 结果表明 ：交流内阻的差异对锂离子全电池不同 下的开路电压影响不大 ；交流内阻越大的锂离子全电池相应的直流阻抗也越大 ，内阻差异在脉
2、冲电流越大时对直流阻抗的影响越明显 ，在 区间内 ，同一交流内阻的锂离子全电池直流阻抗变化不大 ；交流内阻小的锂离子全电池的功率较强 ，在深 区间下 ，锂离子全电池的功率明显降低 关键词 ：锂离子电池 ；交流内阻 ；直流阻抗 ；功率性能中图分类号 ：文献标志码 ：文章编号 ：（） ， ， ， （ ， ， ，）： ， （）， （） （） ， ， ， ： ； ； ； 近年来 ，随着电子产品 （如笔记本电脑 、移动电源和电动工具等 ）的市场日益庞大 ，以及电动汽车市场的逐步扩大 ，世界各国均在大力开发高能量 、高功率的锂离子动力电池，我国也将二次电池列为电动汽车重大专项进行研究电池的内阻是表征电池寿
3、命以及电池运行状态的重要参数，是衡量电子和离子在电极内传输难易程度的主要标志对于高功率的电池来说 ，电池的放电倍率很大 ，在设计中应尽量减小电池的内阻 ，确保电池能够发挥其大功率特性对材料颗粒表面进行碳包覆 ，以形成颗粒间的导电接触 ，以提高整个电极的导电能力使用涂碳铝集流体可以使得正极颗粒与集流体间的电子传输更为便利 ，并可减小铝箔的氧化和电解液对铝箔的腐蚀陈萍等发现正极使用或导电铝箔可降低电池使用过程中的内阻等认为涂碳铝集流体的涂碳层可以提供足够的电子 ，从而避免导电性较差的磷酸铁锂颗粒与铝箔集流体之间的极化姚汪兵等发现氧化铝陶瓷涂层能有效提高隔膜对电解液的吸附性 ，降低隔膜的界面阻抗郭锋
4、等发现涂覆隔膜制备的电芯内阻较常规隔膜制备的电芯要下降以上电动汽车用锂离子电池的功率特性能反映出锂离子全电池在实际工况状态下的电池性能为评价电动汽车用锂离子动力电池的特性 ，常采用脉冲充放电的测试方式评价电池性能目前关于内阻差异对锂离子电池安全性能及温升影响的研究较多，但关于内阻差异对锂离子全电池开路电压 、直流阻抗 、功率特性的影响鲜有报道笔者以磷酸铁锂碳体系的锂离子全电池为研究对象 ，选取组不同脉冲电流进行测试 ，研究不同的交流内阻对电池不同放电深度 （）下的开路电压 、直流阻抗 、功率的影响 实验 电池制备该全电池正极活性材料是磷酸铁锂，负极活性材料为人造石墨电解液为的，溶剂为将正极材料
5、在二甲基吡咯烷酮 （）溶剂中合浆 ，负极材料在水溶剂中合浆 ，然后将正负极浆料分别涂在铝箔和铜箔集流体上 ，再经制片 、卷绕 、组装等工序组装成电池经化成 、分容等工序 ，制备出型动力锂离子全电池通过改变电池设计 ，共制备款交流内阻不同的锂离子全电池 ，其内阻分别为， 电池性能测试使用美国 项目 功率辅助型混合动力汽车用动力电池测试手册 中的混合脉冲功率特性测试方法 （ ，简称），可以测试电池不同放电深度 （）下的开路电压 、直流阻抗及功率等 ，此方法简单快捷根据脉冲充放电过程中控制参数的不同 ，脉冲充放电可以分为控制电流的脉冲充放电和控制功率的脉冲充放电 ，笔者采用控制电流的充放电进行实验
6、，对电池分别进行脉冲放电电流为与的混合脉冲功率特性测试为了得到不同放电深度下的内阻对电池性能的影响 ，以的为一个间隔点 ，在各点上对锂离子电池进行脉冲充放电 ，放电及充电脉冲时间均为锂离子全电池测试使用新威电池检测柜 结果与讨论图 脉冲电流下的开路电压与放电深度的关系曲线 安徽大学学报 （自然科学版 ） 第 卷 内阻差异对开路电压的影响图为脉冲电流下的开路电压与放电深度的关系曲线由图可知 ，在的脉冲电流下 ，电池在的范围内 ，开路电压 （）随放电深度（）的变化并不明显 ，不同交流内阻的锂离子全电池表现出相同的趋势 ，即内阻差异对于电池不同下的开路电压影响不明显图为脉冲电流下的开路电压与放电深度
7、的关系曲线由图可知 ，脉冲电流为时 ，电池在的范围内 ，开路电压 （）随放电深度 （）的变化不明显图 脉冲电流下的开路电压与放电深度的关系曲线 对比图，可知 ，脉冲电流为时的变化趋势与时的基本一致 ，即二者内阻差异对于电池不同下的开路电压影响均不明显 内阻差异对直流阻抗的影响图为脉冲电流下的直流阻抗与放电深度的关系曲线由图可知 ，在脉冲电流下 ，锂离子全电池的直流阻抗随着的升高而增加 ，在的范围内 ，电池的直流阻抗变化不明显 ，表明此区间内的电池具有良好的大电流脉冲充放电能力图为脉冲电流下的直流阻抗与放电深度的关系曲线由图可知 ，脉冲电流为时 ，电池在的范围内 ，阻抗变化不明显 ，但在较深区间
8、内 ，电池阻抗增加较明显 ，即电池低状态下的做功能力下降较大对比图，可知 ，锂离子全电池在不同脉冲电流下 ，脉冲电流越大交流内阻差异对直流阻抗的影响越明显图 脉冲电流下的直流阻抗与放电深度的关系曲线 第 期 王双双 ，等 ：内阻差异对锂离子电池性能的影响图 脉冲电流下的直流阻抗与放电深度的关系曲线 内阻差异对功率的影响图为脉冲电流下的功率与放电深度的关系曲线由图可知 ，在脉冲电流下 ，锂离子全电池的功率随的加深而降低 ，在浅区间内 ，电池功率变化不明显 ，在深区间下 ，电池功率明显降低交流内阻为的电池 ，的功率可以达到；交流内阻为的电池 ，的功率可以达到；交流内阻为的电池 ，的功率可以达到，因
9、此交流内阻直接影响锂离子全电池的功率图为脉冲电流下的功率与放电深度的关系曲线图 脉冲电流下的功率与放电深度的关系曲线 图 脉冲电流下的功率与放电深度的关系曲线 安徽大学学报 （自然科学版 ） 第 卷由图可知 ，在浅区间内 ，电池功率变化不明显 ，在深区间下 ，电池的功率明显降低 ，即低深状态下的功率下降较明显对比图，可知 ，脉冲电流为时电池的功率与时相比稍有降低 ，为保证电池在实际应用中有较好的功率输出 ，电池荷电状态 （）需要控制在之间 结束语在不同大小的脉冲电流下 ，内阻差异对于电池不同下的开路电压影响均不明显交流内阻越大的锂离子全电池相应的直流阻抗也越大 ；锂离子全电池脉冲电流越大 ，交
10、流内阻差异对直流阻抗的影响越明显 ；在的区间内 ，同一交流内阻的锂离子全电池直流阻抗值变化不大锂离子电池的功率与交流内阻有直接关系 ，交流内阻小的电池相应的功率较强 ；电池的功率在浅区间变化不明显 ，在深区间下降明显参考文献 ：吴锋 ，李丽 电动车用高功率二次电池研究进展 电池工业 ，（）：郭宏榆 ，姜久春 ，王吉松 ，等 功率型锂离子动力电池的内阻特性 北京交通大学学报 ，（）： ， ， ， ，（）： ， ， ，（）： ， ， ，（）：吴峰 ，高旭光 ，谢海明 ，等 涂碳铝箔对磷酸铁锂电池性能影响研究 无机化学学报 ，（）：陈萍 ，李瑜 ，张江伟 ，等 及集流体对电池内阻增幅的影响 电池 ，
11、（）： ， ， ， ，（）：姚汪兵 ，陈萍 ，王晨旭 涂层锂电池用复合隔膜的制备及电化学性能 安徽大学学报 （自然科学版 ），（）：郭锋 ，刘月学 ，姜铁坤 ，等 隔膜涂覆改善锂离子电池性能的研究 电池 ，（）：张宾 ，何勇灵 ，陈全世 ，等 电动汽车用锂离子电池的能量功率特性分析 电源技术 ，（）：刘莎 ，卢世刚 ，庞静 ，等 锂离子动力电池脉冲功率特性的研究 电源技术 ，（）：于申君 ，周永超 ，李贺 ，等 内阻差异对锂离子电池组安全性能的影响 化工学报 ，（）：张志杰 ，李茂德 锂离子电池内阻变化对电池温升影响分析 电源技术 ，（）： ，（）： ， ， ， ，（）：（责任编辑郑小虎 ）第 期 王双双 ，等 ：内阻差异对锂离子电池性能的影响
