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如何防止鋰離子電池過充

鉅大LARGE  |  點擊量:2205次  |  2020年11月24日  

目前解決過充問題的大致有以下幾種方法:


1、BMS中設置保護電壓,通常保護電壓要低于過充時的峰值電壓;


2、通過材料改性(如材料包覆)提高電池的抗過充能力;


3、在電解液中添加抗過充添加劑;


4、電壓敏感膜的使用,電池發(fā)生過充時,膜電阻顯著降低,起到分流用途;


5、在方形鋁殼電池中使用OSD、CID設計,目前是通用的防過充設計。軟包電池則無法實現(xiàn)類似設計。


鋰離子電池過充大致可分為4個區(qū)域,每個區(qū)域的特點如下:


I區(qū)


1、電池電壓緩慢上升。鈷酸鋰正極脫鋰超過60%,在負極側(cè)析出金屬鋰。


2、電池鼓脹,可能是由于電解液在正極側(cè)高壓氧化。


3、溫度基本穩(wěn)定,略有上升。


II區(qū)


1、溫度開始緩慢升高。


2、在80~95%范圍內(nèi),正極阻抗增大,電池內(nèi)阻新增,但在95%有所減小。


3、電池電壓超過5V,達到最高。


III區(qū)


1、大約在95%,電池溫度開始快速升高。


2、從大約95%開始,直到接近100%,電池電壓稍稍下降。


3、當電池內(nèi)部溫度達到大約100℃,電池電壓急劇下降,可能是溫度升高致電池內(nèi)阻降低所引起的。


IV區(qū)


1、電池內(nèi)部溫度高于135℃,PE隔膜開始融化,電池內(nèi)阻快速升高,電壓達到上限(~12V),電流降至一個較低的值。


2、在10-12V之間,電池電壓不穩(wěn)定,電流也有波動。


3、電池內(nèi)部溫度快速升高,電池破裂前溫度上升到190-220℃。


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