高倍率锂离子电池显示出卓越的安全性

随着交通运输电气化不可避免的增长，将在此类车辆中使用的电池类型，充电参数，基础设施和时间表是加快电气化过渡的关键考虑因素。

华威大学WMG的研究人员在《 JournalBatteries》及其封面上发表的“确定高速循环对磷酸铁锂圆柱电池的限制和影响”一文中研究了大电流运行对电池单元老化的影响使用商业电池。

他们使用两次测试来确定电池失效之前的最大电流限制，并施加该最大电流直到电池失效为止。执行测试以确定循环参数可以超出制造商建议的距离。

在测试过程中，电流通量增加到高达100 C的循环条件。充电和放电电流的能力分别是制造商要求的1.38和4.4倍。该增加的电流被施加500次充放电。

但是，这些电流的施加导致前60个周期的容量迅速下降，并且电阻增加。此外，在冷却电池的其余步骤期间，在自然对流的充电和放电过程中，施加这样的电流导致电池温度升高。电池在最佳温度范围内运行，超出此范围的任何偏差都可能导致组件和化学物质开始在其内部分解。

他们还通过测试和老化确定了“果冻卷”(卷状电极和隔板)的变形以及锂镀层的形成。这些变形从电池的中心沿轴向向电池的外部散发，表明电池的核心是最热的。

华威大学WMG的首席工程师Justin Holloway评论：

“测试表明，在高于制造商规定的电流极限的情况下，有一个操作电池的窗口，同时又保持了制造商规定的电压极限。我们需要确保电池以最安全的方式运行，并具有适当的使用寿命，这就是为什么制造商有这些限制。

“我们还确定了热疲劳是果冻卷变形的驱动机制。在每个充电和放电循环中，电池单元都会经受热应力而导致其组件变形。这些变形随着循环次数的增加而逐渐增大，而果冻卷受到机械限制。刚性的外罐和中心销。

“如果对流冷却可以应用于电池最热的电池中心，则可以减轻和控制这些变形，从而使电池能够更长久地保持容量和阻力标准。”

研究人员要感谢所有参与这项工作的人员，包括WMG的高价值制造弹射器和法拉第机构。由梅尔·洛夫里奇(Mel Loveridge)博士领导的WMG电池取证小组热衷于与行业和学术界合作，以增进对新材料，电池性能和降解模式的理解。