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大容量9系三元鋰離子電池熱失控測試

  • 發布時間:2024-01-08
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前言

9系超高鎳三元鋰離子電池是指正極材料元素比值為Ni:Co:Mn=9:0.5:0.5的三元鋰離子電池,作為短期內已經將鋰電池正極材料的潛力發揮到最大的方案,9系鋰電池的理論能量密度甚至超過了300Wh/kg。由于9系鋰電池具有超高的能量密度,受到了致力于提高新能源汽車續航里程的主機廠的密切關注。但高能量密度伴隨著潛在的高危險性,因此獲得9系電池的熱失控特征參數尤為重要,但是9系鋰電池的熱失控過程非常劇烈,有較大概率會損傷儀器,因此9系鋰電池的絕熱熱失控實驗數據十分缺乏,電池熱管理設計也缺少實驗數據的支撐。
本文利用杭州仰儀科(ke)技有(you)(you)限(xian)公司BAC-420A大型電(dian)池(chi)(chi)絕(jue)熱量熱儀進行了130Ah的(de)9系NCM超高鎳鋰(li)離子電(dian)池(chi)(chi)的(de)絕(jue)熱熱失控(kong)測試,獲得(de)該電(dian)池(chi)(chi)熱失控(kong)過程的(de)相關熱力學特征參(can)數(shu)等信息。相關結果(guo)有(you)(you)助于(yu)幫助研究人員明確9系電(dian)池(chi)(chi)的(de)熱失控(kong)危害性(xing),優化電(dian)池(chi)(chi)安全(quan)設計。

實驗部分

1.樣品準備

實驗樣品(pin):130Ah 9系NCM鋰(li)離子電池*1,260mm*100mm*25mm,100%SOC。

2.實驗條件

實驗儀器:杭州仰(yang)儀科技BAC-420A大(da)型(xing)電池(chi)絕熱(re)量熱(re)儀;

工作模(mo)式(shi):HWS模(mo)式(shi)、溫差基(ji)線模(mo)式(shi);

標準鋁(lv)塊(kuai):6061鋁(lv)合金材質(zhi)。


圖(tu)1 BAC-420A大型電池絕(jue)熱量(liang)熱儀

3.實驗過程

3.1 溫差基線校正:利用與電池大小形狀一致的標準鋁塊進行溫差基線模式實驗,對熱電偶及儀器進行校正;
3.2 標準鋁塊HWS實驗:利用標準鋁塊進行HWS模式實驗,驗證溫差基線校正的效果及實驗過程中儀器的絕熱性能;
3.3 電(dian)池(chi)HWS實驗(yan):為了防止9系電(dian)池(chi)熱(re)失(shi)控(kong)損壞爐(lu)腔,因(yin)此在電(dian)池(chi)外(wai)部(bu)增加了如(ru)圖(tu)2所示(shi)的金屬網防護(hu)罩,以HWS模式進行絕熱(re)熱(re)失(shi)控(kong)實驗(yan);


圖2 9系電池實驗安裝示意圖及實物照片
3.4 標準鋁塊HWS實驗:電池HWS實驗結束后,用標準鋁塊重新進行HWS驗證實驗,用于驗證熱失控后儀器功能是否正常及傳感器漂移程度。

實驗結果