不同SOC和温度下锂电池超高频阻抗特性研究

摘要

锂离子电池电化学阻抗谱(EIS)可用于电池荷电状态(SOC)和温度状态监测。然而现有研究主要关注在中低频段(<1 kHz),而对更高频段的EIS特性缺乏研究。对不同SOC和温度下的锂离子电池超高频(UHF)阻抗特性进行研究。首先,通过锂离子电池的UHF模型理论分析了SOC和温度对阻抗实部和虚部的作用规律;然后提出了高频脉宽调制(PWM)开关振荡响应的锂离子电池UHF阻抗在线测量方法;最后,在18650单体和电池模组上进行了实验验证。理论分析和实验结果表明:UHF段的锂离子电池等效阻抗对SOC和温度的敏感性远远高于低频段。在240 kHz下,电池等效阻抗均随着SOC的减小而增大。但是等效电抗几乎不受温度的影响,等效电阻会随着温度的升高而增大。