电池模块性能测试
1.2.1 模块室温放电容量测试
a)电池模块(5支单体串联)以1I1充电至电压上限转恒压充电，至充电电流降至0.05I1时停止充电，若充电过程中有单体电池电压超过终止电压0.1V时停止充电，充电后搁置1h；
b)室温下，蓄电池以1I1电流放电，直至任意一个单体电压达到放电终止电压；
c)计量放电容量和放电比能量；
d)重复步骤a)～c)5次，当连续3次试验结果的极差小于额定容量的3%，可提前结束试验，取最后3次试验结果平均值。
1.2.2 模块室温倍率放电性能测试
a)电池模块以1I1充电至电压上限转恒压充电，至充电电流降至0.05I1时停止充电，若充电过程中有单体电池电压超过终止电压0.1V时停止充电，充电后搁置1h；
b)室温下,蓄电池模块以3I1电流放电，直至任意一个单体电压达到放电终止电压；
c)计量放电容量。
二、结果与讨论
商业化磷酸铁锂电池和三元电池单体的循环寿命测试结果如图2所示。磷酸铁锂电池的首周放电容量为77.80Ah(质量比容量42.98Ah/kg)，500周循环后放电容量为72.01Ah(质量比容量39.78Ah/kg)，容量保持率为92.56%。三元电池的首周放电容量为77.82Ah(质量比容量58.07Ah/kg)，500周循环后放电容量为70.69Ah(质量比容量52.75Ah/kg)，容量保持率为90.84%。
图2 商业化磷酸铁锂电池和三元电池单体的循环寿命测试结果
由此可见，磷酸铁锂电池的循环稳定性高于三元电池，而三元电池在比容量方面更有优势，而其额定电压也高于磷酸铁锂。因而可以预见，三元电池的能量密度高于磷酸铁锂电池，后续的放电容量测试将对此进行具体的验证。
商业化磷酸铁锂电池和三元电池单体的放电容量测试所得放电容量曲线如图3所示。磷酸铁锂电池3次循环的放电容量分别为78.56、78.73和78.79Ah(比容量分别为43.40、43.50、43.53Ah/kg)，根据标准规定，取其平均值78.69Ah(比容量43.48Ah/kg)作为放电容量。三元电池3次循环的放电容量分别为76.98、77.78和77.89Ah(比容量分别为57.38、58.04、58.13Ah/kg)，取其平均值77.55Ah(比容量57.87Ah/kg)作为放电容量。
图3 商业化磷酸铁锂电池和三元电池单体的放电曲线
图3(a)和图3(b)所示分别为磷酸铁锂和三元电池的3次放电容量曲线，磷酸铁锂电池在3.25～3.15V间有平缓的放电电压平台，而三元电池的放电平台4.05～3.35V，电压平台较宽。记录磷酸铁锂的3次放电能量分别为248.90Wh(比能量137.51Wh/kg)、248.15Wh(比能量137.10Wh/kg)、247.31Wh(比能量136.64Wh/kg)，平均比能量为137.08Wh/kg；而三元电池的三次放电能量分别为278.78Wh(比能量208.04Wh/kg)、282.36Wh(比能量210.72Wh/kg)、282.88Wh(比能量211.10Wh/kg)，平均比能量为209.95Wh/kg。由此可见，由于三元电池的比容量和电压平台均高与磷酸铁锂电池，因而商业化三元电池的比能量高于磷酸铁锂电池。