
1、容量衰減曲線
在循環測試中,以循環次數為橫坐標、以每次放電容量為縱坐標,做出來的就是容量衰減曲線。下面是一個使用原始數據制作的容量衰減曲線:
細心的朋友會發現,循環測試中的原始數據往往會包含個別的、容量突然降低的點,這些點一般是由循環測試中的中斷和接續、柜點讀取數據異常等原因造成的。為了給客戶一個良好的“視覺體驗”,我們可以選擇性的將這些異常數據點進行修飾:
當我們把低容異常點的數據改成正常的之后,曲線的形狀就更容易讓人接受了。當然小編要提醒大家的是,這種改動對專業度高的客戶最好不要使用,因為他們是完全可以理解這類異常點的。
容量衰減曲線的縱坐標是容量,因此有利于客戶評估自己產品在不同使用次數時的放電時間,但是卻不合適我們對比容量不同電芯的循環差異,因此我們還需要下面一個曲線:
2、容量保持率曲線
以循環次數為橫坐標,以容量保持率(本次放電容量/首次放電容量)為縱坐標,這樣我們就得到了容量保持率曲線:
對同一個電芯而言,其容量保持率曲線與容量衰減曲線的形狀是一樣的。容量保持率曲線的主要價值是:對于容量不同的電芯,給予一個相同的初始狀態(初始容量保持率皆為100%),以便于后續趨勢的對比。
我們知道,電芯的容量應該是隨著循環次數的增加而持續衰減的,循環曲線也應該基本為一條持續向下的直線,但為什么一些循環曲線會出現不規則的、小幅度的上下波動呢?下面來看一組同時測試循環的電芯的容量保持率曲線:
從上圖可見,兩個電芯循環初期容量上升或下降的波動趨勢基本一致,隨著循環次數的增加,趨勢變得“差了半拍”,此時的原因是電芯間容量差異造成其循環到同一時間節點時、循環次數并不完全相同,如果同一時間的循環次數一致,則趨勢依舊是合拍的。能夠持續的讓不同電芯擁有著相同的小幅容量波動上下節拍,原因也就只有測試溫度變化這一點了。當然,只要循環容量波動不是非常明顯,這種細微的循環曲線波動是沒必要做特殊處理的。
一般情況下,我們提供給客戶的循環曲線只要有容量衰減曲線及容量保持率曲線就夠了,但是為了我們自己的分析,還需要做另外一種曲線:
3、充放電容量比曲線
以循環次數為橫坐標,每次循環的充電容量/放電容量為縱坐標,就可以得到如下的充放電容量比曲線:
充放電容量比曲線一般是一條以1.00為平均值、上下隨機分布的散點圖,根據小編個人的經驗,縱坐標上下限設定為0.97~1.03較為合適。
對于理想狀態的電池而言,每一次的放電容量應該恰好等于上一次的充電容量,但是由于循環過程中的容量衰減及測試誤差,充放電容量比曲線不會是一條恰好為1.00的直線,而會存在諸多散點。而通過對這些散點狀態的觀察,就可以更深入的分析電芯的循環狀態。
本文介紹了三種循環曲線:容量衰減曲線、容量保持率曲線以及充放電容量比曲線,并說明了測試設備的中斷及讀數異常會造成容量曲線出現異常點,測試溫度的變化會造成容量曲線的不規則上下波動。
