图1 电池实验平台

对比不同充电工况后，他们发现，1000个老化循环实验后复合工况的容量保持率最高，为91.004 %；分析电池的能耗和能量利用效率，发现变电流间歇工况的能量效率最低，1000次循环后为94.14 %，1000次老化循环后能量利用效率最高的是恒功率工况。在前1000个循环之内，电池容量衰退的原因主要为电池正负极活性材料损失和活性锂离子数量的减少。

图2 整体实验流程

另外，研究者指出，考虑不同充电时间，当充电起始SOC=0 %，以电池充电容量为评价标准，充电20 min时，最优工况为五阶段恒流或变电流间歇工况；当初始充电SOC=20 %，充电时间为15 min及更短时，变电流间歇充电为最优工况。考虑20 %SOC区间，SOC区间不同，最优工况不同，如0～20 %的SOC区间应该采用五阶段恒流工况，20 %～40 %的SOC和40 %～60 %的SOC区间适合选用变电流间歇工况。

他们得到的研究结论为五种典型充电工况的优化选择提供了理论依据。

本工作成果发表在2023年第20期《电工技术学报》，论文标题为“锂离子电池不同工况下充电效果对比及用户充电方法选择研究”。本课题得到国家自然科学基金和装备预研教育部联合基金资助项目的支持。