一、前言
新能源蓬勃发展,锂离子电池出现了多元化的材料电池,镍钴锰三元锂电池,简称为三元锂电池,具有较高的能量密度,以及较大的充放电倍率,这使得它成为了电动汽车动力电池的重要选择之一,能够为电动汽车提供可靠的动力支持,满足车辆的行驶需求。其次三元锂电池在过充、过放、高温等情况下可能会发生热失控,从而引发安全事故。
为了更好的了解三元锂电池的宏观表现,通过三元锂电池在终端的应用,用我司YPZ-110电芯原位膨胀测试系统对电池在不同力的受压的膨胀对比,本设备搭载高精度厚度传感器,可以精确测试电池在受压下的充放电的膨胀和收缩量。
二、使用设备
YPZ-110电芯原位膨胀测试系统
三、测试参数信息:
电芯:2.5Ah的NCM电池;
尺寸:70*55*5mm;
电池外观:如右图
电池工步流程;
步骤 | 流程内容 | 条件1 | 条件2 | 条件3 |
1 | 静置 | 4H | ||
2 | 恒流恒压充电 | 1400mA | 4.2V | 电流截止140mA |
3 | 搁置 | 10min | ||
4 | 恒流放电 | 1400mA | 3V | |
5 | 搁置 | 10min | ||
6 | 循环 | 跳转2 | 循环2cycle |
测试流程:
1、 把该电池满放;
2、 设置设备恒压力10kg、50kg、100kg和150kg四个参数;
3、 每个恒压力均测试一次以上的电池工步流程;
4、 对比测试中采集到的厚度变化曲线;
四、测试数据与分析:
如下图曲线所示:电池在4种不同的压力受压下,对应的膨胀和收缩的曲线也不同,受压小,如10kg下,电池的厚度膨胀量曲线整体趋势是缓慢上升的,这个比较符合电池的在充放电过程中容量会不断变小,效率无法100%的基理一致;当受压的力大于等于50KG,电池的厚度膨胀量曲线整体趋势是下降的,这种情况可能与施加压力限制正负极材料充放电过程中晶体结构变化有关。
如下两个表格,第2圈容量基本不变,维持在2.58Ah左右,效率也都是99.5%以上;这时比较第2圈的放电收缩,收缩量大小:10kg<50kg<100kg<150kg;说明受压的力越大,NCM电池的膨胀收缩大;
五、结果:
本次测试对比只是为了抛转引玉,虽只是简单一些结论,但还是需要深入的测试和分析,如受压的力更大后,是否膨胀和收缩量会保持一定?整体的膨胀曲线趋势下降是否是静置过短引起的?我司的膨胀测试系统可以进行一步的测试;
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