研究人员展示了高倍率锂离子电池的优越安全性

随着运输电气化不可避免的继续增长,将用于此类车辆的电池类型、充电参数、基础设施和时间框架是加速向电气化过渡的关键考虑因素。

在报纸上,,“确定高倍率循环对磷酸铁锂圆柱形电池的限制和影响”发表在杂志封面上电池组华威大学WMG的研究人员利用商业电池研究了高电流操作对电池老化的影响。

他们用两次试验确定电池失效前的最大电流限值,并在电池失效前施加该最大电流。进行试验以确定循环参数超出制造商建议的程度。

在试验过程中,电流通量增加到100 C循环条件下。充电和放电电流能力可能分别为制造商声明的1.38倍和4.4倍。此增加的电流用于500次充放电。

然而,在前60个循环中,这些电流的应用导致容量迅速下降,电阻增加。此外,在充电和放电过程中,这些电流的应用导致电池温度升高,在电池冷却的静止步骤中自然对流。

电池在最佳温度范围内工作,超出此范围的任何偏差都可能导致组件和化学品在电池内开始分解。

他们还确定了“胶状卷”(盘绕电极和分离器)的变形,以及测试和老化过程中形成的锂镀层。这些变形从电池中心向电池外部轴向发出,表明电池芯是最热的。

首席工程师,Justin Holloway,来自WMG,华威大学评论:Justin Holloway,WMG,华威大学

"测试表明,在维持制造商规定的电压限制的同时,在高于制造商规定的电流限制的情况下运行电池有一个窗口。我们需要确保电池以尽可能安全的方式运行,并在适当的实际使用寿命内运行,这就是制造商有这些限制的原因。

“我们还确定热疲劳是胶辊变形的驱动机制。在每次充电和放电循环中,电池都会经历热应力,导致其组件变形。这些变形随着循环次数的增加而逐渐增大,而果冻辊受到刚性外罐和中心销的机械约束。

“如果对流冷却可以应用于电池最热的中心,这些变形可以减轻和控制,使电池能够在更长时间内保持容量和阻力标准。”

研究人员要感谢所有参与这项工作的人,包括WMG的高价值制造弹射器和法拉第研究所。

由梅尔·洛夫里奇博士领导的WMG电池法医小组热衷于与业界和学术界合作,在了解新材料、电池性能和降解模式方面取得进展。欧洲杯足球竞彩

资料来源:https://warwick.ac.uk/

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