鋰離子電池過(guò)充性能有哪些影響呢
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-25 09:31
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1）極化階段，這一階段由于極化的存在因此在施加電流后電池的電壓迅速升高，此時(shí)電池溫度出現(xiàn)溫度降低；
2）在240s后電池進(jìn)入溫度平穩(wěn)升高階段，在此階段電池溫度以0.05℃/min的速度升高；
3）溫度穩(wěn)定階段，在這一階段電池溫度會(huì)持續(xù)升高，但是電池的溫度并不會(huì)升高。
一旦電池進(jìn)入到過(guò)充時(shí)，電池的溫度首先保持恒定，然后突然開(kāi)始上升，最終達(dá)到峰值溫度。
在不同的循環(huán)倍率下對(duì)鋰離子電池進(jìn)行過(guò)充循環(huán)（2.75-5V）實(shí)驗(yàn)時(shí)電池容量的衰降趨勢(shì)，從圖中能夠看到在較低的倍率下對(duì)電池進(jìn)行過(guò)充循環(huán)時(shí)電池的衰降更為嚴(yán)重，2C過(guò)充循環(huán)時(shí)電池的衰降速度為0.12%/cycle，在3C倍率下過(guò)充循環(huán)時(shí)電池容量的衰降速度僅為0.05%/cycle，而0.5C和1C循環(huán)的電池的衰降速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于2C和3C循環(huán)的電池。
不同倍率下進(jìn)行過(guò)充循環(huán)時(shí)電池的T2溫度采樣點(diǎn)的溫度在第1次、第5次、第10次和第15次循環(huán)時(shí)電池表面溫度的變化，從圖中能夠看到充電倍率對(duì)于電池溫度的影響非常明顯，大倍率充電時(shí)電池溫度升高更快，同時(shí)過(guò)充造成的溫度峰值也更不明顯。同時(shí)從下圖還能夠注意到過(guò)充循環(huán)對(duì)于電池的溫度特性也會(huì)產(chǎn)生明顯的影響，在第一次過(guò)充時(shí)電池峰值溫度明顯更高，而在隨后的過(guò)充循環(huán)中電池的峰值溫度明顯變得更加溫和，表明在第一次過(guò)充中過(guò)充導(dǎo)致的副反應(yīng)要更為嚴(yán)重。
電池在過(guò)充循環(huán)過(guò)程中電池電壓曲線的變化，從圖中能夠看到在較低的倍率下過(guò)充循環(huán)對(duì)于電池的充放電電壓曲線都會(huì)產(chǎn)生明顯的影響，首先我們能夠看到開(kāi)始充電時(shí)電池的電壓升高，表明電池極化增加，可能的原因有三個(gè)：
一個(gè)是電池內(nèi)阻的增加；
一個(gè)是電池活性物質(zhì)的減少；
一個(gè)是活性Li的損失。
而電池在充電終止和放電終止時(shí)電池的電壓曲線都明顯縮短，作者在這里認(rèn)為是活性Li的損失導(dǎo)致的，但是從電壓曲線的形狀來(lái)看，應(yīng)該是活性物質(zhì)損失和活性Li的損失都存在，并且還包含部分電池內(nèi)阻增加的影響。
相比于較低倍率的過(guò)充循環(huán)，較高倍率的過(guò)充循環(huán)對(duì)于電池充放電曲線的形狀和位置幾乎沒(méi)有發(fā)生顯著的影響。
接下來(lái)作者考察了充電倍率和放電倍率對(duì)于電池過(guò)充衰降的影響，從下圖能夠看到充電倍率對(duì)于電池性能的影響更為明顯，0.5C倍率充電的電池僅僅15個(gè)循環(huán)后電池的可逆容量就衰降到了80%以下，而1C倍率下循環(huán)19次電池容量也衰降到80%以下，2C和3C倍率過(guò)充的電池容量的衰降速度要明顯的慢于低倍率下過(guò)充的電池。
