分析電池損傷機理知識
來源：寶鄂實業(yè)
2020-01-13 19:20
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分析電池損壞的機理
一、“完整的現(xiàn)行標準體系”的定義
電池失效可能是由人為失誤或設備故障引起的，這不是電池損傷理論的研究對象，電池損傷理論更關注電池失效本身的必然性。
要排除各種非關注點，您首先需要定義一個“完善的現(xiàn)有標準系統(tǒng)”。良好的現(xiàn)有標準系統(tǒng)應該包括至少一個技術指標完全合格的真正的電力設備,根據(jù)單體的一組完全限定和程序真正的電池組連接好,有合格的維修人員管理嚴格的維護程序的實現(xiàn),不管怎樣,這應該是一個完美的,但它是真實的標準體系。
二、電池損壞的定義
解釋常見的警告,“過度充電或過量放電對電池有害”可以進一步科學翻譯成:過度充電或過量放電電流會導致不可逆的電化學反應在儲能反應之外,必然會破壞原結(jié)構(gòu)和能源電池的存儲容量。因此，電池損傷可以定義為:“電池結(jié)構(gòu)和儲能能力的過充和降低所造成的無法自然恢復的損傷”。
從表面上看，這個定義與電池老化理論和常識電池的應用并沒有明顯的不同，但它自然提出了兩個真正有意義的問題:
1)在工程實踐中，一個完整的現(xiàn)有標準系統(tǒng)能否避免電池損壞?
2)電池損壞后，電池中還剩下哪些可重復的、可比較的物理量變化?
力學斷裂模型的類比
為了了解電池在電領域中微損傷導致突然失效的機理，可以用力學領域中的斷裂模型進行簡單的類比:電池在力學上類似于彈簧(板彈簧);
電池參數(shù)的差異類似于板簧截面的不均勻性。
電池的均勻充放電與板簧的滿載負載相似。
單體充放電電壓與極限充放電電壓之比，類似于板簧某一段實際負載與極限負載之超載系數(shù)。
因此，電池組的局部過充與板簧滿載時的局部過充(即應力集中)相似。
電池組局部過充引起的微損傷與板簧局部過充引起的微裂紋相似。
受損電池的損傷是依次疊加的，類似于損傷板彈簧的裂紋。
最后，單體的失效導致電池的突然失效，類似于微裂紋逐漸擴展導致板彈簧的突然斷裂。
上述類比大體上反映了電池組的爆損效應屬于“斷裂型”模型。如果沒有適當?shù)念A警手段，這種電池組“斷裂類型”故障的發(fā)生時間將與鋼板彈簧斷裂的發(fā)生時間一樣難以預測。
