基于內(nèi)阻變化對lini0.5mn0.3co0.2o2動力電池失效研究

1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：碩士學(xué)位論文2017年5月22日基于內(nèi)阻變化對基于內(nèi)阻變化對LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2動力電池失效研究動力電池失效研究ThefailureresearchofLiNi0.5Mn0.3Co0.2O2PowerBatterybasedontheinternalresistancechanging學(xué)位類別：______工程碩士_______作者姓名：賴江洪學(xué)科、專業(yè)：材料工程指導(dǎo)教師：鐘盛文教授研究方向

2、：鋰離子電池江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要作為新能源汽車動力源的動力電池，其性能直接關(guān)乎汽車?yán)m(xù)航里程、使用壽命和推廣程度。即便初始參數(shù)相同，在實際運行過程中，每個電池的電化學(xué)參數(shù)變化趨勢不盡相同，電池充放電電流出現(xiàn)偏差，不同區(qū)域電池的溫度也不盡相同，后期會造成電池的一致性變差。本文基于電池內(nèi)阻研究了外界因素對LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2動力電池內(nèi)阻影響、充電上限電壓對電池循環(huán)壽命的影響和單體電池一致性對電池組壽命的影響。(

3、1)本文研究了放電倍率、放電深度、過充和欠充下電池內(nèi)阻變化趨勢，結(jié)果表明，在電池標(biāo)定放電電流范圍內(nèi)減小放電電流有利于減小電池內(nèi)阻變化和容量衰減，50%、80%放電深度下，未出現(xiàn)內(nèi)阻的激增。當(dāng)電池放電深度達(dá)到100%時，電池在前期循環(huán)電池內(nèi)阻變化不明顯，后期出現(xiàn)內(nèi)阻的突變，電池放電深度保持在80%以下能延長循環(huán)壽命。(2)設(shè)置不同上限電壓對電池進(jìn)行0.5C充放電測試(4.2V~4.6V每間隔0.02V設(shè)置一個電壓值)，模擬電池組在使用過程

4、中出現(xiàn)的單體電池過充現(xiàn)象。4.3~4.6V區(qū)間電池循環(huán)壽命均在500次以下，電池容量在循環(huán)后期出現(xiàn)巨大的衰減，許多電池出現(xiàn)容量突變?yōu)?的現(xiàn)象，電池負(fù)極極片出現(xiàn)裂紋，正極材料出現(xiàn)不可逆相變化。在4.2~4.3V區(qū)間內(nèi)，電池循環(huán)壽命達(dá)到500次以上，4.22V和4.24V下循環(huán)近600次，容量保持率仍有90%以上，適度提高充電上限電壓可以增加電池放電容量，并且對電池循環(huán)壽命影響較小。(3)設(shè)計了一種單體電池成組方式，配組方法較為方便，單體電

5、池可自由摘下進(jìn)行單獨測試。選擇了一組內(nèi)阻和電壓一致、容量不一致的電池在未配置電源管理系統(tǒng)下成組1C循環(huán)測試，循環(huán)過程中單體電池并未達(dá)到100%放電深度，電池組循環(huán)到573次時，電池組容量保持率為80%，對比的單體電池在循環(huán)346次后，容量保持率降至80%，單體電池比電池組率先降至80%的容量保持率。電池雖經(jīng)過電壓、內(nèi)阻分選成組，但內(nèi)阻變化趨勢相差較大，影響電池組性能發(fā)揮，基于此，提出使用內(nèi)阻、電壓和容量結(jié)合充放電曲線對電池進(jìn)行分選成組，