能量型磷酸铁锂电池过充致热失控试验研究*
2021-03-03王聪杰朱艳丽张明杰
合成材料老化与应用 2021年1期
关键词:烟气
高 飞,杨 凯,王聪杰,刘 伟,朱艳丽,张明杰
(1 中国电力科学研究院有限公司 新能源与储能运行控制国家重点实验室,北京100192;2 北京理工大学,北京100081;3 国网安徽省电力有限公司, 安徽合肥230000)
近年来我国电池技术发展迅速,锂离子电池由于具备高能量密度、长寿命等优点[1]而逐渐成为储能的主要载体形式,然而随着锂离子电池应用规模的日益扩大,其安全事故时有发生,引起了行业内外对于锂离子电池安全性的高度关注。
过充电是触发锂离子电池热失控进而产生安全问题的主要诱因之一,近年来国内外学者对锂离子电池的过充安全性进行了大量的实验研究[2-10]。纪常伟等[2]对5Ah 磷酸铁锂电池进行了过充滥用测试,结果表明电池荷电状态(State of Charge, SOC) 越高,电池安全性越低。杜光超等[3]通过绝热量热仪研究了三元锂离子电池在过热条件下的热失控特性,结果表明电池自加热起始温度主要与SEI 膜分解有关,受SOC 影响很小。Wang Congjie 等[4]研究了退役锂离子电池在过充条件下的热失控行为与机理,结果表明电池健康状态越高,过充危险性越高。欧阳院士团队[5]和Zhu Yanli[6]的团队分别建立了三元锂离子电池过充热失控的三维电化学- 热耦合模型,揭示了锂离子电池过充条件下的内部副反应行为。
尽管目前的研究加深了人们对锂离子电池热失控行为的理解,但大多数研究对象主要为新能源汽车用动力电池及模块,对于能量型锂离子电池的热失控研究相对较少。本文针对60Ah 磷酸铁锂电池以及电池组进行过充电实验,研究能量型磷酸铁锂电池在过充条件下的热失控特点以及电池的热失控扩展行为。……
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