bedrijfsnieuws over Studie over de Lossingsprestaties van de Hoge en Lage Temperatuurlast van Lithium Ion Battery

Studie over de Lossingsprestaties van de Hoge en Lage Temperatuurlast van Lithium Ion Battery

Met hoge energiedichtheid, ontwerpflexibiliteit, het lange cyclusleven, geen geheugeneffect, laag zelflossingstarief en geen verontreiniging aan het milieu, zijn de lithium-ionenbatterijen meer en meer wijd gebruikt op mobiel elektronisch materiaal, elektrische voertuigen, de nationale defensieindustrie en andere high-tech gebieden. Nochtans, wegens de ruwe dienst wordt het milieu op elektrische voertuigen, Ruimtevaart en militaire gebieden, Lithium ionenbatterij vereist om in een brede temperatuurwaaier worden gebruikt, die veel aandacht wegens zijn hoge en lage temperatuurprestaties heeft aangetrokken. Dit document neemt een binnenlands op de markt gebracht wetenschappelijk onderzoek beter model van lithium-ionenbatterij als onderzoekvoorwerp, en test zijn prestaties in de hoge en lage temperatuuromstandigheden, die een bepaalde gegevensverwijzing voor fabrikanten verstrekken om batterijtechnologie te verbeteren.

1. Experiment

1.1 instrumenten en materialen

Experimentele instrumenten: de prestatiesproefsysteem van de hoge precisiebatterij, ly-2480 kamer van de hoge en lage temperatuur de explosiebestendige test, ly-2800 kamer van de hoge en lage temperatuur de explosiebestendige test

Experimentele batterij: binnenlandse batterijcel, nominaal voltage 37 V, nominale capaciteit 11 ah.

1.2 experimentele methodes en voorwaarden

(1) voorbereiding vóór test:

a. De batterij in het experiment wordt gebruikt werd stabiel gecirkeld voor 5 keer bij kamertemperatuur (23 ± 2) ℃ die. Last en lossingsvoorwaarden: laad de batterij aan 4,2 V met 3500 Ma constante huidig en 350 Ma met constant voltage; Terzijde leggen voor 1H tussen last en lossing; Lossing aan 27 V met 3 500 mA constante stroom.

b. De batterij werd gehouden bij - 20 ℃ en 65 ℃ 6 uren, en toen de last en lossingsexperimenten werden uitgevoerd bij verschillende temperaturen (- 20 ℃ en 65 ℃).

(2) hoge en lage temperatuurlast en lossing

Plaats de batterij in explosiebestendige doos op hoge temperatuur (65 ℃) of temperatuur en vochtigheidsregelgeving het vakje (- 20 ℃), laadt het aan 42 V met 3500 Ma constante huidig en 350 Ma met constant voltage; Terzijde leggen voor 1 h tussen last en lossing; Lossing aan 2 7 V met 3500 Ma constante stroom.

2. Experimentele resultaten en bespreking

1.1 de lossingsprestaties van de lage temperatuurlast van lithium ionenbatterij.

De het laden kromme van de batterij bij kamertemperatuur (23 ± 2) ℃ en lage temperatuur (- 20 ℃) wordt getoond in Figuur 1.

Lijst 1 toont de waarden van constante huidige en constante voltage het laden capaciteit en totale het laden capaciteit van de batterij bij kamertemperatuur en lage temperatuur. Het kan van Figuur 1 en lijst 1 worden gezien die met het normale temperatuur het laden proces, het eindvoltage van de batterij in de constante huidige het laden procesverhogingen bij lage temperatuur vergelijkbaar waren (misschien omdat de polarisatie van de batterij in de lage temperatuuromstandigheden vrij groot is, en de overeenkomstige voltageverandering is vrij groot), de constante huidige het laden tijddalingen, en de constante voltage het laden tijd beduidend wordt verlengd, resulterend in een verhoging van het gemiddelde het laden voltage van de batterij, Verminderde het laden efficiency. Bij kamertemperatuur, is de verhouding van constante huidige het laden capaciteit om het laden capaciteit te bedragen 52%; Wanneer de temperatuurdalingen aan - 20 ℃, de verhouding van constante huidige het laden capaciteit om het laden capaciteit te bedragen zijn slechts 6,2%. Oorzakenanalyse: bij lage temperatuur, vermindert de chemische activiteit van werkzamee stoffen in de batterij; Een deel van het oplosmiddel in de elektrolyt maakt hard, resulterend in de vermindering van het aantal van aangestoken migratie en de daling van elektrogeleidingsvermogen; Tijdens batterij die laden, snel voor komt een hoop van het deposito van het metaallithium, de verhogingen van de concentratiepolarisatie, en de voltageverhogingen.

De lossingskrommen van de batterij bij kamertemperatuur (23 ± 2) ℃ en lage temperatuur - 20 ℃ worden getoond in Figuur 2.

Het kan van het cijfer worden gezien waarbij - 20 ℃, het eindvoltage van lithium-ionenbatterij tijdens lossingsdalingen, de gemiddelde dalingen van het lossingsvoltage, en het platform van het lossingsvoltage verminderen sneller dan dat bij kamertemperatuur. Dit kan toe te schrijven zijn aan de daling van Ionisch geleidingsvermogen van elektrolyt bij lage temperatuur, resulterend in de verhoging van ohmic polarisatie, concentratiepolarisatie en elektrochemische polarisatie bij lage temperatuur, die als daling van lossingsvoltage op de kromme van de batterijlossing wordt getoond. Voor zijn capaciteit, wegens de lage het laden efficiency bij lage temperatuur, dienovereenkomstig ook vermindert zijn lossingscapaciteit. Van het microscopische standpunt van de batterij, lage temperatuur (< 0="">

De het laden krommen van de batterij bij kamertemperatuur (23 ± 2) worden ℃ en 65 op hoge temperatuur ℃ getoond in Figuur 3.

Lijst 2 toont de waarden van constante huidige, constante voltage het laden capaciteit en totale het laden capaciteit van de batterij bij kamertemperatuur en lage temperatuur.

Het kan van Fig. 3 en lijst 2 worden gezien dat met het normale temperatuur het laden proces, het het laden voltage snel van de batterij bij stijgingen op hoge temperatuur aan het het laden grensvoltage vergelijkbaar waren; De constante huidige het laden tijd wordt duidelijk verminderd, terwijl de constante voltage het laden tijd bijna 0, en snel de gehele het laden proceseinden is. Nadat de batterij bij 65 ℃ voor een periode wordt opgeslagen, is de geladen capaciteit op deze voorwaarde slechts 20,8% van de normale temperatuur. Dit kan toe te schrijven aan de verandering van SEI-film op de oppervlakte van positief zijn en materialen van de batterij verbieden wanneer het laden bij op hoge temperatuur, kunnen bepaalde zijreacties van elektrolyt bij op hoge temperatuur, de vermindering van de hoeveelheid actief lithium en bepaalde onomkeerbare veranderingen in de interne structuur van de batterij voorkomen, resulterend in de verhoging van de interne weerstand van de batterij. Tegelijkertijd, zijn sommige additieven in de batterij bevorderlijk voor de verbetering van batterijprestaties bij kamertemperatuur, maar zij kunnen hetzelfde effect bij op hoge temperatuur niet hebben.

De lossingskrommen van de batterij bij kamertemperatuur (23 ± 2) worden ℃ en 65 op hoge temperatuur ℃ getoond in Figuur 4.

Het kan van het cijfer worden gezien dat bij 65 ℃, het lossings beginnende voltage van lithium-ionenbatterij beduidend en de dalingen van de lossingstijd vermindert; Tegelijkertijd, wordt de het laden capaciteit verminderd wegens de daling van het laden van goedkeuringscapaciteit, zodat is de lossingscapaciteit laag. Dan werd de batterij geplaatst bij kamertemperatuur voor een periode. Nadat het stabiel was, werd het last en lossingsexperiment uitgevoerd. Men vond dat de verandering door getoonde ernstige onherroepelijkheid die op hoge temperatuur wordt veroorzaakt. Dit kan toe te schrijven zijn aan de decompositie van batterijelektrolyt onder voorwaarden op hoge temperatuur of onomkeerbare veranderingen in de structuur van batterijmaterialen, resulterend in de daling van last en lossingsvoltageplatform en capaciteit in de omstandigheden op hoge temperatuur. Nadat de batterij wordt geladen en bij op hoge temperatuur gelost, wordt de batterij geplaatst bij kamertemperatuur en zonder misvorming, explosie en andere fenomenen waargenomen. Deze indexen voldoen aan de vereisten van batterijnormen.

3. Conclusie

In dit document, de last en lossingsprestaties van de batterij bij lage temperatuur - 20 ℃ en 65 op hoge temperatuur ℃ worden getest. Het onderzoek toont aan dat de vorm van de batterij niet na wordt terzijde gelegd bij lage temperatuur - 20 ℃ verandert, en de het laden capaciteit bij lage temperatuur is 83% van dat bij normale temperatuur; Nadat de batterij bij 65 ℃ terzijde wordt gelegd, is de capaciteit bij op hoge temperatuur wordt geladen slechts 20,8% van de normale temperatuur, en de capaciteit kan niet worden hersteld nadat de batterij aan normale temperatuur die wordt hersteld. Men kan zien dat de het laden en het lossen prestaties bij lage temperatuur van de batterij beter zijn dan zijn prestaties op hoge temperatuur, maar allebei zijn slechter dan de normale temperatuur die en prestaties laden lossen. Om de specifieke redenen van acculading en lossing in de hoge en lage temperatuuromstandigheden, zullen wij verder onderzoek naar verdere tests doen.