鉅大LARGE | 點擊量:1638次 | 2019年12月20日
電池老化會影響電池的安全性嗎?
一.錳酸鋰(LiMn2O4)軟包電池存儲老化后熱穩(wěn)定性測試
實驗所用為LiMn2O4軟包電池,電池具體信息如表1所示。為了加速實現(xiàn)老化效果,100%SOC電池被分為五組分別在55℃存儲了10、20、40、68和90天,隨后在如圖1所示的BTC裝置中進(jìn)行熱穩(wěn)定性測試。BTC裝置采用類似ARC的Heat-Wait-Seek-Track模式,起始溫度40℃,步進(jìn)為10℃,自產(chǎn)熱速率定義為0.03℃/min,實驗停止條件為溫度達(dá)到200℃或內(nèi)部壓力超過2bar。
55℃存儲電池容量保持率同存儲時間關(guān)系曲線。
隨著存儲時間延長電池?zé)岱€(wěn)定性變化。
如圖3所示,55℃存儲10、20、40、68和90天電池容量保持率分別為92.5%、85.1%、78.5%、71.7%和68.0%。圖3中T1為電池起始產(chǎn)熱溫度,T2為電池電壓下降溫度,T3為電池?zé)崾Э販囟?。如圖3所示,隨著存儲時間增加、電池老化增大,T1和T3均呈現(xiàn)上升趨勢,表明電池的熱穩(wěn)定性逐步增強(qiáng)。
二.NCA18650電池存儲或循環(huán)老化后加熱產(chǎn)熱量和產(chǎn)氣量分析
實驗所用的三種NCA18650電池相關(guān)信息。
老化后電池加熱測試裝置圖[3]:(a)電阻絲加熱爐;(b)熱電偶;(c)惰性氣體入口;(d)放氣口;……
NCA18650電池加熱熱失控概覽。本實驗所用為NCA18650電池,其中NCR18650BF和INR18650-35E質(zhì)量、容量和能量幾乎一致,但前者用于低功率而后者用于高功率;ICR18650HE4的容量和能量相對較低。18650電池分別用循環(huán)和存儲兩種方式進(jìn)行老化直至容量衰減至80%SOC,其中存儲老化溫度為60℃。老化后的電池滿充后在如圖1所示的裝置中進(jìn)行加熱測試,NCA18650電池加熱熱失控的大致特征
三.結(jié)論
(1)從以上兩篇文獻(xiàn)報道來看,老化后電池的熱穩(wěn)定性確實有所提高,特別是高溫存儲老化;
(2)以上分析均是通過加熱方式觸發(fā),電和機(jī)械方式觸發(fā)電池?zé)崾Э氐谋憩F(xiàn)有待進(jìn)一步對比研究;
(3)新鮮電池和老化后電池在濫用測試中的表現(xiàn)有待深入研究,特別是熱穩(wěn)定性上的差異是否會對測試能否通過產(chǎn)生決定性影響。