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研究顯示：高速率鋰離子電池表現(xiàn)出卓越的安全性

時間:2020-12-18 09:49來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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       隨著汽車電氣化迅猛發(fā)展，此類車輛的電池類型、充電參數(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施和時間構(gòu)成，是加速向電氣化過渡的關(guān)鍵考慮因素。據(jù)外媒報道，華威大學(xué)WMG學(xué)院的研究人員利用商用電芯，探討高電流運行對電池電芯老化的影響，并“明確高速循環(huán)對磷酸鐵鋰圓柱形電芯的限制和影響”。
 
       他們通過兩次測試，確定電芯失效前的最大電流值；然后按照該數(shù)值施加電流，直至電芯失效；接著再進(jìn)行測試，以確定循環(huán)參數(shù)可以超過制造商建議的程度。
 
       在測試過程中，當(dāng)電通量增加到100 C循環(huán)條件，充放電能力分別超過制造商的要求高達(dá)1.38和4.4倍。這樣增加的電流適用于500次充放電。然而，在前60個循環(huán)中，所施加的電流會導(dǎo)致容量迅速下降，同時電阻上升。此外，在其余冷卻電芯的步驟中，經(jīng)過自然對流的充放電過程，這樣施加電流會導(dǎo)致電芯溫度上升高。電池在最佳溫度范圍內(nèi)運行，任何超出該范圍的偏差都會導(dǎo)致電池內(nèi)部的成分和化學(xué)物質(zhì)開始分解。
 
       他們還發(fā)現(xiàn)，在測試和老化過程中，“果凍卷”(卷狀電極和隔膜)發(fā)生變形，形成鋰鍍層。變形從電芯中心向電芯外部軸向擴(kuò)散，這表明電芯中心是最熱的地方。
 
       華威大學(xué)WMG學(xué)院首席工程師Justin Holloway表示：“我們要確保盡可能以最安全的方式運行電池，并保持適當(dāng)?shù)氖褂脡勖�。測試結(jié)果顯示，在高于制造商規(guī)定的電流極限的情況下，有一個窗口可以運行電池，同時保持制造商規(guī)定的電壓極限。
 
       “我們還發(fā)現(xiàn)，熱疲勞是引起果凍卷變形的原因。在每個充放電循環(huán)中，電池都會經(jīng)歷熱應(yīng)力，導(dǎo)致其部件變形。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，變形逐漸加劇，而果凍卷則受到堅硬的外層和中心銷的機(jī)械約束。
 
       “如果可以在電芯中心進(jìn)行對流冷卻，即電芯最熱的地方，就可以減輕和控制變形，使電芯在更長時間內(nèi)保持容量，并達(dá)到阻力標(biāo)準(zhǔn)。”
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 鋰離子電池 電池安全
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