電池老化會(huì)影響電池的安全性嗎？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-15 22:21
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就像人出生后就在開(kāi)始慢慢變老一樣，動(dòng)力電池自化成分容量后就開(kāi)始了老化過(guò)程，時(shí)間永遠(yuǎn)是把殺豬刀。老化對(duì)于動(dòng)力電池安全性的影響一直是很重要的話題。有沒(méi)有可能出現(xiàn)新鮮電池安全性很好，能通過(guò)過(guò)充、加熱等各項(xiàng)安全測(cè)試，而老化后電池安全性變差的情況呢？這是很多人都關(guān)心的問(wèn)題。
一. 錳酸鋰(LiMn2O4)軟包電池存儲(chǔ)老化后熱穩(wěn)定性測(cè)試
實(shí)驗(yàn)所用為L(zhǎng)iMn2O4軟包電池，電池具體信息如表1所示。為了加速實(shí)現(xiàn)老化效果，100%SOC電池被分為五組分別在55 ℃存儲(chǔ)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(cè)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(shí)驗(yàn)停止條件為溫度達(dá)到200 ℃或內(nèi)部壓力超過(guò)2 bar。
55 ℃存儲(chǔ)電池容量保持率同存儲(chǔ)時(shí)間關(guān)系曲線。
隨著存儲(chǔ)時(shí)間延長(zhǎng)電池?zé)岱€(wěn)定性變化。
如圖3所示，55 ℃存儲(chǔ)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(chǔ)時(shí)間增加、電池老化增大，T1和T3均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，表明電池的熱穩(wěn)定性逐步增強(qiáng)。
二. NCA18650電池存儲(chǔ)或循環(huán)老化后加熱產(chǎn)熱量和產(chǎn)氣量分析
實(shí)驗(yàn)所用的三種NCA18650電池相關(guān)信息。
老化后電池加熱測(cè)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；……
NCA 18650電池加熱熱失控概覽。
本實(shí)驗(yàn)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(duì)較低。18650電池分別用循環(huán)和存儲(chǔ)兩種方式進(jìn)行老化直至容量衰減至80%SOC，其中存儲(chǔ)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(cè)試，NCA 18650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(bào)道來(lái)看，老化后電池的熱穩(wěn)定性確實(shí)有所提高，特別是高溫存儲(chǔ)老化；
（2）以上分析均是通過(guò)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(duì)比研究；
（3）新鮮電池和老化后電池在濫用測(cè)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(huì)對(duì)測(cè)試能否通過(guò)產(chǎn)生決定性影響。
