低溫冷凍對(duì)電池容量和內(nèi)阻會(huì)造成負(fù)面影響嗎?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-23 11:08
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作者選用了兩款電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分別是Dow Kokam (DK)生產(chǎn)的5 Ah NCM體系電池和Panasonic (PAN)生產(chǎn)的3 Ah NCA體系電池。兩種電池分別分成兩組:一組為對(duì)照組,記為DK01和PAN01,未經(jīng)低溫冷凍處理;一組為實(shí)驗(yàn)組,記為DK02和PAN02,進(jìn)行低溫冷凍處理。具體低溫冷凍過程作者在參考文獻(xiàn)1中有過詳細(xì)描述,簡而言之就是將將電池浸入液氮冷凍5 min,以保證電池徹底冷凍。為了對(duì)比低溫冷凍對(duì)電池容量和內(nèi)阻的影響,對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組電池均在室溫25 ℃條件下進(jìn)行循環(huán)容量測(cè)試和HPPC測(cè)試。DK 5 Ah NCM電池的循環(huán)電壓區(qū)間為2.7-4.2 V,放電電流為4 C (20 A),充電電流為1 C (5 A)。如圖1所示,由于循環(huán)150周電池表面溫度均低于60 ℃的安全溫度,后續(xù)循環(huán)放電電流提高了5 C,充電電流提高到了2 C。PAN 3 Ah NCA電池的循環(huán)電壓區(qū)間為2.5-4.2 V,放電電流為1 C (3 A),充電電流為0.5 C (1.5 A)。同樣,由于循環(huán)90周電池表面溫度均低于50 ℃的安全溫度,后續(xù)循環(huán)放電電流提高了2 C,充電電流還是維持0.5 C。(注:以上充放電電流均在電池供應(yīng)商提供的充電策略范圍內(nèi)。)
對(duì)于DK 5 Ah NCM體系電池,在循環(huán)前600周DK01 (實(shí)驗(yàn)組)和DK02 (對(duì)照組)容量幾乎沒有差異,但在600周后二者的容量出現(xiàn)分化,DK02 (對(duì)照組)容量衰減明顯比DK01 (實(shí)驗(yàn)組)要快。在圖2b所示,對(duì)于PAN 5 Ah NCA體系電池,在循環(huán)900周內(nèi)PAN01 (實(shí)驗(yàn)組)和PAN02 (對(duì)照組)容量都幾乎保持一致。作者還利用t檢驗(yàn)對(duì)以上測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了考核,如表1和表2所示,所有t檢驗(yàn)值均大于0.05,由此表明以上結(jié)果并非是由統(tǒng)計(jì)誤差所導(dǎo)致的。因此,無論是NCM體系電池還是NCA體系電池,低溫冷凍不會(huì)對(duì)電池的容量產(chǎn)生惡化影響。(注意:對(duì)于DK 3 Ah NCM電池低溫冷凍后容量在600周后反倒有所提高的現(xiàn)象作者在文中沒有解釋!)
對(duì)于DK 5 Ah NCM電池,循環(huán)前600周DK01 (實(shí)驗(yàn)組)和DK02 (對(duì)照組)內(nèi)阻幾乎沒有差異;但在600周后二者的內(nèi)阻出現(xiàn)分化,DK02 (對(duì)照組)內(nèi)阻明顯比DK01 (實(shí)驗(yàn)組)略高。對(duì)于PAN 3 Ah NCA電池,低溫冷凍與否電池的內(nèi)阻幾乎都保持一致。以上內(nèi)阻結(jié)果也顯示低溫冷凍不會(huì)對(duì)電池性能產(chǎn)生顯著影響。
















