利用鋰離子電池?zé)崾Э貙嶒炂脚_進行不同荷電狀態(tài)(SOC)磷酸鐵鋰電池的熱失控實驗,分別將熱失控前后的電池拆解,利用氧彈量熱儀測量各部分的燃燒熱值并進行對比分析。通過加權(quán)計算的方法得到電池?zé)崾Э厍昂蟮哪芰?分析磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э剡^程中釋放的能量。結(jié)果表明,磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э剡^程釋放的能量與SOC成正相關(guān)關(guān)系,滿電態(tài)20 Ah軟包磷酸鐵鋰電池在熱失控時釋放的能量最大,可達2 342 kJ。 

【文章來源】：電源技術(shù). 2020年11期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖６?ＬＦＰ－３電池?zé)崾Э剡^程照片??

龍洚技表Ｅｌ??究與設(shè)計??圖１?電池樣品外觀照片??鋰離子電池?zé)崾Э貙嶒炂脚_的結(jié)構(gòu)如圖２所示，該平臺??可實現(xiàn)以電加熱方式引發(fā)鋰離子電池?zé)崾Э�，同時由數(shù)據(jù)采??集裝置采集熱失控過程中電池的溫度以及電壓數(shù)據(jù)，由高清??攝像裝置采集熱失控過程中的影像數(shù)據(jù)。??１－頂部排風(fēng)口；?２－電加熱裝置；３－電池夾具；??４－底部通風(fēng)窗；５－平臺隔板；６－數(shù)據(jù)采集裝置??圖２?熱失控實驗平臺示意圖??本實驗使用的是Ｐａｉｒ６４００型氧彈量熱儀，該儀器基于等??效替代方法，采用外桶恒溫的方式測量樣品的燃燒熱值。實驗??過程中量熱儀會吸收燃燒的熱量并記錄溫度的變化，通過與??標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)燃燒熱值相比計算樣品的燃燒熱值。??１．２實驗方法??選用同一型號不同ＳＯＣ的軟包磷酸鐵鋰電池，利用氧彈??量熱儀測量電池各組分在熱失控前后的燃燒熱值�？紤]到在??熱失控過程中電解液與正負極材料的反應(yīng)，將正負極材料分??別按比例與電解液混合后測量燃燒熱值，最后采用加權(quán)方式??計算磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э剡^程中釋放的能量。??１．２．１電池?zé)崾Э貙嶒??在熱失控實驗平臺中進行軟包磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э貙??驗。將電池編號為?ＬＦＰ－１?（ＳＯＣ?＝１００％）、ＬＦＰ－２?（ＳＯＣ?＝５０％）、??ＬＦＰ－３?（ＳＯＣ?＝０％）。以加熱板加熱的方式引發(fā)電池?zé)崾Э�，�??熱板功率為５００?Ｗ，當(dāng)電池電壓降至０Ｖ時，切斷加熱板電??源。利用Ｋ型熱電偶采集實驗過程中的溫度數(shù)據(jù)，采樣點如圖??３所示Ｑ此外，利用電壓采樣線采集電池在實驗過程中的電壓??數(shù)據(jù)，利用攝像機采集影像數(shù)據(jù)。??，Ｚ，３??□?□?ｎ?□??１－電池中部與加熱板接觸處；２－電池中部；

龍洚技表Ｅｌ??究與設(shè)計??圖１?電池樣品外觀照片??鋰離子電池?zé)崾Э貙嶒炂脚_的結(jié)構(gòu)如圖２所示，該平臺??可實現(xiàn)以電加熱方式引發(fā)鋰離子電池?zé)崾Э�，同時由數(shù)據(jù)采??集裝置采集熱失控過程中電池的溫度以及電壓數(shù)據(jù)，由高清??攝像裝置采集熱失控過程中的影像數(shù)據(jù)。??１－頂部排風(fēng)口；?２－電加熱裝置；３－電池夾具；??４－底部通風(fēng)窗；５－平臺隔板；６－數(shù)據(jù)采集裝置??圖２?熱失控實驗平臺示意圖??本實驗使用的是Ｐａｉｒ６４００型氧彈量熱儀，該儀器基于等??效替代方法，采用外桶恒溫的方式測量樣品的燃燒熱值。實驗??過程中量熱儀會吸收燃燒的熱量并記錄溫度的變化，通過與??標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)燃燒熱值相比計算樣品的燃燒熱值。??１．２實驗方法??選用同一型號不同ＳＯＣ的軟包磷酸鐵鋰電池，利用氧彈??量熱儀測量電池各組分在熱失控前后的燃燒熱值。考慮到在??熱失控過程中電解液與正負極材料的反應(yīng)，將正負極材料分??別按比例與電解液混合后測量燃燒熱值，最后采用加權(quán)方式??計算磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э剡^程中釋放的能量。??１．２．１電池?zé)崾Э貙嶒??在熱失控實驗平臺中進行軟包磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э貙??驗。將電池編號為?ＬＦＰ－１?（ＳＯＣ?＝１００％）、ＬＦＰ－２?（ＳＯＣ?＝５０％）、??ＬＦＰ－３?（ＳＯＣ?＝０％）。以加熱板加熱的方式引發(fā)電池?zé)崾Э�，�??熱板功率為５００?Ｗ，當(dāng)電池電壓降至０Ｖ時，切斷加熱板電??源。利用Ｋ型熱電偶采集實驗過程中的溫度數(shù)據(jù)，采樣點如圖??３所示Ｑ此外，利用電壓采樣線采集電池在實驗過程中的電壓??數(shù)據(jù)，利用攝像機采集影像數(shù)據(jù)。??，Ｚ，３??□?□?ｎ?□??１－電池中部與加熱板接觸處；２－電池中部；

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰離子電池安全性評估的ARC測試方法和數(shù)據(jù)分析[J]. 王莉,馮旭寧,薛鋼,李茂剛,胡堅耀,田光宇,何向明.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[2]高能量密度鎳鈷鋁酸鋰/鈦酸鋰電池體系的熱穩(wěn)定性研究[J]. 張明杰,楊凱,段舒寧,劉皓,高飛,耿萌萌.  高電壓技術(shù). 2017(07)



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