马里兰大学数据

数据搜集时间:2021-1-17


美国马里兰电池数据


INR 18650-20R Battery

电池类型

电池参数

电池规格

INR 18650-20R Battery

容量

2000mAh

电池材料

LNMC/Graphite

重量(拆下安全电路)

45.0g

尺寸(毫米)

18.33 ± 0.07mm

长度

64.85 ± 0.15mm

特别说明

标注尺寸中不包括极耳尺寸

数据和测试描述

电池充电状态 (SOC) 估计是电池管理系统 (BMS) 的关键功能,因为准确的估计 SOC 对于确保电动汽车的安全性和可靠性至关重要。一种广泛使用的SOC估计技术是基于电池开路电压(OCV)的在线辨识。低电流OCV和增量电流OCV测试是观察OCV-SOC关系的两种常用方法,这是SOC估计技术的重要元素。


此外,还提出了四个动态测试,一个用于估计器参数识别,另三个用于估计器性能评估。比较结果表明,与估计器1(基于低电流OCV测试)相比,估计器2(基于增量OCV测试)具有更高的跟踪精度,在不同负载条件下和SOC的初始值不同(基于低电流OCV测试)的跟踪精度更高。

低电流OCV

低电流 OCV 测试使用小电流(例如.C/20、C/25)对蓄电池进行充电和放电,使相应的端子电压与 OCV 近似。测试执行步骤包括:

1、将电池充满电至 100% SOC

2、现在使用负脉冲电流松弛持续时间在每 10% SOC 放电

3、遵循相同的例程再次充电,但脉冲电流为正

4、应用平均和线性插值步骤,在 0°C、25°C 和 45°C 时获取 OCV-SOC 曲线。

增量电流OCV

增量OCV测试包括许多 SOC 间隔和休息时间,之后观察到 OCV 与相应的 SOC。使用插值方法在 SOC 间隔内获取 OCV 曲线的其他数据点。测试执行步骤包括:

1、在 1C 速率的恒定电流下为电池充电,切断电压为 4.2V

2、在恒定电压下充电,直到其电流降低到 0.01C

3、现在以常速 C/20 放电,直到电压降至 2.5V

4、以 C/20 至 4.2V 的恒定速率充满电

5、在 0°C、25°C 和 45°C 时,充电和放电过程的平均电压记录为 OCV。

动态测试配置文件

该测试由不同的动态电流配置文件,如动态压力测试DST,联邦城市驾驶时间表FUDS,US06高速公路驾驶时间表和北京动态压力测试BJDST。
所有测试在 0°C、25°C和 45°C时对 80%的电池电量和 50%的电池电量进行了测试

链接:https://web.calce.umd.edu/batteries/data.htm



A123

电池类型

电池参数

电池规格

A123

容量

2230mAh

电池材料

LiFePO4

重量(拆下安全电路)

76g

尺寸(毫米)

25.4mm

长度

65mm

特别说明

标注尺寸中不包括极耳尺寸

数据和测试描述

环境温度是影响电池荷电状态估计精度的重要因素,是电动汽车剩余行驶里程预测和电池充放电优化控制的关键。一种广泛应用的SOC估计方法是开路电压(OCV)。然而,OCV–SOC取决于环境温度,这一事实可能会导致电池SOC估计的错误。为了解决这个问题,我们用A123电池进行了一个实验,其中我们使用了两个动态测试:动态压力测试(DST)和联邦城市驾驶计划(FUDS),前者识别模型参数,而后验证SOC估计的性能。试验如下所示:

1、进行两次动态充放电试验:DST和FUDS,温度范围为0°C至50°C,间隔10°C

2、在0°C到50°C的温度范围内,间隔10°C进行小电流OCV-SOC测试

3、提出了一种基于DST测试结果建立模型的OCV-SOC估计方法

4、利用FUDS测试结果验证了该方法的有效性

链接:https://web.calce.umd.edu/batteries/data.htm



CS2

电池类型

电池参数

电池规格

CS2

容量

1100mAh

电池材料

LiCoO2 阴极。EDS结果还显示锰的微量元素

重量(拆下安全电路)

21.1g

尺寸(毫米)

5.4 x 33.6 x 50.6

数据和测试描述

所有 CS2 电池都使用了相同的充电配置文件,这是标准恒定电流/恒压协议,恒定电流速率为 0.5C,直到电压达到 4.2V,然后保持 4.2V,直到充电电流下降到低于 0.05A。除非另有说明,否则这些电池的放电截止电压为 2.7V。所有 CS2 单元格都随机编号并相应地命名。为第 n 个编号的 CS2 单元格命名“CS2_n”。每个 CS2 单元在下表中提到其名称附近的条件下循环多次。


每个单元格的数据文件都包含从测试生成的记录的数据的 Excel 文件的集合。这些 Excel 文件是根据测试日期命名的。除电池和CS2_8 CS2_21所有细胞均使用阿宾电池测试仪进行测试。CS2_8 CS_21测试使用CADEX电池测试仪测试。

链接:https://web.calce.umd.edu/batteries/data.htm



CX2

电池类型

电池参数

电池规格

CX2

容量

1350mAh

电池材料

LiCoO2 阴极。EDS结果还显示锰的微量元素

重量(拆下安全电路)

28g

尺寸(毫米)

6.6 x 33.8 x 50

数据和测试描述

所有 CX2电池都使用了相同的充电配置文件,这是标准恒电流/恒压协议,恒定电流速率为0.5C,直到电压达到4.2V,然后保持4.2V,直到充电电流下降到0.05A 以下。对于下面提到的一些CX2 单元,此标准充电配置文件中包含了一些细微的变化。除非另有说明,否则这些电池的放电切断电压为2.7V。所有CX2 单元格都随机编号并相应地命名。为第n 个编号的CX2 单元格命名“CX2_n”。每个CX2 单元在下表中提到其名称附近的条件下循环多次。
每个单元格的数据文件都包含从测试生成的记录的数据的 Excel文件的集合。这些 Excel文件是根据测试日期命名的。除电池和CX2_4 CX2_31的所有细胞均使用阿宾电池测试仪进行测试。CX2_4和CX2_31使用CADEX 电池测试仪进行测试,因此这些电池的数据文件采用.txt格式。对于在CX2_4循环的电池组,热电偶数据也位于数据文件的“温度CX2_4中。此数据采用.xlsx格式。

链接:https://web.calce.umd.edu/batteries/data.htm



PL样品

电池类型

电池参数

电池规格

PL样品

容量

1500mAh

电池材料

石墨/LiCoO2

重量(拆下安全电路)

30.3gm

尺寸(毫米)

3.3 x 84.4 x 50.1

循环数据和测试描述

锂离子电池用于各种应用中的储能,并且并不总是经过完全充电和放电循环。我们进行了一项实验,通过对不同充电状态(SOC)范围和放电电流的石墨/LiCoO2袋电池进行循环测试,量化部分放电循环对锂离子电池容量损失的影响。结果用于开发在全部或部分循环条件下电池的容量淡入淡出模型。实验表明,所研究的所有变量,包括平均SOC、SOC(+SOC)变化和放电速率,对循环运行期间的容量损耗率有显著影响。电池的初始特性测试包括恒定电流恒定电压 (CCCV) 充电 - 恒定电流 (CC) 完全放电 (4.2V - 2.7V) 以 C/2 速率确定电池放电容量。测试过程如下:

1、最初使用CCCV 配置文件以C/2 速率向100% SOC 充电的细胞。

2、达到100% SOC 后,细胞使用恒定的C/2 电流放电,直到它们达到其分配的SOC 范围的下限(即20% - 80% 范围的20% - 80% 范围)的部分循环。

3、恒定电流电荷(始终为C/2)和恒定电流放电(C/2或 2C)应用于电池,以便在SOC 所需的上限和下限之间循环(即20% - 80%)。

4、使用30分钟的休息时间,让细胞在每次充电和放电步骤后放松。

结果表明,石墨/LiCoO2电池的降解受平均SOC以及循环操作过程中SOC(+SOC)变化的影响。(库仑计数方法已用于计算充电和放电的时间持续时间,以保持SOC 值在指定的SOC 范围内)。

存储数据和测试描述

共有144个具有不同 SOC值的锂离子电池(0% SOC、50% SOC 和 100% SOC)在四个不同温度下(-40C、-5C、25C、50C)接受了电池存储时间测试。

1、每个温度储存12个单体:-40C、-5C、25C和50C。

2、在每个温度下储存的12个单体中,4个单体储存在50%SOC,4个单体储存在100%SOC,4个细胞储存在0%SOC。

3、48个单体每3周进行一次容量测试和阻抗测量;48个单体每3个月进行一次容量测试和阻抗测量;每6个月有48个单体接受容量测试。

例如:电池PLN_51进行了初始容量测试,CCCV充电速率为 C/2。一旦电流低于C/100速率,电池单体以C/2的速率放电,以积累单体的可交付最大容量。然后,在阻抗测试之后,使用相同的CCCV配置文件对电池充满电。下一步,通过计算累积容量到最大容量的一半,将单体放电到50%SOC。此外,单体被储存在温度室3周。3周后,将电池被取出来进行容量和阻抗测试。

链接:https://web.calce.umd.edu/batteries/data.htm



K2

电池类型

电池参数

电池规格

K2电池

容量

2600mAh

电池材料

LiFePO4

重量(拆下安全电路)

80.5g

直径(毫米)

26.5 mm +-0.2mm

长度

65.2 mm +-0.4mm

标称电压

3.2 V

循环寿命

2000+

特别说明

标注尺寸中不包括极耳尺寸

数据和测试描述

K2-016和 K2-039的 K2电池测试可执行如下要求:

1、将电池放电为2.6A 的恒定电流

2、放电,直到电压为4.2V

3、在恒定电压下充电,直到电流< 0.08A

4、休息2分钟,测量电阻

5、休息1分钟。

链接:https://web.calce.umd.edu/batteries/data.htm



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