磷酸铁锂正极锂离子电池安全性能影响因素
2021-05-29缪文泉韩广帅
电池 2021年2期
贺 兴,林 波,缪文泉,韩广帅
(1.中国标准化研究院,北京 100191; 2.上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司,上海 201805; 3.同济大学汽车学院,上海 201804 )
电动汽车可分为油电混合动力汽车及纯电动汽车两类,大多以锂离子电池为电力存储装置[1-2]。电动汽车在使用过程中存在安全问题,解决动力锂离子电池的安全隐患势在必行。动力锂离子电池从使用正极材料的角度,主要分为磷酸铁锂(LiFePO4)、锰酸锂和三元材料等3类[3-4]。LiFePO4具有高热稳定性、体积变化小等优势,是3种材料中安全性能和电化学循环性能较好的[5]。研究LiFePO4动力电池安全性能的影响因素,有利于改善电动汽车的安全问题。
本文作者以事故电动大巴车残存的32650型LiFePO4动力电池为研究对象,对基本的电化学性能、热安全性能进行测试分析,进而拆解电池观察内部结构,对关键材料进行解析,判断电池生产工艺及关键材料性能对电池安全性的影响。
1 实验
1.1 样品及测试环境
实验以起火事故TEG6110电动大巴车(湖南产)上残存的32650型LiFePO4动力锂离子电池(深圳产,额定容量为5 Ah)为研究对象。测试环境温度为(25±1) ℃;环境相对湿度不高于30%。
1.2 电池电化学性能测试
用BT3563内阻测试仪(日本产)对20只电池样品进行电压、内阻测试。
用5V/10A电池充放电测试仪(深圳产)进行容量标定。电池以1.5A恒流充电至3.65 V,转恒压充电至0.15 A;以1.5 A恒流放电至2.00 V。循环3次,以第3次放电的容量作为标定容量。
1.3 电池热安全性能测试
用BTC-130型绝热加速量热(ARC)仪(英国产)测试电池充放电过程中的自放热温升情况,以分析电池工作过程中的热安全性。……
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