?鋰電池在經(jīng)過(guò)基本的電化學(xué)性能測(cè)試后,可以進(jìn)行深度的性能研究,挑選出一致性好、阻抗低的電池來(lái)進(jìn)行各項(xiàng)性能測(cè)試。一般來(lái)說(shuō),鋰離子電池出現(xiàn)安全問(wèn)題表現(xiàn)為燃燒甚至爆炸,出現(xiàn)這些問(wèn)題的根源在于電池內(nèi)部的熱失控,除此之外,一些外部因素,如過(guò)充、火源、擠壓、穿刺、短路等問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致安全性問(wèn)題。
1.循環(huán)壽命
鋰電池的循環(huán)次數(shù)反映了電池可以反復(fù)充放電的次數(shù)。 根據(jù)鋰電池使用環(huán)境的不同,可以在低溫、常溫和高溫下測(cè)試電池的循環(huán)壽命。 一般根據(jù)電池的使用情況選擇電池報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)。 如果電池用于動(dòng)力電池(電動(dòng)汽車、電動(dòng)叉車),一般選擇80%的放電容量維持率作為報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),而如果電池用于儲(chǔ)能、蓄電等, 可以放寬到60%。 如果我們經(jīng)常接觸的電池的放電容量/初始放電容量低于60%,就沒(méi)有必要使用了,用不了半天。
2.倍率
目前,鋰電池不僅在3C使用,也用于動(dòng)力電池。電動(dòng)汽車在不同條件下行駛需要改變電流。隨著生活節(jié)奏的加快,電動(dòng)車充電樁的短缺,要求鋰電池充電越來(lái)越快。因此,有必要對(duì)鋰電池的倍率性能進(jìn)行測(cè)試。可以按照動(dòng)力電池國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。目前,國(guó)內(nèi)外電池廠已經(jīng)生產(chǎn)出專用高速電池來(lái)滿足市場(chǎng)需求。高速率電池的設(shè)計(jì)可以從活性材料的類型、電極的表面密度、壓實(shí)密度、接線片的選擇、焊接工藝和組裝工藝開(kāi)始。感興趣的朋友可以自己了解一下。
3.安全性測(cè)試
安全是電池用戶最關(guān)心的問(wèn)題。 無(wú)論是手機(jī)電池爆炸,還是電動(dòng)車起火,都足以嚇唬人。 鋰電池的安全性必須經(jīng)過(guò)測(cè)試。 安全測(cè)試包括過(guò)充、過(guò)放、短路、跌落、發(fā)熱、振動(dòng)、擠壓、針刺等。但是,按照鋰電池的說(shuō)法,這些安全測(cè)試屬于被動(dòng)安全測(cè)試,即拿起電池,讓異物進(jìn)入 主動(dòng)破壞電池,測(cè)試電池是否足夠安全。 在檢查過(guò)程中,需要對(duì)電池和模塊進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)以通過(guò)安全檢查。 但在實(shí)際使用過(guò)程中,如電動(dòng)汽車失控撞上其他車輛或物體,屬于不規(guī)則碰撞,可能會(huì)導(dǎo)致更復(fù)雜的情況。 但是這樣的測(cè)試成本比較高,所以只能選擇比較靠譜的測(cè)試內(nèi)容。
4.低溫下放電、高溫下放電
溫度對(duì)電池的放電性能的影響直接反應(yīng)到放電容量和放電電壓上。溫度降低,電池內(nèi)阻加大,電化學(xué)反應(yīng)速度放慢,極化內(nèi)阻迅速增加,電池放電容量和放電平臺(tái)下降,影響電池功率和能量的輸出。
對(duì)于鋰離子電池,低溫條件下放電容量急劇下降,但在高溫情況下放電容量并不比常溫低,有時(shí)還會(huì)略高于常溫容量,主要是高溫情況下鋰離子遷移速度加快,鋰電極不像鎳電極和和貯氫電極那樣在高溫情況下產(chǎn)生分解或形成氫氣使容量下降。電池模塊低溫放電時(shí),隨著放電的進(jìn)行,由于電阻等原因產(chǎn)生熱量,使電池溫度升高,表現(xiàn)為電壓有抬升現(xiàn)象,隨著放電的進(jìn)行,電壓再逐漸下降。
目前市場(chǎng)上的電池以三元電池、磷酸鐵鋰電池為主,三元電池由于材料在高溫下的結(jié)構(gòu)坍塌會(huì)不穩(wěn)定,比磷酸鐵鋰電池的安全性要差很多,但是其能量密度又比磷酸鐵鋰高,所以兩種體系在并存發(fā)展。
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