锂电池充放电方式曲线

作为一种“化学能-电能”相互转换的能量装置,锂电池在使用过程中必然会进行充电和放电,合理的充放电方式既能减轻锂电池的损伤程度,又能充分发挥锂电池的性能,具有重要的应用价值。

如《GB/T 31484-2015:电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》中规定的锂电池循环寿命测试充放电流程是:1)充电:以1C恒流充电至终止电压,然后恒压充电至0.05C;2)放电:以1C恒流放电至终止电压。

附图1:GB/T 31484-2015循环寿命测试方法

又如《GB/T 18287-2013:移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》中规定的锂电池循环寿命测试充放电流程是:1)充电:以恒定电流充电至限制电压,然后恒压充电至0.1C;2)放电:以0.2C恒流放电至终止电压。

附图2:GB/T 18287-2013循环寿命测试方法

由此可见,无论是动力电池还是消费电池,行业和标准建议的锂电池充电方式为恒流恒压充电,放电方式为恒流放电。

第一部分:充电方式(Charge Methods)

除了标准要求的CC-CV充电方式外,锂电池还可以进行CC充电、CV充电、CP充电、CP-CV充电等。

1恒流充电 (CC)

恒流充电(Constant Current Charge,简称CC Charge),充电全过程中电流恒定不变,电压逐渐升高。

建议:允许使用。

附图3:恒流充电曲线

2恒压充电 (CV)

恒压充电(Constant Voltage Charge,简

### 使用 MATLAB 绘制锂电池充放电特性曲线 为了绘制锂电池充放电特性曲线,通常需要先准备实验数据或仿真数据。这些数据应包含时间戳、电压、电流以及温度等信息。下面是一个完整的例子,展示如何读取并绘制定义好的充放电过程中的电压和容量变化。 #### 数据准备 假设已经有一个CSV文件`battery_data.csv`,其中包含了列名为Time (s), Voltage (V), Current (A),Capacity (Ah)的数据表。 ```matlab % 读取 CSV 文件到表格变量 T 中 T = readtable('battery_data.csv'); % 提取出时间和电压两列作为 X 和 Y 轴坐标 timeData = table2array(T(:, 'Time_(s)')); voltageData = table2array(T(:, 'Voltage_(V)')); % 计算累积电量 capacityData = cumtrapz(timeData, table2array(T(:, 'Current_(A)')) / 3600); ``` #### 创建图形窗口并设置属性 接下来创建一个新的图形对象,并对其进行一些基本配置以便更好地呈现结果: ```matlab fig = figure; ax = axes(fig); title(ax, 'Lithium Battery Charge/Discharge Characteristics Curve'); xlabel(ax, 'Time(s)'); ylabel(ax, 'Voltage(V)', 'Color', [0.49 0.63 0.83]); yyaxis right % 添加第二个Y轴用于显示容量 ylabel(ax, 'Capacity(Ah)', 'Color', [0.75 0.75 0.75]); grid on; hold all; ``` #### 绘图命令 最后一步就是调用plot()函数来实际画出这两条线了: ```matlab line1 = plot(ax, timeData, voltageData, '-b'); % 绘制电压随时间的变化情况 set(line1, 'LineWidth', 2) line2 = plot(ax, timeData, capacityData, '--k'); % 绘制累计容量随时间的增长趋势 set(line2, 'LineWidth', 2) legend([line1 line2], {'Voltage Profile' , 'Cumulative Capacity'}, ... 'Location', 'Best') ``` 通过上述操作就可以得到一张清晰直观地展示了锂电池在整个充放电过程中各项性能参数间关系的图表[^1]。
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