第一串電池組之劣化電池分析

經由圖 4-1 至圖 4-4 的結果可以看出，隨著電池使用的循環數增加，整串電池 組的容量將逐漸減少，而本實驗的終止條件是以整串電池組的容量到達 60％時實 驗終止，由前文中所提到的在實驗過程中，由於電池是以八個串聯使用，因此當 實驗放電至 76.8V 時，其中幾個電池會呈現深度放電的情形，而這幾個深度放電 的電池會因電池串聯使用而經常呈現深度放電的狀態，使得材料上的劣化越來越 嚴重，導致整個電池所能提供的容量即所謂的 AH 越來越少，因此在圖形上才會 出現整串電池電壓仍有100V 時，其中幾個電池的電壓卻迅速的降低，此乃電池已 經產生材料上的劣化，使得劣化電池的容量減少，形成放電過程中持續深度放電 的情形，以下將對第一串電池組中之劣化電池做分析，觀察其電壓放電曲線及阻 抗的變化。

在第一串電池組中有兩個特性較差的電池分別為編號第三及編號第七之電 池，如圖 4-5（a）及圖 4-8（a）所示，兩個電池在循環數 112 時就已呈現深度放 電的情形，在放電截止時的電壓將近8V，而阻抗也較初期來的高，但在循環數 113 次時，如圖 4-5（b）及圖 4-8（b）所示，比較前後兩次放電實驗的結果，可以得 知此兩個電池的放電深度明顯的下降，不同於其他顆電池，再觀察圖 4-6、圖 4-7 及圖4-9、圖 4-10，可以看出電池在循環數 149 以後，其電壓曲線開始有提前下降 的趨勢，表示電池早在之前因深度放電造成其材料上的劣化，使得電池容量快速 的減少，比較電池的容量在循環數112 時，每個電池的容量平均都有 75％以上，

但到了循環數149 時，第三個電池的容量只剩 65％、第七個電池的容量只剩 67％，

而其他電池的容量平均都還有 71％，由此可以得知此兩個電池的老化程度明顯的 快於其他電池。

此外，從圖 4-6（a）中 B 所標示的阻抗曲線，在此不同於前述原理中所提到 的，當電池的電壓越低阻抗會越高，反而是當電池的電壓過低時，所量測到的阻 抗有下降的趨勢，從圖中可以看出當電壓低於 7V 時，阻抗反而從最高值開始下 降，此現象可能因電池已經劣化使得阻抗的變化呈現這樣的結果，但在電池電壓 未放電至7V 時，阻抗仍有上升的趨勢，一般而言，電池在正常使用下不會放電至 7V，因此以本實驗的交流阻抗法理應仍然可以對每個電池做阻抗量測。

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

（a）

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

（b）

圖4-5 第一串第三顆電池的充放電實驗曲線圖（實驗一）

（a）循環數：112 （b）循環數：113

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

（a）

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

C

（b）

圖4-6 第一串第三顆電池的充放電實驗曲線圖（實驗一）

（a）循環數：149 （b）循環數：154

電壓曲線

阻抗曲線

A B

C

D

E

（a）

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

C

D

E

（b）

圖4-7 第一串第三顆電池的充放電實驗曲線圖（實驗一）

（a）循環數：170 （b）循環數：180

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

（a）

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

（b）

圖4-8 第一串第七顆電池的充放電實驗曲線圖（實驗一）

（a）循環數：112 （b）循環數：113

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

（a）

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

（b）

圖4-9 第一串第七顆電池的充放電實驗曲線圖（實驗一）

（a）循環數：149 （b）循環數：154

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

（a）

電壓曲線

阻抗曲線 A

B

（b）

圖4-10 第一串第七顆電池的充放電實驗曲線圖（實驗一）

（a）循環數：170 （b）循環數：180