三元动力锂离子电池低温容量失效分析

为探究动力锂离子电池的低温特性,对比制造工艺相同但低温性能差异较大(A组性能较好)的A、B两组三元动力锂离子电池在低温(-35℃)条件下的容量差异。建立“电池-材料”联动分析方法,从内部材料微观特征分析电池低温容量失效的原因。三元正极材料结构是影响电池低温容量的关键因素。与A组相比,B组电池的正极材料颗粒结构松散,经过低温放电后,颗粒表面出现裂纹,导致B组正极材料在低温放电过程中活性Li+损失、固体电解质相界面(SEI)膜阻抗增加、材料电导率差,继而导致低温容量失效。

动力锂电池三元正极低温性能研究

动力锂离子电池低温下放电性能衰减问题一直是制约新能源电动汽车在寒冷地区推广应用的瓶颈。研究表明,动力锂离子电池正极性能对其低温放电性能产生主要的影响。因此,全面系统地了解正极低温特性具有十分重要的意义。本文以商用动力锂电池三元正极为研究对象,设计在25℃、0℃、-10℃和-35℃温度下的电池测试实验,建立从电池、极片到正极材料在低温下性能演变的关联性研究,揭示三元正极体系在低温下的性能变化特征。实验结果表明,低温对三元动力锂电池的放电容量和内阻有显著影响。随着温度的降低,电池极化内阻增大趋势远超欧姆内阻。三元正极在低温测试后表现出面密度下降、电导率下降、碳含量增加、晶胞收缩、活性损失以及颗粒开裂的特征,阻碍了电子和锂离子的迁移,引起电化学动力学参数恶化,导致电化学性能衰减。本文对揭示三元正极低温特征,帮助技术人员开发高质量低温性能动力锂电池,提升电动汽车在严寒地区推广运行方面具有一定的作用。

三元动力锂离子电池内短路热失控残骸的特征

通过针刺引发电动汽车用LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)动力锂离子电池内短路,进而发生热失控,研究其残骸的典型特征。针刺实验过程中,监测电池的表面温度、电压数据,记录实验现象。通过工业计算机断层扫描(CT)对针刺前后的电池进行三维扫描成像,采用XRD、SEM、金相显微镜等方法,对热失控后的极片残余物进行微观结构及形貌分析。热失控后,电池内部卷芯发生形变和撕裂,卷芯形变挤压的方向指向引发点;引发位点的粉体材料XRD图中,出现特有的复合相衍射峰;内短路引发点的残留铜箔出现细小的树枝晶以及等轴晶。上述残骸特征,可作为定位内短路引发点的依据。

电动自行车电池充电安全分析

近年来,电动自行车由于具有操作简单、骑行方便、节能环保等优点,深受广大消费者欢迎。电池作为电动自行车的核心动力部件,直接影响着电动自行车的性能和使用安全。本文通过模拟使用非原配充电器给电池充电场景,观察充电过程中的电池温度及充电器指示灯跳转等情况,分析电池充电过程中的风险隐患,为消费者正确地给电动自行车电池充电提供指引,增强安全使用意识。

动力锂离子电池安全性研究的进展

综述生命状态和滥用触发条件对动力锂离子电池安全性的影响,总结现阶段电池产品层面安全性的测试评估方法与预测模型。基于电池关键材料层面,分别从正极材料、负极材料、隔膜和电解液的角度综述提高电池安全性的改进方法。对动力锂离子电池安全性研究的发展方向进行展望。

动力电池质量提升研究与实践

1背景新能源电动汽车和电动自行车行业呈现快速发展态势。终端市场的强劲需求带动了动力电池行业的高速发展。预计到2025年动力电池需求约为1013GW·h,年复合率增速44%,其中国内需求447GW·h,海外需求566GW·h。尽管从动力电池整个产业链的技术水平看,我国与日、韩并处于第一梯队,但我国动力电池产品在能量密度、成本、一致性和系统集成方面,跟国外的先进水平还有一定差距。

锂离子电池热失控气体研究进展

锂离子电池发生热失控时,内部会发生一系列化学反应,产生大量的热量和气体,部分气体具有毒性和燃爆危险性,对环境和人体存在一定的影响。对锂离子电池热失控的内部化学反应产气机理,热失控气体成分的原位、在线、收集检测方法,热失控气体成分、毒性、燃爆特性的研究进展进行分析,为锂离子电池设计及热失控安全测试提供理论指导。

拉曼光谱在锂电池行业中的应用

拉曼光谱是一种常见的光谱学技术,常被用来表征物质的物理性质.鉴于拉曼光谱对样品前处理无特殊要求的技术优势,研究人员已将拉曼分析应用于锂电池正负极材料改性、电解质成分分析、固体电解质膜成分分析等研究方向,并取得重要进展.拉曼光谱是研究锂电池电极材料结构稳定性、表征电解质中不同离子相互作用、揭示固体电解质膜形成机理、明确充放电过程中氧化还原反应路径的有效技术手段,今后在锂电池行业将有更广泛的应用.

锂离子电池生热模型研究进展

近年来,锂离子电池具有能量密度高、使用循环寿命长、稳定性好、绿色环保等优点,广泛应用于各个领域。同时,锂离子电池的热管理安全也备受关注。研究锂离子电池的热特性,有助于改善电池管理系统的设计,又可提升锂离子电池的热安全性。本文通过介绍锂离子电池结构,阐述锂离子电池产热的机制,总结了锂离子电池生热模型的研究现状,对锂离子电池电化学-热耦合模型、电-热耦合模型、热滥用模型研究进行分析比较,为精确获取电池温度信息提供参考,从而为优化电池结构设计、电池热管理安全提供技术支持。

动力电池回收再利用政策和标准分析

随着新能源产业的快速发展,动力电池的退役量也在迅速增加。这在给环境保护和资源利用带来挑战的同时,也为动力电池回收再利用产业的规模化发展带来了重大机遇。本文回顾了动力电池回收再利用政策发展历程,分析了现行动力电池回收利用标准体系,探讨了该体系存在的问题,并提出了相应的解决策略,旨在推进动力电池回收再利用产业的高质量发展。

案例一:采用无损检测技术 提速电池安全检测

1案例概况1.1案例背景近年来,随着国务院《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》的实施,动力电池产业紧随新能源汽车产业一同高速发展。动力电池的性能不仅对汽车的续航里程有着重要影响,更直接关系到新能源汽车的安全性和可靠性。动力电池的安全性能检测是保障新能源汽车安全性的关键环节。

案例二:发挥技术机构职能 护航电池安全监管

1案例概况1.1案例背景能源和环境问题是21世纪最具挑战性的问题之一,为应对这一挑战,开发和利用新能源成了世界各国的共同选择。当前我国新能源汽车市场如火如荼,仅2020年到2022年,销量从136.7万辆增长到688.7万辆,增长了4倍。与此同时,我国政府在政策支持和优化市场环境方面持续发力。2023年9月1日,工业和信息化部等七部门印发《汽车行业稳增长工作方案(2023-2024年)》,明确支持扩大新能源汽车消费,鼓励企业开发更多先进适用车型,鼓励开展新能源汽车换电模式应用等。

水性粘结剂羧甲基纤维素钠对锂离子电池钛酸锂负极性能的影响

采用扫描电镜、充放电测试和循环伏安等方法研究了水性粘结剂羧甲基纤维素钠(CMC)对锂离子电池钛酸锂负极片形貌及脱嵌锂性能的影响。结果表明:CMC用量对钛酸锂负极片的微观形貌、首次充放电比容量、库仑效率和循环性能都有一定程度的影响。当极片中CMC粘结剂的质量含量为10%时,钛酸锂极片呈现出均匀的微观形貌结构;同时也展现出最佳的电化学性能,在0.5~3.0V,0.5C条件下充放电,首次放电比容量为170.7mAh/g,首次库伦效率为92.97%,经历100次循环以后仍然有147.2mAh/g的比容量。