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一、前言
新能源蓬勃發展,鋰離子電池出現了多元化的材料電池,鎳鈷錳三元鋰電池,簡稱為三元鋰電池,具有較高的能量密度,以及較大的充放電倍率,這使得它成為了電動汽車動力電池的重要選擇之一,能夠為電動汽車提供可靠的動力支持,滿足車輛的行駛需求。其次三元鋰電池在過充、過放、高溫等情況下可能會發生熱失控,從而引發安全事故。
為了更好的了解三元鋰電池的宏觀表現,通過三元鋰電池在終端的應用,用我司YPZ-110電芯原位膨脹測試系統對電池在不同力的受壓的膨脹對比,本設備搭載高精度厚度傳感器,可以精確測試電池在受壓下的充放電的膨脹和收縮量。
二、使用設備
YPZ-110電芯原位膨脹測試系統
三、測試參數信息:
電芯:2.5Ah的NCM電池;
尺寸:70*55*5mm;
電池外觀:如右圖
電池工步流程;
步驟 | 流程內容 | 條件1 | 條件2 | 條件3 |
1 | 靜置 | 4H | ||
2 | 恒流恒壓充電 | 1400mA | 4.2V | 電流截止140mA |
3 | 擱置 | 10min | ||
4 | 恒流放電 | 1400mA | 3V | |
5 | 擱置 | 10min | ||
6 | 循環 | 跳轉2 | 循環2cycle |
測試流程:
1、 把該電池滿放;
2、 設置設備恒壓力10kg、50kg、100kg和150kg四個參數;
3、 每個恒壓力均測試一次以上的電池工步流程;
4、 對比測試中采集到的厚度變化曲線;
四、測試數據與分析:
如下圖曲線所示:電池在4種不同的壓力受壓下,對應的膨脹和收縮的曲線也不同,受壓小,如10kg下,電池的厚度膨脹量曲線整體趨勢是緩慢上升的,這個比較符合電池的在充放電過程中容量會不斷變小,效率無法100%的基理一致;當受壓的力大于等于50KG,電池的厚度膨脹量曲線整體趨勢是下降的,這種情況可能與施加壓力限制正負極材料充放電過程中晶體結構變化有關。

如下兩個表格,第2圈容量基本不變,維持在2.58Ah左右,效率也都是99.5%以上;這時比較第2圈的放電收縮,收縮量大小:10kg<50kg<100kg<150kg;說明受壓的力越大,NCM電池的膨脹收縮大;


五、結果:
本次測試對比只是為了拋轉引玉,雖只是簡單一些結論,但還是需要深入的測試和分析,如受壓的力更大后,是否膨脹和收縮量會保持一定?整體的膨脹曲線趨勢下降是否是靜置過短引起的?我司的膨脹測試系統可以進行一步的測試;
