為解決鋰離子電池快充中存在的安全問題,提出一種標(biāo)定動力鋰離子電池?zé)o析鋰快充電流Map圖的方法。采用參比電極作為監(jiān)測負(fù)極電位的手段,依據(jù)電勢判據(jù)設(shè)立不析鋰負(fù)極電位閾值,通過調(diào)節(jié)不同充電起始溫度點,獲取5條不同起始溫度點的快充策略曲線,運(yùn)用分段線性插值方法,得到荷電狀態(tài)-溫度-電流等高線圖(SOC-T-I Map)。為了驗證Map圖的快速性和無析鋰,設(shè)計快速性對比實驗和25℃快充策略循環(huán)實驗。結(jié)果表明,25℃快充策略比25℃恒流1 C、1.5 C充電時間分別縮短45.3%、18.0%;200次快充循環(huán)后,弛豫電壓微分曲線無極小值且電池維持99.7%的容量保持率,表明無金屬鋰析出。該文標(biāo)定電流Map圖的方法提供了挖掘電池快充能力的思路,并且標(biāo)定的Map圖適合電動汽車在多種不同工況下快充。

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【部分圖文】：

圖1 標(biāo)定SOC-T-I Map流程圖

析鋰是對鋰離子電池快充影響最大的副反應(yīng)，因此將參比電極作為電池內(nèi)部的傳感器，在快充時預(yù)防負(fù)極電位越過析鋰的邊界。在充電時，尤其是快充，電池內(nèi)部的溫度由于電流產(chǎn)熱而不斷變化，并且隨著充電的進(jìn)行，鋰離子電池SOC也不斷變化，故在快充時最大電流值的選擇受溫度和SOC的影響。當(dāng)從某個起始....

圖2 鋰離子電池快充Mas曲線

如何監(jiān)測析鋰副反應(yīng)是快充策略開發(fā)的關(guān)鍵，本文采用植入?yún)⒈入姌O的方式能夠?qū)崟r且在線監(jiān)測析鋰副反應(yīng)。利用參比電極監(jiān)測負(fù)極電位的原理是借用了電化學(xué)中的三電極體系，將動力鋰離子電池的負(fù)極視為工作電極（作為被研究的電極），正極視為輔助電極；工作電極與輔助電極構(gòu)成的回路作為工作回路，通工作電....

圖3 1.92 C倍率下電池不同時間不同位置的電勢仿真

由表可見此模型精度尚可，因此，用1.92C直流工況對電池不同位置負(fù)極電位仿真，判斷電池最容易析鋰的位置。圖3為1.92C倍率下電池不同位置不同時間的電勢仿真圖，橫坐標(biāo)值表示極片厚度方向的坐標(biāo)位置，縱坐標(biāo)Uest表示仿真電位。其中x=0m處為銅集流體與負(fù)極極片交界；x=86μ....

圖5 電鍍電流與電鍍電壓變化曲線

采用三段恒流電化學(xué)電鍍策略給參比電極鍍鋰，即在200μm銅絲上電鍍一層薄薄的鋰層，見圖4b內(nèi)部位置示意圖。電鍍的鋰層厚度取決于時間長短，電鍍的質(zhì)量取決于電流大小，電流大導(dǎo)致鋰在銅絲表面形成得較為蓬松；電流小導(dǎo)致鋰在銅絲表面形成得較為致密。電鍍電流與電鍍電壓曲線如圖5所示，在開始的....

本文編號：4017560