方形電池有哪些典型的問題？該如何應(yīng)對？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-29 20:13
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方形電池典型問題
1)側(cè)面鼓脹問題
鋰離子電池在充放電過程中電池的內(nèi)部存在一定的壓力(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)0.3～0.6MPa)，在相同的壓力下，受力面積越大，電池殼壁的變形越嚴(yán)重。引起電池膨脹的重要原因：化成時(shí)形成SEI的過程中產(chǎn)生氣體，電池內(nèi)氣壓升高，由于方形電池平面結(jié)構(gòu)耐壓能力差，因此造成殼體變形;充電時(shí)電極材料晶格參數(shù)發(fā)生變化，造成電極膨脹，電極膨脹力作用于殼體，造成電池殼體變形;高溫貯存時(shí)，少量電液分解及由于溫度效應(yīng)氣體壓力增大，造成電池殼體變形。在以上三個(gè)原因中電極膨脹而引起的殼體膨脹是最主要原因。
方形電池的鼓脹問題是一個(gè)通病，特別是大容量方形鋰離子電池更為嚴(yán)重，電池鼓脹會(huì)造成電池的內(nèi)阻增加、局部的電液枯竭甚至殼體破裂，嚴(yán)重地影響了電池的安全性及循環(huán)壽命。
張超等人給出的方案，利用小結(jié)構(gòu)形式，加強(qiáng)殼體強(qiáng)度;優(yōu)化排列方式兩個(gè)角度，解決方形電池鼓脹問題。
2)大型方形電池散熱性能變差
隨著單體體積的增大，電池內(nèi)部發(fā)熱部分距離殼體的距離越來越長，傳導(dǎo)的介質(zhì)、界面越來越多，使得散熱變得困難，并且在單體上，熱量分布不均的問題越來越明顯。
吳偉雄等人進(jìn)行了一項(xiàng)研究，實(shí)驗(yàn)采用3.2V/12Ah的方形鋰離子電池，電池充放電設(shè)備為新威CT-3001W-50V120ANTF,測試過程中環(huán)境溫度為31℃，散熱方式為空氣冷卻，用溫度巡檢儀記錄電池的溫度變化。實(shí)驗(yàn)步驟：
1)壓充電，用12A電流給電池充電至充電截止電壓3.65V止電流1.8A;
2)擱置，充電后擱置1小時(shí)以使電池穩(wěn)定;
3)恒流放電，以不同的倍率放電至放電截止電壓2V。其中，放電倍率分別按為1C、2C、3C、4C、5C、6C設(shè)定。
1)側(cè)面鼓脹問題
鋰離子電池在充放電過程中電池的內(nèi)部存在一定的壓力(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)0.3～0.6MPa)，在相同的壓力下，受力面積越大，電池殼壁的變形越嚴(yán)重。引起電池膨脹的重要原因：化成時(shí)形成SEI的過程中產(chǎn)生氣體，電池內(nèi)氣壓升高，由于方形電池平面結(jié)構(gòu)耐壓能力差，因此造成殼體變形;充電時(shí)電極材料晶格參數(shù)發(fā)生變化，造成電極膨脹，電極膨脹力作用于殼體，造成電池殼體變形;高溫貯存時(shí)，少量電液分解及由于溫度效應(yīng)氣體壓力增大，造成電池殼體變形。在以上三個(gè)原因中電極膨脹而引起的殼體膨脹是最主要原因。
方形電池的鼓脹問題是一個(gè)通病，特別是大容量方形鋰離子電池更為嚴(yán)重，電池鼓脹會(huì)造成電池的內(nèi)阻增加、局部的電液枯竭甚至殼體破裂，嚴(yán)重地影響了電池的安全性及循環(huán)壽命。
張超等人給出的方案，利用小結(jié)構(gòu)形式，加強(qiáng)殼體強(qiáng)度;優(yōu)化排列方式兩個(gè)角度，解決方形電池鼓脹問題。
2)大型方形電池散熱性能變差
隨著單體體積的增大，電池內(nèi)部發(fā)熱部分距離殼體的距離越來越長，傳導(dǎo)的介質(zhì)、界面越來越多，使得散熱變得困難，并且在單體上，熱量分布不均的問題越來越明顯。
吳偉雄等人進(jìn)行了一項(xiàng)研究，實(shí)驗(yàn)采用3.2V/12Ah的方形鋰離子電池，電池充放電設(shè)備為新威CT-3001W-50V120ANTF,測試過程中環(huán)境溫度為31℃，散熱方式為空氣冷卻，用溫度巡檢儀記錄電池的溫度變化。實(shí)驗(yàn)步驟：
1)壓充電，用12A電流給電池充電至充電截止電壓3.65V止電流1.8A;
2)擱置，充電后擱置1小時(shí)以使電池穩(wěn)定;
3)恒流放電，以不同的倍率放電至放電截止電壓2V。其中，放電倍率分別按為1C、2C、3C、4C、5C、6C設(shè)定。
