不同测试条件下的电池过充热失控研究以及机理分析
过充测试一直是电动车安全测试中比较严酷的测试,要求电池在大电流下对电池进行过度充电而且电池能够不起火不爆炸。能够对电池的过充热失控机理、影响因素进行分析并能够提出相应的解决办法,这能就能够很好的消除人们对于电动车使用过程中的热失控恐慌。欧阳明高院士课题组近日发表在Applied Energy上的题为“Overcharge behaviors and failure mechanism of lithium-ion batteries under different test conditions”很好的对电池的过充热失控进行了研究。
作者通过设置不同充电电流、不同换热条件等对照组进行热失控实验,实验结果表明充电电流倍率越大、无散热条件,无夹具状态下电池会更快的进入热失控。通过组装扣电对电池材料进行DSC表征发现正极材料的副反应放热在热失控触发阶段无热量贡献,热失控触发阶段的主要产热为负极与电解液的反应放热。同时对材料进行了XRD以及EDS分析证实了正极材料过充结构坍塌金属离子溶出的现象。同时对过充热失控的机理进行研讨认为触发原因是电池在升温过程中造成电解液的挥发从而造成电池内部压力过大而造成结构的变形引起短路点燃电解液气体从而引发热失控。
文章热分析部分太过于表面,但是研究工作具有创新性,系统的对电池过充热失控进行了很好的观察以及机理研究。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261919308566#!