做法不科学
,在一定程度上限制了动力锂电池的实用化进程.提供者强调每只电
池的电压不可超越规定的限值
,电池组的寿命应该是各单体电池寿命的最小者,
其值应该与单体平均寿命相差不会太多
,测试人员模拟电池组使用情况,用对单
体电池相同的方法测试寿命
,电压限值取单体电压限值与数量乘积,实际限制的
是单体平均电压
,组内单体电压有低有高,对于几十只、上百只的电池组,电压、
容量、内阻的差异性总是客观存在的
,过充过放无法避免,并且一旦发生相关电
池将很快报废
,因此就出现专家组测试的电动汽车动力电池组的寿命还没有突破
过百次。
1.11
安全
动力电池的工作条件苛刻
,主要的安全问题是电池自身爆炸、燃烧和导致的电火,
在电动汽车研发进程中
,发生过多次起火事件,对电动汽车的发展造成了负面影
响
,通过多种渠道了解,在这些事故中,有电池自燃的,有车辆被烧毁的,甚至动用消
防队灭火
,许多单位顾忌影响而施行保密策略,事发第一现场很难到场,总结这些
不完全的事故信息
,初步有以下推断:
· 长期在库存的电池未发生过自燃和爆炸,运输过程中也没出现自燃的;
· 电池爆炸发生于充电后期或已经结束,充电设备和方法难脱干系;
· 外部
短路可以造成强电弧或使导线燃烧
,也可以导致自燃,一般的电压、电
流源都有此特性
;
· 用组电压或电流限制不能避免电池的过充过放;
· 过充电可能使电池变形、失效、燃烧、甚至爆炸,过放电(反充电)一次足以使
电池报废
;
· 一些受试电池通过了苛刻的用冲锋枪射击、挤压破裂短路、水淋、水泡等安
规测试。
总之
,
电池的正确使用技术是非常重要的。
2
动力电池组充放电特性
以单体电池为动力源如移动电话
技术已经十分完善
,但在电池组中,单
体之间的差异总是存在的
,以容量为例,其差异性永不会趋于消失,而是逐步恶化
的
.组中流过同样
,相对而言,容量大者总是处于小电流浅充浅放、趋于容量
衰减缓慢、寿命延长
,而容量小者总是处于大电流过充过放、趋于容量衰减加快、
寿命缩短
,两者之间性能参数差异越来越大,形成正反馈特性,小容量提前失效,组
寿命缩短
,在下文的充放电特性分析中就必须包含过充电和过放电过程。
2.1
充电
目前锂电池充电主要是限压限流法
,初期恒流(CC)充电,电池接受能力最强,主要
为吸热反应
,但温度过低时,材料活性降低,可能提前进入恒流阶段,因此在北方冬
天低温时
,充电前把电池预热可以改善充电效果.随着充电过程不断进行,极化作
用加强
,温升加剧,伴随析气,电极过电位增高,
上升
,当荷电达到约 70~80%
时
,电压达到最高充电限制电压,转入恒压(CV)阶段.理论上并不存在客观的过充
电压阈值
,若理解为析气、升温就意味着过充,则在恒流阶段末期总是发生不同
程度的过充
,温升达到 40~50 摄氏度,壳体形变容易感测,部分逸出气体还可以
复合
,另一些就作为不可逆反应的结果,损失了容量,这可以看作电流强度超出电
池接受能力
.在恒压阶段,有称涓流充电,大约花费 30%的时间充入 10%的电量,
电流强度减小
,析气、温升不再增加,并反方向变化。