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镍钴锰三元锂离子电池不同电压下浮充失效机理及热安全研究
被引量：
2
1
作者
汤旭旭
许铤
储德韧
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期2044-2053,共10页
三元锂离子电池由于优异的电化学性能在储能领域得到广泛应用。本研究采用商用18650型镍钴锰酸锂/石墨体系电池作为实验对象,分别在4.2 V、4.4 V和4.6 V的电压下进行浮充实验。通过对新鲜电池及不同电压工况下浮充电池的容量测试、容量...
三元锂离子电池由于优异的电化学性能在储能领域得到广泛应用。本研究采用商用18650型镍钴锰酸锂/石墨体系电池作为实验对象,分别在4.2 V、4.4 V和4.6 V的电压下进行浮充实验。通过对新鲜电池及不同电压工况下浮充电池的容量测试、容量增量分析、阻抗测试以及拆解电池后电极材料的XRD、XPS和SEM表征,研究NCM电池浮充失效机理;通过新鲜电池及不同电压工况下浮充失效电池的ARC测试,研究浮充对NCM电池热安全性影响。实验结果表明,浮充电压越高,电池老化速度越快,4.6 V浮充下电池的平均容量衰减速率达1.166%/d。高电压浮充加剧了电池内部电解液与电极之间的界面反应,导致SEI膜增厚,阻抗增加;高电压浮充也导致了正极集流体的腐蚀,使得Al析出并沉积到负极,造成电池容量进一步衰减;浮充后电池自加热起始温度(T_(onset))明显降低,电池热安全性降低。本工作基于NCM电池浮充过程分析、浮充失效材料表征及热失控实验研究,将为了解浮充对锂离子电池的性能和热安全性影响提供理论依据和技术指导。
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关键词
锂离子电池
浮充
热失控
失效机理
热安全性
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职称材料
新型锂电暖手宝产品风险识别与测评
2
作者
丁吕龙
顾聿成
孟亚利
《电子质量》
2022年第10期136-140,157,共6页
新型锂电暖手宝是以锂电池为能量源,利用控制电路将电能通过发热部件转化为热能的新型电子产品。目前暂无此类产品安全测试标准,鉴于产品使用时本身温度较高且内置危险品锂电池,其安全风险需要进一步识别。该文从产品结构和使用场景出发...
新型锂电暖手宝是以锂电池为能量源,利用控制电路将电能通过发热部件转化为热能的新型电子产品。目前暂无此类产品安全测试标准,鉴于产品使用时本身温度较高且内置危险品锂电池,其安全风险需要进一步识别。该文从产品结构和使用场景出发,并参照相关产品的安全测试标准,设计了包含标识说明、发热功能、电池安全(过充,跌落,热滥用)等三个维度的风险测评体系,提出针对新型锂电暖手宝产品可量化的综合风险指数。风险测评体系及综合风险指数的建立对于新型锂电池暖手宝产品安全测评技术标准制定和质量监管有良好的借鉴意义。
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关键词
锂电池
暖手宝
安全测评
风险识别
综合风险指数
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职称材料
磷酸铁锂电池存储失效机理及热安全性研究
3
作者
汪红辉
李嘉鑫
+2 位作者
储德韧
李彦仪
许铤
《储能科学与技术》
2025年第5期1797-1805,共9页
磷酸铁锂电池因长循环周期稳定性、高安全性和低成本等优点在能源存储领域具有广泛应用,是当下主流的电化学储能器件之一,然而目前关于其存储过程性能失效和安全性研究并不充分。本文以某商用圆柱形磷酸铁锂电池为典型储能对象,通过存...
磷酸铁锂电池因长循环周期稳定性、高安全性和低成本等优点在能源存储领域具有广泛应用,是当下主流的电化学储能器件之一,然而目前关于其存储过程性能失效和安全性研究并不充分。本文以某商用圆柱形磷酸铁锂电池为典型储能对象,通过存储模拟实验,借助多种无损分析技术和绝热加速量热仪,探究在不同环境温度(室温~72℃)和多种荷电状态(SOC=0~100%)下磷酸铁锂电池的电化学性能及热安全性演化规律及深层次机理。实验结果表明,磷酸铁锂电池在存储过程中健康状态(SOH)及热失控特征受环境温度和荷电状态影响显著,温度为72℃且SOC为100%时,电池容量衰减速率是室温下的22.1倍,是SOC为0时的5.6倍,温度或荷电状态越高,电池容量衰减越严重,这主要是由于内部活性锂损失LLI和负极活性材料损失LAM_(NE)所导致的。然而经过存储后磷酸铁锂电池的热安全性反而有所改善,这可能与内部活性材料损失导致电池内部体系能量下降有关。此外,借助容量增量技术,基于IC曲线特征峰强构建了电池容量衰减半经验预测模型。本研究为磷酸铁锂电池在未来大规模储能应用中的运行维护和安全防护提供了技术指导。
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关键词
磷酸铁锂电池
存储失效
荷电状态(SOC)
活性锂损失
热安全性
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职称材料
题名
镍钴锰三元锂离子电池不同电压下浮充失效机理及热安全研究
被引量：
2
1
作者
汤旭旭
许铤
储德韧
机构
上海化工研究院有限公司
上海化工院检测有限公司
工信部
工业
(
电池
)
产品质量
控制和
技术
评价
实验室
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期2044-2053,共10页
基金
上海市科委项目(23DZ2200800)
上海市国资委项目(2021012)。
文摘
三元锂离子电池由于优异的电化学性能在储能领域得到广泛应用。本研究采用商用18650型镍钴锰酸锂/石墨体系电池作为实验对象,分别在4.2 V、4.4 V和4.6 V的电压下进行浮充实验。通过对新鲜电池及不同电压工况下浮充电池的容量测试、容量增量分析、阻抗测试以及拆解电池后电极材料的XRD、XPS和SEM表征,研究NCM电池浮充失效机理;通过新鲜电池及不同电压工况下浮充失效电池的ARC测试,研究浮充对NCM电池热安全性影响。实验结果表明,浮充电压越高,电池老化速度越快,4.6 V浮充下电池的平均容量衰减速率达1.166%/d。高电压浮充加剧了电池内部电解液与电极之间的界面反应,导致SEI膜增厚,阻抗增加;高电压浮充也导致了正极集流体的腐蚀,使得Al析出并沉积到负极,造成电池容量进一步衰减;浮充后电池自加热起始温度(T_(onset))明显降低,电池热安全性降低。本工作基于NCM电池浮充过程分析、浮充失效材料表征及热失控实验研究,将为了解浮充对锂离子电池的性能和热安全性影响提供理论依据和技术指导。
关键词
锂离子电池
浮充
热失控
失效机理
热安全性
Keywords
lithium ion cell
float-charging
thermal runaway
failure mechanism
thermal safety
分类号
TM911.3 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
新型锂电暖手宝产品风险识别与测评
2
作者
丁吕龙
顾聿成
孟亚利
机构
上海化工院检测有限公司
上海化工研究院有限公司
工业
(
电池
)
产品质量
控制和
技术
评价
实验室
上海化学品公共安全工程
技术
研究中心
出处
《电子质量》
2022年第10期136-140,157,共6页
基金
上海市国资委“城市本质安全风险防控预警技术及应急处置体系数字化服务平台--新能源车电池安全防爆检测关键技术研究”(2021012)
上海市科委“危险化学品分类鉴定及应急救援检测专业技术服务平台”(20DZ2290500,2021SN02)。
文摘
新型锂电暖手宝是以锂电池为能量源,利用控制电路将电能通过发热部件转化为热能的新型电子产品。目前暂无此类产品安全测试标准,鉴于产品使用时本身温度较高且内置危险品锂电池,其安全风险需要进一步识别。该文从产品结构和使用场景出发,并参照相关产品的安全测试标准,设计了包含标识说明、发热功能、电池安全(过充,跌落,热滥用)等三个维度的风险测评体系,提出针对新型锂电暖手宝产品可量化的综合风险指数。风险测评体系及综合风险指数的建立对于新型锂电池暖手宝产品安全测评技术标准制定和质量监管有良好的借鉴意义。
关键词
锂电池
暖手宝
安全测评
风险识别
综合风险指数
Keywords
Lithium battery
Hand warmer
Safety assessment
Risk identification
the comprehensive risk index
分类号
TM925.6 [电气工程—电力电子与电力传动]
F203 [经济管理—国民经济]
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职称材料
题名
磷酸铁锂电池存储失效机理及热安全性研究
3
作者
汪红辉
李嘉鑫
储德韧
李彦仪
许铤
机构
上海化工研究院有限公司
出处
《储能科学与技术》
2025年第5期1797-1805,共9页
基金
上海市技术标准项目“动力锂电池运输安全技术规范”(23DZ2200800)。
文摘
磷酸铁锂电池因长循环周期稳定性、高安全性和低成本等优点在能源存储领域具有广泛应用,是当下主流的电化学储能器件之一,然而目前关于其存储过程性能失效和安全性研究并不充分。本文以某商用圆柱形磷酸铁锂电池为典型储能对象,通过存储模拟实验,借助多种无损分析技术和绝热加速量热仪,探究在不同环境温度(室温~72℃)和多种荷电状态(SOC=0~100%)下磷酸铁锂电池的电化学性能及热安全性演化规律及深层次机理。实验结果表明,磷酸铁锂电池在存储过程中健康状态(SOH)及热失控特征受环境温度和荷电状态影响显著,温度为72℃且SOC为100%时,电池容量衰减速率是室温下的22.1倍,是SOC为0时的5.6倍,温度或荷电状态越高,电池容量衰减越严重,这主要是由于内部活性锂损失LLI和负极活性材料损失LAM_(NE)所导致的。然而经过存储后磷酸铁锂电池的热安全性反而有所改善,这可能与内部活性材料损失导致电池内部体系能量下降有关。此外,借助容量增量技术,基于IC曲线特征峰强构建了电池容量衰减半经验预测模型。本研究为磷酸铁锂电池在未来大规模储能应用中的运行维护和安全防护提供了技术指导。
关键词
磷酸铁锂电池
存储失效
荷电状态(SOC)
活性锂损失
热安全性
Keywords
LFP battery
storage failure
state of charge(SOC)
LLI
thermal safety
分类号
TM911.3 [电气工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
镍钴锰三元锂离子电池不同电压下浮充失效机理及热安全研究
汤旭旭
许铤
储德韧
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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下载PDF
职称材料
2
新型锂电暖手宝产品风险识别与测评
丁吕龙
顾聿成
孟亚利
《电子质量》
2022
0
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职称材料
3
磷酸铁锂电池存储失效机理及热安全性研究
汪红辉
李嘉鑫
储德韧
李彦仪
许铤
《储能科学与技术》
2025
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引证文献
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