磷酸铁锂电池热失控过程中释放能量分析

发布时间：2020-12-19 17:11

　　利用锂离子电池热失控实验平台进行不同荷电状态(SOC)磷酸铁锂电池的热失控实验,分别将热失控前后的电池拆解,利用氧弹量热仪测量各部分的燃烧热值并进行对比分析。通过加权计算的方法得到电池热失控前后的能量,分析磷酸铁锂电池热失控过程中释放的能量。结果表明,磷酸铁锂电池热失控过程释放的能量与SOC成正相关关系,满电态20 Ah软包磷酸铁锂电池在热失控时释放的能量最大,可达2 342 kJ。 

【文章来源】：电源技术. 2020年11期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图６?ＬＦＰ－３电池热失控过程照片??

龙洚技表Ｅｌ??究与设计??图１?电池样品外观照片??锂离子电池热失控实验平台的结构如图２所示，该平台??可实现以电加热方式引发锂离子电池热失控，同时由数据采??集装置采集热失控过程中电池的温度以及电压数据，由高清??摄像装置采集热失控过程中的影像数据。??１－顶部排风口；?２－电加热装置；３－电池夹具；??４－底部通风窗；５－平台隔板；６－数据采集装置??图２?热失控实验平台示意图??本实验使用的是Ｐａｉｒ６４００型氧弹量热仪，该仪器基于等??效替代方法，采用外桶恒温的方式测量样品的燃烧热值。实验??过程中量热仪会吸收燃烧的热量并记录温度的变化，通过与??标准物质燃烧热值相比计算样品的燃烧热值。??１．２实验方法??选用同一型号不同ＳＯＣ的软包磷酸铁锂电池，利用氧弹??量热仪测量电池各组分在热失控前后的燃烧热值。考虑到在??热失控过程中电解液与正负极材料的反应，将正负极材料分??别按比例与电解液混合后测量燃烧热值，最后采用加权方式??计算磷酸铁锂电池热失控过程中释放的能量。??１．２．１电池热失控实验??在热失控实验平台中进行软包磷酸铁锂电池热失控实??验。将电池编号为?ＬＦＰ－１?（ＳＯＣ?＝１００％）、ＬＦＰ－２?（ＳＯＣ?＝５０％）、??ＬＦＰ－３?（ＳＯＣ?＝０％）。以加热板加热的方式引发电池热失控，加??热板功率为５００?Ｗ，当电池电压降至０Ｖ时，切断加热板电??源。利用Ｋ型热电偶采集实验过程中的温度数据，采样点如图??３所示Ｑ此外，利用电压采样线采集电池在实验过程中的电压??数据，利用摄像机采集影像数据。??，Ｚ，３??□?□?ｎ?□??１－电池中部与加热板接触处；２－电池中部；

龙洚技表Ｅｌ??究与设计??图１?电池样品外观照片??锂离子电池热失控实验平台的结构如图２所示，该平台??可实现以电加热方式引发锂离子电池热失控，同时由数据采??集装置采集热失控过程中电池的温度以及电压数据，由高清??摄像装置采集热失控过程中的影像数据。??１－顶部排风口；?２－电加热装置；３－电池夹具；??４－底部通风窗；５－平台隔板；６－数据采集装置??图２?热失控实验平台示意图??本实验使用的是Ｐａｉｒ６４００型氧弹量热仪，该仪器基于等??效替代方法，采用外桶恒温的方式测量样品的燃烧热值。实验??过程中量热仪会吸收燃烧的热量并记录温度的变化，通过与??标准物质燃烧热值相比计算样品的燃烧热值。??１．２实验方法??选用同一型号不同ＳＯＣ的软包磷酸铁锂电池，利用氧弹??量热仪测量电池各组分在热失控前后的燃烧热值。考虑到在??热失控过程中电解液与正负极材料的反应，将正负极材料分??别按比例与电解液混合后测量燃烧热值，最后采用加权方式??计算磷酸铁锂电池热失控过程中释放的能量。??１．２．１电池热失控实验??在热失控实验平台中进行软包磷酸铁锂电池热失控实??验。将电池编号为?ＬＦＰ－１?（ＳＯＣ?＝１００％）、ＬＦＰ－２?（ＳＯＣ?＝５０％）、??ＬＦＰ－３?（ＳＯＣ?＝０％）。以加热板加热的方式引发电池热失控，加??热板功率为５００?Ｗ，当电池电压降至０Ｖ时，切断加热板电??源。利用Ｋ型热电偶采集实验过程中的温度数据，采样点如图??３所示Ｑ此外，利用电压采样线采集电池在实验过程中的电压??数据，利用摄像机采集影像数据。??，Ｚ，３??□?□?ｎ?□??１－电池中部与加热板接触处；２－电池中部；

【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池安全性评估的ARC测试方法和数据分析[J]. 王莉,冯旭宁,薛钢,李茂刚,胡坚耀,田光宇,何向明.  储能科学与技术. 2018(06)
[2]高能量密度镍钴铝酸锂/钛酸锂电池体系的热稳定性研究[J]. 张明杰,杨凯,段舒宁,刘皓,高飞,耿萌萌.  高电压技术. 2017(07)



本文编号：2926269