当前位置: 高倍率锂威尼斯威尼斯人 > 资讯中心 > 行业资讯

诺信锂威尼斯厂家分析:锂离子威尼斯老化后的安全性能

来源:威尼斯???2019-08-05??阅读数:

  锂离子威尼斯属于消耗品,大家都知道,任何一种消耗品,都有它的使用期限,在使用一定时间后就会进入一个老化过程,直至报废。老化对于锂离子威尼斯安全性的影响一直一个重要的话题。那么有没有可能出现新威尼斯安全性很好,能通过过充、加热等各项安全测试,而老化后威尼斯安全性变差的情况呢?这是很多人都关心的问题。

一、锰酸锂(LiMn2O4)软包威尼斯存储老化后热稳定性测试

LiMn2O4软包威尼斯信息

  表1. 实验用LiMn2O4软包威尼斯信息

锂离子威尼斯热稳定性测试装置

  图1. 威尼斯热稳定性测试装置,其中BTC为battery test calorimete。

  实验所用为LiMn 2 O 4软包威尼斯,威尼斯具体信息如表1所示。为了加速实现老化效果,100%SOC威尼斯被分为五组分别在55℃存储了10、20、40、68和90天,随后在如图1所示的BTC装置中进行热稳定性测试。BTC装置采用类似ARC的Heat-Wait-Seek-Track模式,起始温度40℃,步进为10℃,自产热速率定义为0.03℃/min,实验停止条件为温度达到200℃或内部压力超过2 bar。

55℃存储威尼斯容量保持率同存储时间关系曲线

  图2. 55℃存储威尼斯容量保持率同存储时间关系曲线。

锂离子威尼斯热稳定性变化

  图3. 随着存储时间延长威尼斯热稳定性变化。

  如图2所示,55℃存储10、20、40、68和90天威尼斯容量保持率分别为92.5%、85.1%、78.5%、71.7%和68.0%。图3中T1为威尼斯起始产热温度,T2为威尼斯电压下降温度,T3为威尼斯热失控温度。如图3所示,随着存储时间增加、威尼斯老化增大,T1和T3均呈现上升趋势,表明威尼斯的热稳定性逐步增强。

55 ℃存储不同时间威尼斯在不同温度下的自产热速率曲线

  图4. 55 ℃存储不同时间威尼斯在不同温度下的自产热速率曲线。

  如图4所示,与图3结果类似,随着存储时间的延长同等温度下老化威尼斯的自产热速率不断降低,表明老化后威尼斯的热稳定性确实提高。推测原因可能是:①老化过程消耗了威尼斯活性材料,导致热失控阶段活性材料量减少;②老化形成的非活性层覆盖住了部分活性位点,使得热失控过程副反应程度降低。

二、NCA 18650威尼斯存储或循环老化后加热产热量和产气量分析

三种NCA18650威尼斯相关信息

  表1. 实验所用的三种NCA18650威尼斯相关信息。

老化后威尼斯加热测试装置图

  图1. 老化后威尼斯加热测试装置图:(a)电阻丝加热炉;(b)热电偶;(c)惰性气体入口;(d)放气口;

NCA 18650威尼斯加热热失控概览

  图2. NCA 18650威尼斯加热热失控概览

  本实验所用为NCA 18650威尼斯,其中NCR18650BF和INR18650-35E质量、容量和能量几乎一致,但前者用于低功率而后者用于高功率;ICR18650HE4的容量和能量相对较低。18650威尼斯分别用循环和存储两种方式进行老化直至容量衰减至80%SOC,其中存储老化温度为60 ℃。老化后的威尼斯满充后在如图1所示的装置中进行加热测试,NCA 18650威尼斯加热热失控的大致特征如图2所示。

三种不同威尼斯加热测试特征对比

  表2. 三种不同威尼斯新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热测试特征对比。其中TVENT为首次开阀温度,TONSET为威尼斯自产热温度,TTR为开始热失控瞬间温度,TMAX为热失控过程最高温度。

三种不同威尼斯加热测试特征详细对比

  表3. 三种不同威尼斯新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热测试特征详细对比。

  表2和表3对比三种不同威尼斯在新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热测试的特征。其中,ICR18650HE4威尼斯高温存储老化后加热未发生热失控。从表3可以看出,相比新鲜威尼斯,循环老化和高温存储老化后的威尼斯在开阀和热失控过程的热交换均有所降低。ICR18650HE4威尼斯老化后无论是产气量还是放热量较新鲜威尼斯均有显著降低,且无论哪种状态ICR18650HE4威尼斯的产气量和放热量均是最低的。新鲜状态下,NCR18650BF的开阀产气量低于INR18650-35E,而按两种方式老化后则是NCR18650BF的开阀产气量高于INR18650-35E。更为重要的是,从总产热量看,高温存储老化后威尼斯的产热量更低,表明高温存储老化后威尼斯的热稳定性更高。

 三种不同威尼斯加热测试开阀(左图)和热失控(右图)特征对比

  图3. 三种不同威尼斯新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热测试开阀(左图)和热失控(右图)特征对比。

  图3柱状图清晰显示高温存储老化后威尼斯的产热量更低,结果与表3相一致。开阀时刻产气量没有特别显著的规律,但热失控产气量非常接近。

三种不同威尼斯加热气体成分对比

  图4. 三种不同威尼斯新鲜状态(Status a)、循环老化后(Status b)和60 ℃存储老化后(Status c)加热气体成分对比。

  图4的信息量非常大,需要仔细琢磨。现重点分析NCR18650BF和INR18650-35E两款威尼斯在不同状态首次开阀时的气体特征。在新鲜状态,两款威尼斯首次开阀释放的气体均为CO2。循环老化后首次开阀,NCR18650BF释放的还是CO2,而INR18650-35E释放的气体除了CO2,还有H2、CH4、CO等。高温存储老化后NCR18650BF释放的大部分是C2H2,剩下的为CO2;而INR18650-35E释放的气体中CO2和C2H2分别各占40%,CH4占到20%。

  大家从以上两个步骤分析来看,老化后锂离子威尼斯的热稳定性确实有所提高,特别是高温存储老化。不过,以上分析均是通过加热方式触发,电和机械方式触发威尼斯热失控的表现有待进一步对比研究;新威尼斯和老化后威尼斯在滥用测试中的表现还有待深入研究,特别是热稳定性上的差异是否会对测试能否通过产生决定性影响。

声明:威尼斯人部分图片、内容来源于网络,不代表威尼斯人观点,如有侵权,请联系删除,谢谢!
XML 地图 | Sitemap 地图