分析电池损伤机理知识
来源：宝鄂实业
2020-01-13 19:20
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分析电池损坏的机理
一、“完整的现行标准体系”的定义
电池失效可能是由人为失误或设备故障引起的，这不是电池损伤理论的研究对象，电池损伤理论更关注电池失效本身的必然性。
要排除各种非关注点，您首先需要定义一个“完善的现有标准系统”。良好的现有标准系统应该包括至少一个技术指标完全合格的真正的电力设备,根据单体的一组完全限定和程序真正的电池组连接好,有合格的维修人员管理严格的维护程序的实现,不管怎样,这应该是一个完美的,但它是真实的标准体系。
二、电池损坏的定义
解释常见的警告,“过度充电或过量放电对电池有害”可以进一步科学翻译成:过度充电或过量放电电流会导致不可逆的电化学反应在储能反应之外,必然会破坏原结构和能源电池的存储容量。因此，电池损伤可以定义为:“电池结构和储能能力的过充和降低所造成的无法自然恢复的损伤”。
从表面上看，这个定义与电池老化理论和常识电池的应用并没有明显的不同，但它自然提出了两个真正有意义的问题:
1)在工程实践中，一个完整的现有标准系统能否避免电池损坏?
2)电池损坏后，电池中还剩下哪些可重复的、可比较的物理量变化?
力学断裂模型的类比
为了了解电池在电领域中微损伤导致突然失效的机理，可以用力学领域中的断裂模型进行简单的类比:电池在力学上类似于弹簧(板弹簧);
电池参数的差异类似于板簧截面的不均匀性。
电池的均匀充放电与板簧的满载负载相似。
单体充放电电压与极限充放电电压之比，类似于板簧某一段实际负载与极限负载之超载系数。
因此，电池组的局部过充与板簧满载时的局部过充(即应力集中)相似。
电池组局部过充引起的微损伤与板簧局部过充引起的微裂纹相似。
受损电池的损伤是依次叠加的，类似于损伤板弹簧的裂纹。
最后，单体的失效导致电池的突然失效，类似于微裂纹逐渐扩展导致板弹簧的突然断裂。
上述类比大体上反映了电池组的爆损效应属于“断裂型”模型。如果没有适当的预警手段，这种电池组“断裂类型”故障的发生时间将与钢板弹簧断裂的发生时间一样难以预测。
