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锂电池静置不同时间其安全性又有哪些差异呢?

来源:宝鄂实业    2019-09-09 08:26    点击量:
为了得到析锂的电池,作者将电池在0℃进行循环,循环后电池的放电曲线如图1a所示。随着循环次数的增加,电池放电容量不断衰减,同时放电曲线出现平台。析锂电池放电曲线出现平台早已有相关报道[1-2],也有研究希望利用该特征来判断电池是否析锂。一般认为平台的出现是Li金属(0Vvs.Li/Li+)和石墨(0.08VvsLi/Li+)同时存在导致的。随后作者将析锂后的电池室温放置不同时间,测量放置后电池的容量恢复情况。如图1b所示,放置13天内电池放电容量不断增加,25℃放置311.6h电池放电容量恢复了约8.1%。析锂电池静置过程放电容量一定程度恢复的主要原因是析出的金属Li会部分嵌入石墨。因此,电池析锂后放置时间对电池容量恢复程度至关重要。
 
 
 
既然析锂电池放置不同时间放电容量恢复情况不同,那析锂电池放置不同时间ARC测试结果会有哪些区别呢?如图2所示,新鲜电池、放置1.5h的析锂电池和放置8天的析锂电池热失控时间分别为1950min、1000min和225min,同时三者热失控最高温度依次降低。温度上的差异可理解为:(1)新鲜电池较析锂后电池容量高,有更多的电化学能转变成热能;(2)析锂后电池热失控有部分内容物喷出,导致电化学能转化成热能并不充分。如图3SHR曲线所示,放置1.5h的析锂电池在约100℃即开始自产热,而放置8天的析锂电池和新鲜电池要到约150℃才开始自产热,表明析锂电池经过静置后热稳定性有所提高,长时间静置其热稳定性可以接近新鲜电池。
 
 
 
值得注意的是,从热失控现象上看,新鲜电池ARC测试未发生JR喷出情况,质量损失相对较小;而析锂后放置不同时间电池热失控出现JR喷出的、现象,并且放置1.5h的析锂电池热失控质量损失高于放置8天的析锂电池热失控质量损失。图3和图4的结果表明析锂后电池的热稳定性低于新鲜电池,并且热失控过程更为猛烈。同时进一步显示随着放置时间的增加,析锂电池的热稳定性有所提高。