汤爱华,龚 鹏,姚 疆,张莹莹

(重庆理工大学 1.车辆工程学院;2.汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室,重庆 400054;3.重庆市公安局 交通管理局,重庆 400054;4.招商局检测车辆技术研究院有限公司,重庆 401329)

锂离子动力电池(以下简称锂电池)因循环寿命长、比能量和比功率高、自放电率低等优点被广泛应用于新能源汽车领域[1]。电动汽车所面临的“充电焦虑”和“里程焦虑”已严重阻碍了其产业化进程[2],电动汽车用锂电池大功率快速充电方法已成为电动汽车行业的痛点与热点。不当的快速充电会造成电池阳极表面析锂并加速锂电池老化,导致电池容量衰减和功率衰退[3]。电池析锂后,锂电池放电时会引起锂电池容量迅速下降。一方面,低温环境下的大功率快充会进一步加剧析出的金属锂与电解液发生剧烈反应,进而触发锂电池热失控[4,5];另一方面,析出的金属锂可能会以树枝状的锂枝晶形式附在石墨电极表层,不断析出的金属锂会促进锂枝晶生长进而可能刺穿隔膜,使得正负极直接相连,诱发锂电池内短路,进而导致锂电池热失控[6],严重制约了锂电池在低温环境下的应用。在锂电池充电过程中,随着环境温度不断上升,电池固体电解质界面(Solid electrolyte interphase,SEI)膜增长,进而导致电池容量衰减[7]。温度继续升高还会出现SEI膜分解、电极与电解液反应、隔膜融化、电解质溶液分解等过程[8],加速电池老化和引发热失控。因此,对高低温下电动汽车用动力电池大功率快充方法进行研究意义重大。……