摘要：由于电池组的不一致性以及充电装置的故障,锂离子电池在使用过程中会出现过度充电现象。为探究过充循环对电池老化及安全性影响,基于电化学阻抗谱法对锂离子电池在过充循环下的衰退过程和老化机理进行了定性与定量研究;对新旧锂离子电池进行了过充安全性测试。结果表明:相比于正常循环,过充循环会使电池容量快速下降,进而加速电池的老化,活性锂离子损失对电池老化影响最大,活性材料损失的影响处于中等水平,而电导率损失对容量衰减的影响较小。随着老化程度的加深,电池的稳定性与安全性变差。在92%SOH后,电池内部在过充测试中出现副反应,并使电池释放的能量大幅增长;79.6%SOH的老化电池最高温度比新鲜电池增长了68%,且实验后电池无法再次使用。电池活性锂离子损失与活性材料损失衰退是引发过充测试中副反应的最相关因素。实验结果可为电池设计和电池管理系统提供参考,以提高电池对过充电的耐受性以及安全性。

摘要：利用自主设计的交流阻抗监测锂离子电池热失控平台,对锂离子电池热滥用过程中阻抗变化规律进行研究。基于交流阻抗技术与锂离子电池热失控机理,分析了锂离子电池热滥用过程中阻抗、相位角、欧姆内阻、极化内阻及电压随电池表面温度的变化。结果表明:锂离子电池在热滥用过程中,阻抗会先减小并在电池断路前几分钟快速增长,电池电压保持稳定直至电池断路;相位角在加热中会减小然后保持稳定。18650型锂离子电池阻抗主要受欧姆内阻影响。锂离子电池极化内阻能在电池断路前保持稳定,说明正极材料在此阶段没有发生化学反应。

摘要：过充电是锂离子电池最常见和最危险的失效方式之一,探究锂电池过充电过程中的行为特性与安全性变化至关重要。从充电速率与截止电压两个方面,研究了不同实验条件下商用钴酸锂电池的过充电安全性。结果表明:充电速率对钴酸锂电池过充测试中电池表面温度的峰值影响较大。随着充电速率的增加,锂离子电池的温升更严重,电池故障所需时间更短;随着过充截止电压的升高,钴酸锂电池内部会发生副反应,导致电池表面温度出现第二次峰值,进而对电池造成不可逆损伤。在高速率充电(3 C)时截止电压对电池峰值温度影响较大,而在中低速率(2 C及以下)时不易受截止电压影响。可为钴酸锂电池的安全性设计和电池管理系统中过充故障的安全管理提供理论依据与技术参考。