大容量9系三元鋰離子電池?zé)崾Э販y試

  • 更新時間: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(nèi)已經(jīng)將鋰電池正極材料的潛力發(fā)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?yán)m(xù)航里程的主機廠的密切關(guān)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(shù)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(shù)據(jù)十分缺乏,電池?zé)峁芾碓O(shè)計也缺少實驗數(shù)據(jù)的支撐。
本文利用杭州仰儀科技有限公司BAC-420A大型電池絕熱量熱儀進行了130Ah的9系NCM超高鎳鋰離子電池的絕熱熱失控測試,獲得該電池?zé)崾Э剡^程的相關(guān)熱力學(xué)特征參數(shù)等信息。相關(guān)結(jié)果有助于幫助研究人員明確9系電池的熱失控危害性,優(yōu)化電池安全設(shè)計。

實驗部分

1.樣品準(zhǔn)備

實驗樣品:130Ah 9系NCM鋰離子電池*1,260mm*100mm*25mm,100%SOC。

2.實驗條件

實驗儀器:杭州仰儀科技BAC-420A大型電池絕熱量熱儀;

工作模式:HWS模式、溫差基線模式;

標(biāo)準(zhǔn)鋁塊:6061鋁合金材質(zhì)。


圖1 BAC-420A大型電池絕熱量熱儀

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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)鋁塊HWS實驗:利用標(biāo)準(zhǔn)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 電池HWS實驗:為了防止9系電池?zé)崾Э負(fù)p壞爐腔,因此在電池外部增加了如圖2所示的金屬網(wǎng)防護罩,以HWS模式進行絕熱熱失控實驗;


圖2 9系電池實驗安裝示意圖及實物照片
3.4 標(biāo)準(zhǔn)鋁塊HWS實驗:電池HWS實驗結(jié)束后,用標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果