鋰電池過(guò)充機(jī)理及防過(guò)充措施

時(shí)間：2021-03-04作者：廣東聯(lián)動(dòng)新能源有限公司瀏覽：268

過(guò)充是目前鋰電池安全測(cè)試中較難通過(guò)的一項(xiàng)，因此有必要了解過(guò)充機(jī)理及目前防過(guò)充的措施。

NCM+LMO/Gr體系電池過(guò)充時(shí)的電壓和溫度曲線。在5.4V電壓達(dá)到較大，隨后電壓下降，較終引發(fā)熱失控。三元電池過(guò)充的電壓和溫度曲線與其十分相似。

鋰電池過(guò)充時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量和氣體，熱量包括歐姆熱和副反應(yīng)產(chǎn)生的熱，其中歐姆熱占主要。過(guò)充引發(fā)的電池副反應(yīng)，首先是過(guò)量的鋰嵌入負(fù)極，在負(fù)極表面會(huì)生長(zhǎng)鋰枝晶(N/P比會(huì)影響鋰枝晶生長(zhǎng)的起始SOC)。其次是過(guò)量的鋰從正極脫出，引起正極結(jié)構(gòu)坍塌，放出熱量和釋放出氧。氧氣會(huì)加速電解液的分解，電池內(nèi)壓不斷升高，一定程度后安全閥開(kāi)啟?；钚晕镔|(zhì)和空氣的接觸會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生更多的熱量。

有研究表明減少電解液量會(huì)顯著減少過(guò)充時(shí)的產(chǎn)熱和產(chǎn)氣。另有研究過(guò)充時(shí)電池不帶夾板或安全閥不能正常開(kāi)啟，電池易發(fā)生爆炸。

輕微地過(guò)充不會(huì)導(dǎo)致熱失控，但會(huì)引起容量衰減。研究發(fā)現(xiàn)NCM/LMO混合材料為正極的電池過(guò)充時(shí)，SOC**120%容量沒(méi)有明顯的衰減，SOC**130%時(shí)容量會(huì)衰減顯著。

目前解決過(guò)充問(wèn)題的方法大致有一下幾種：1)BMS中設(shè)置保護(hù)電壓，通常保護(hù)電壓要**過(guò)充時(shí)的峰值電壓;2)通過(guò)材料改性(如材料包覆)提高電池的抗過(guò)充能力;3)在電解液中添加抗過(guò)充添加劑，如氧化還原對(duì);4)電壓敏感膜的使用，電池發(fā)生過(guò)充時(shí)，膜電阻顯著降低，起到分流作用;5)在方形鋁殼電池中使用OSD、CID設(shè)計(jì)，目前是通用的防過(guò)充設(shè)計(jì)。而軟包電池則無(wú)法實(shí)現(xiàn)類似設(shè)計(jì).


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• 詞條

  詞條說(shuō)明

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