基于復(fù)合正極應(yīng)用的插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)鋰離子電池評(píng)估

鋰離子電池在便攜式電子設(shè)備、車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)和電網(wǎng)的電能儲(chǔ)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(rèn)為非常符合插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的高動(dòng)力要求。但這個(gè)復(fù)合概念的可行性需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估和試驗(yàn)驗(yàn)證。

在研究插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用時(shí)，鋰離子電池的熱漂移現(xiàn)象是關(guān)注的重點(diǎn)。由于汽車(chē)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(jì)，用以評(píng)估電池發(fā)生熱偏移時(shí)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(shí)的電池特性，每當(dāng)溫度變化時(shí)都會(huì)進(jìn)行一次基準(zhǔn)性能測(cè)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(cè)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(dòng)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(shí)，則將分別導(dǎo)致容量不可逆轉(zhuǎn)的衰減。在-20℃時(shí)，容量衰減將會(huì)導(dǎo)致鋰損失，但并不會(huì)引起動(dòng)能退化，但暴露于60℃時(shí)會(huì)引起動(dòng)能退化。

研究結(jié)果表明，熱偏移在溫度為-5～40℃時(shí)不會(huì)引起容量衰減，但若其中包含極端溫度條件（如-20℃或60℃）時(shí)，就會(huì)觀察到大的容量衰減。這些結(jié)果將對(duì)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