方形电池有哪些典型的问题?
来源:宝鄂实业
2019-11-20 10:12
点击量:次
方形电池典型问题和应对
1)侧面鼓胀问题
锂离子电池在充放电过程中电池的内部存在一定的压力(经验数据0.3~0.6MPa),在相同的压力下,受力面积越大,电池壳壁的变形越严重。引起电池膨胀的重要原因:化成时形成SEI的过程中产生气体,电池内气压升高,由于方形电池平面结构耐压能力差,因此造成壳体变形;充电时电极材料晶格参数发生变化,造成电极膨胀,电极膨胀力作用于壳体,造成电池壳体变形;高温贮存时,少量电液分解及由于温度效应气
体压力增大,造成电池壳体变形。在以上三个原因中电极膨胀而引起的壳体膨胀是最主要原因。
方形电池的鼓胀问题是一个通病,特别是大容量方形锂离子电池更为严重,电池鼓胀会造成电池的内阻增加、局部的电液枯竭甚至壳体破裂,严重地影响了电池的安全性及循环寿命。
2)大型方形电池散热性能变差
随着单体体积的增大,电池内部发热部分距离壳体的距离越来越长,传导的介质、界面越来越多,使得散热变得困难,并且在单体上,热量分布不均的问题越来越明显。
吴伟雄等人进行了一项研究,实验采用3.2V/12Ah的方形锂离子电池,其基数如表1所示。电池充放电设备为新威CT-3001W-50V120ANTF,测试过程中环境温度为31℃,散热方式为空气冷却,用温度巡检仪记录电池的温度变化。实验步骤:
1)压充电,用12A电流给电池充电至充电截止电压3.65V止电流1.8A;
2)搁置,充电后搁置1小时以使电池稳定;
3)恒流放电,以不同的倍率放电至放电截止电压2V。其中,放电倍率分别按为1C、2C、3C、4C、5C、6C设定。
1)侧面鼓胀问题
锂离子电池在充放电过程中电池的内部存在一定的压力(经验数据0.3~0.6MPa),在相同的压力下,受力面积越大,电池壳壁的变形越严重。引起电池膨胀的重要原因:化成时形成SEI的过程中产生气体,电池内气压升高,由于方形电池平面结构耐压能力差,因此造成壳体变形;充电时电极材料晶格参数发生变化,造成电极膨胀,电极膨胀力作用于壳体,造成电池壳体变形;高温贮存时,少量电液分解及由于温度效应气
体压力增大,造成电池壳体变形。在以上三个原因中电极膨胀而引起的壳体膨胀是最主要原因。
方形电池的鼓胀问题是一个通病,特别是大容量方形锂离子电池更为严重,电池鼓胀会造成电池的内阻增加、局部的电液枯竭甚至壳体破裂,严重地影响了电池的安全性及循环寿命。
2)大型方形电池散热性能变差
随着单体体积的增大,电池内部发热部分距离壳体的距离越来越长,传导的介质、界面越来越多,使得散热变得困难,并且在单体上,热量分布不均的问题越来越明显。
吴伟雄等人进行了一项研究,实验采用3.2V/12Ah的方形锂离子电池,其基数如表1所示。电池充放电设备为新威CT-3001W-50V120ANTF,测试过程中环境温度为31℃,散热方式为空气冷却,用温度巡检仪记录电池的温度变化。实验步骤:
1)压充电,用12A电流给电池充电至充电截止电压3.65V止电流1.8A;
2)搁置,充电后搁置1小时以使电池稳定;
3)恒流放电,以不同的倍率放电至放电截止电压2V。其中,放电倍率分别按为1C、2C、3C、4C、5C、6C设定。