基于復(fù)合正極應(yīng)用的插電式混合動力電動汽車鋰離子電池評估

鋰離子電池在便攜式電子設(shè)備、車輛動力系統(tǒng)和電網(wǎng)的電能儲存中應(yīng)用廣泛。最近，某種由高比率 LixMn2O4和高容量LixNi1/3Mn1/3Co1/3O2組成的復(fù)合式正極，被認為非常符合插電式混合動力電動汽車的高動力要求。但這個復(fù)合概念的可行性需要進行現(xiàn)場評估和試驗驗證。

在研究插電式混合動力電動汽車的應(yīng)用時，鋰離子電池的熱漂移現(xiàn)象是關(guān)注的重點。由于汽車經(jīng)常處于變化多端的天氣中，因此研究了復(fù)合方程{LixMn2O4+LixNi1/3Mn1/3Co1/3O2}，其基于商務(wù)電池設(shè)計，用以評估電池發(fā)生熱偏移時的性能和降解情況，例如溫度從25℃變化到-20℃以及-5、10、25、40℃時的電池特性，每當(dāng)溫度變化時都會進行一次基準(zhǔn)性能測試，其充放電循環(huán)容量分別為C/25、C/5、C/2、1C和2C，用以測量溫度變化后的電池容量、倍率特性和其它性能變化。熱漂移引起的容量衰減與活性物質(zhì)的損失、降解反應(yīng)動能及歐姆電阻的增加有關(guān)。使用電化學(xué)原理技術(shù)發(fā)現(xiàn)，在-5～40℃范圍內(nèi)熱漂移引起的容量衰減比較輕微；但暴露于-20℃和60℃時，則將分別導(dǎo)致容量不可逆轉(zhuǎn)的衰減。在-20℃時，容量衰減將會導(dǎo)致鋰損失，但并不會引起動能退化，但暴露于60℃時會引起動能退化。

研究結(jié)果表明，熱偏移在溫度為-5～40℃時不會引起容量衰減，但若其中包含極端溫度條件（如-20℃或60℃）時，就會觀察到大的容量衰減。這些結(jié)果將對基于電池降解方面的研究產(chǎn)生重要影響。

網(wǎng)址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S0378775311016235

作者：Matthieu Dubarry et al

編譯：張聰