?鋰電池在經過基本的電化學性能測試后,可以進行深度的性能研究,挑選出一致性好、阻抗低的電池來進行各項性能測試。一般來說,鋰離子電池出現安全問題表現為燃燒甚至爆炸,出現這些問題的根源在于電池內部的熱失控,除此之外,一些外部因素,如過充、火源、擠壓、穿刺、短路等問題也會導致安全性問題。
1.循環壽命
鋰電池的循環次數反映了電池可以反復充放電的次數。 根據鋰電池使用環境的不同,可以在低溫、常溫和高溫下測試電池的循環壽命。 一般根據電池的使用情況選擇電池報廢的標準。 如果電池用于動力電池(電動汽車、電動叉車),一般選擇80%的放電容量維持率作為報廢的標準參數,而如果電池用于儲能、蓄電等, 可以放寬到60%。 如果我們經常接觸的電池的放電容量/初始放電容量低于60%,就沒有必要使用了,用不了半天。
2.倍率
目前,鋰電池不僅在3C使用,也用于動力電池。電動汽車在不同條件下行駛需要改變電流。隨著生活節奏的加快,電動車充電樁的短缺,要求鋰電池充電越來越快。因此,有必要對鋰電池的倍率性能進行測試。可以按照動力電池國家標準進行檢測。目前,國內外電池廠已經生產出專用高速電池來滿足市場需求。高速率電池的設計可以從活性材料的類型、電極的表面密度、壓實密度、接線片的選擇、焊接工藝和組裝工藝開始。感興趣的朋友可以自己了解一下。
3.安全性測試
安全是電池用戶最關心的問題。 無論是手機電池爆炸,還是電動車起火,都足以嚇唬人。 鋰電池的安全性必須經過測試。 安全測試包括過充、過放、短路、跌落、發熱、振動、擠壓、針刺等。但是,按照鋰電池的說法,這些安全測試屬于被動安全測試,即拿起電池,讓異物進入 主動破壞電池,測試電池是否足夠安全。 在檢查過程中,需要對電池和模塊進行相應的設計以通過安全檢查。 但在實際使用過程中,如電動汽車失控撞上其他車輛或物體,屬于不規則碰撞,可能會導致更復雜的情況。 但是這樣的測試成本比較高,所以只能選擇比較靠譜的測試內容。
4.低溫下放電、高溫下放電
溫度對電池的放電性能的影響直接反應到放電容量和放電電壓上。溫度降低,電池內阻加大,電化學反應速度放慢,極化內阻迅速增加,電池放電容量和放電平臺下降,影響電池功率和能量的輸出。
對于鋰離子電池,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,有時還會略高于常溫容量,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生分解或形成氫氣使容量下降。電池模塊低溫放電時,隨著放電的進行,由于電阻等原因產生熱量,使電池溫度升高,表現為電壓有抬升現象,隨著放電的進行,電壓再逐漸下降。
目前市場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構坍塌會不穩定,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展。
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