1前言
电动汽车作为我国的战略性新兴产业,受到国家高度重视和地方政府广泛关注,相关企业也积极响应,纷纷推出新能源汽车产品。而制约电动汽车发展最大的瓶颈就是动力电池,与铅酸电池、燃料电池等相比,锂离子电池因其体积小、重量轻、功率大、安全性好、寿命长、绿色环保等优点,而成为电动汽车用动力电池新的发展方向 [1,2] 。
锂离子电池在生产及使用过程中经常面临存储问题,在存储过程中电池内部的平衡状态逐渐发生变化,包括电池的外观、尺寸以及容量、内阻等都会发生较为明显的变化[3]。虽然有人对其储存过程中的内部结构和性能变化作了一些研究[4-6],但是对存储过程中电池维护方式的研究却比较少见。电池存储过程中也需要做定期的维护保养,对锂离子电池来说需要进行定期的容量恢复。为研究容量恢复的最佳时间,本文以方形锂离子动力电池为研究对象,研究了维护频率对锂离子动力电池存储性能的影响。
2 维护实验
选用本公司生产的LiFePO4体系的方形锂离子动力电池作为研究对象。电池的制作过程为:将正极活性物质LiFePO4与导电剂、PVDF黏结剂和NMP溶剂,以一定的比例混合制成正极浆料,然后均匀地涂布在铝箔集流体上,经碾压、分切制成正极片。同样,将负极活性物质碳与PVDF黏结剂、和NMP溶剂以一定比例混合制成负极浆料,均匀地涂在铜箔集流体上,经碾压、分切制成负极片。
在卷绕机上将正极片、负极片、隔膜一起卷成极组,并将极组装入方形铝壳,用激光焊接机对壳帽进行焊接封口;经过必要的真空干燥后,向电池中注入电解液,对电池进行化成、老化、分选等工作,最终得到合格的电池产品。
2.1 实验方法
⑴ 取6只电池,将电池在常温下做容量测试,测试流程如下:①休眠2min;②用1/3C电流将电池完全放电;③休眠2min;④用1/3C电流将电池充满电;⑤重复一次步骤①~④。以第二次放电的容量作为电池存储前的容量,并在存储前测试电池的内阻、电压。
⑵ 将充满电的电池在高温45℃恒温箱中存储,并定期取出在常温下做维护(做容量测试,测试流程与存储前的方式一致,以第二次放电的容量作为存储后的容量),维护频率分别为:1次/1个月、1次/3个月、1次/6个月,每种维护频率分别做2只电池,将每次维护后的电池参数与存储前的参数对比,比较维护频率对电池存储性能的影响。
2.2 实验结果
2.2.1 内阻变化情况
存储不同时间后,测得的电池内阻变化情况见表1。从表1中数据可以看到,维护频率为1次/1个月的电池存储后内阻增加最多,而维护频率为1次/6个月的电池,存储后电池的内阻增加最少。
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