电池SOC／SOH(3)

电池SOC／SOH

发生化学反应时，电池体积的变化被忽略不计，在电池的隔膜处，锂离子经过隔膜形成一层SEI膜，将这层膜简化成为一个膜电阻，该电池模型不考虑副反应的发生。在[11]的基础上，Fuller[16]等建立了在稀溶液理论下描述锂离子电池化学特性的方程，建立了通用的锂离子电池模型。Fuller等人的研究解释了电池的开路电位OCP和SOC之间的联系，这项工作具有十分重要的意义。该研究表明OCP与SOC曲线的关系是非线性的，电流密度与该曲线的关系十分紧密，OCP与SOC曲线的变化率越大，电流密度的分布越均匀。随后Nalin和Giacomo等在前人的基础之上采用有限元的方法对锂离子电池的化学模型进行求解，并将所求解的模型与实际的电池放电特性进行比较[17-18]。

1.3 SOH研究现状

1.3.1 SOH的定义

在行业内，一般用电池的SOH表示电池的健康状态，按照IEEE1188-1996标准，当电池使用一段时间后，电池充满电时的容量低于电池额定容量的80%后，电池就应该被更换。根据这个标准，可以为SOH进行如下定义：在某一条件下电池可放出容量与新电池额定容量的比值[19]:

SOH Qnow 100%………………………………（1.1） Qnew

其中，Qnow表示在当前的条件下，电池可以释放出的最大容量，Qnew表示新电池的额定容量。

由于电池的内阻随着电池SOH降低而增大，因此也有人从电池内阻的角度来定义SOH[20]：

SOH REOL R 100%………………………（1.2） REOL RNEW

其中REOL电池寿命终结时的电池内阻，RNEW为电池出厂时的内阻值，R为电池现在状态的内阻。这种SOH估计方案关键是得到内阻R的准确值，但该方法忽略了电池额定容量与SOH之间的关系。

电池的放电深度是指在当前的环境下，电池已放出的容量占电池额定容量的