基于复合正极应用的插电式混合动力电动汽车锂离子电池评估

基于复合正极应用的插电式混合动力电动汽车锂离子电池评估

锂离子电池在便携式电子设备、车辆动力系统和电网的电能储存中应用广泛。最近，某种由高比率 LixMn2O4和高容量LixNi1/3Mn1/3Co1/3O2组成的复合式正极，被认为非常符合插电式混合动力电动汽车的高动力要求。但这个复合概念的可行性需要进行现场评估和试验验证。

在研究插电式混合动力电动汽车的应用时，锂离子电池的热漂移现象是关注的重点。由于汽车经常处于变化多端的天气中，因此研究了复合方程{LixMn2O4+LixNi1/3Mn1/3Co1/3O2}，其基于商务电池设计，用以评估电池发生热偏移时的性能和降解情况，例如温度从25℃变化到-20℃以及-5、10、25、40℃时的电池特性，每当温度变化时都会进行一次基准性能测试，其充放电循环容量分别为C/25、C/5、C/2、1C和2C，用以测量温度变化后的电池容量、倍率特性和其它性能变化。热漂移引起的容量衰减与活性物质的损失、降解反应动能及欧姆电阻的增加有关。使用电化学原理技术发现，在-5～40℃范围内热漂移引起的容量衰减比较轻微；但暴露于-20℃和60℃时，则将分别导致容量不可逆转的衰减。在-20℃时，容量衰减将会导致锂损失，但并不会引起动能退化，但暴露于60℃时会引起动能退化。

研究结果表明，热偏移在温度为-5～40℃时不会引起容量衰减，但若其中包含极端温度条件（如-20℃或60℃）时，就会观察到大的容量衰减。这些结果将对基于电池降解方面的研究产生重要影响。

网址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S0378775311016235

作者：Matthieu Dubarry et al

编译：张聪