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南昌青山湖回收ups蓄电池之锂电池失效的难点分析

  锂电池失效原因与失效之间并不是简单的“一对一”模式, 还有“ 一对多”、“多对一”、“多对多”等多维关系。此外,引起锂电池失效的原因分为内因和外因,可以是来自组成材料本身的结构、物化性质的变化,也可以是设计制造、使用环境、时间跨度等复杂因素。因此, 锂电池的失效原因和失效之间的构效关系十分复杂。

  例如,正/负极材料的结构变化或破坏,都会产生容量上的衰减、倍率性能下降、内阻增大等问题; 隔膜老化、刺穿是电池内短路的重要因素; 电池的设计,极片涂布、滚压、卷绕等过程都直接与电池容量及倍率性能的发挥密切相关;高温环境会导致电池电解液发生分解变质,也会引起容量衰减、内阻增大、产气等问题。故想用单一失效原因去描述并剖析失效是不正确的, 且需要用定量角度剖析多种失效原因在某一阶段的影响权重和主次关系, 才能对失效电池进行准确的评估, 并针对性地提出合理的措施。

南昌青山湖回收ups蓄电池之铁锂电池该如何保养

  一，新电池使用前需充满电。充电时，应先把磷酸铁锂电池与充电器相连接，待充电器上的绿灯亮了以后，再将充电器插入电源插座。并且一台新的铁锂电池从出厂到装机再到客户手中有一个周转过程，这个周转过程中会出现电量不足的情况，因此新电池使用前需要将电充满再使用。  

  二，磷酸铁锂电池充电时请确保插座电源接触良好，充电器插头与电池插头接触良好。电池接线应完好无损，接头联接应保持紧密。需定期检查电池接线有无破损、接头有无松动。  

  三，充电时离高温的地方远一点，不能在阳光下暴晒，也不能置于潮湿阴暗的地方。  

  四，每次使用尽量让电池留有20%-30%左右的余电，不要将磷酸铁锂电池的电量用光之后才进行充电，且充电需要在使用完后的24小时之内充电，否则对电池损伤会很大。

南昌青山湖回收ups蓄电池之锂电池安全不是说出来的 是算出来的 

  锂离子电池的热失控和爆炸是锂离子电池使用中最危险的情况，为了能准确的描述锂离子电池的风险状况，Wang等根据灾难理论分析了锂离子电池热失控和爆炸风险发生的可能性，首先他们分析了锂离子电池产热过程  1.png  其中i和V为电池两极输出电压和电流，Ereact为电池内部材料和SEI膜分解产生的总热量，Vo为平衡电势，T为绝对温度，Eloss为通过热传导和热辐射的散热速率，右边则表示电池总的加热速率，其中C为比热容，ρ质量密度，W为总体积，t为时间。根据该公式可以推导出如下公式  

  其中θ为无量纲温度，Τ为无量纲时间，αn为考虑到不同的分解反应的活化能和产热的参数。基于该公式可以对圆柱型锂离子电池的热失控过程进行描述，描述过程是基于三个变量U、V、W，而这几个变量又是基于θ和αn两个值。  由于电池的安全性与电池滥用是负相关的，因此有如下关系  

  可以将安全函数计算公式设为如下模式，其中g(x)为滥用函数，当g(x)趋向无穷大的时候，安全函数趋向0，表明电池极度不安全，而滥用函数g(x)为0的时候，电池完全没有滥用，因此电池安全函数值为1，表明电池是完全安全的。  

   一般我们可以设安全函数阀值为0.8，当安全函数值小于0.8时，就可以判定电池处于危险状态。该公式应用的关键是找到一个合适的滥用判断函数，滥用函数要包含多种与电池状态相关的变量，例如电池的使用温度T，输出电流I，电压V，荷电状态SOC，以及电池健康状态SOH等参数。 

  鉴于高维函数难以推导，因此我们尝试降低难度，以单一变量推导ƒsafe函数，可以用于判断电池安全性的指标有多种，例如电流、电压、温度等，我们尝试利用容量为1.1Ah的磷酸铁锂18650电池进行相关安全实验推导ƒsafe函数。下面我们将以电流这个变量尝试推导安全函数ƒ与电流之间的函数关系。  

  实验中发现在20C的电流下，磷酸铁锂18650电池是完全安全的，但是当电流达到30C的时候，电池温度开始升高，因此我们可以认为X<20C以下的时候，电池是完全安全的，因此安全函数ƒ值为1，30C以上时电池是不安全的，即电流为X=30C时，ƒ值为0.8。根据如下公式进行推导计算 

  经过相关计算得出d=20，m=0.0025，因此对于电流这个变量有如下安全函数  

  可以利用如上方法推导的单个变量的安全函数，当安全函数值小于0.8时电池就处于危险状态了，根据该函数就可以对电池的安全状态进行实时监控。电池对于多个变量的总体安全函数可以定义为如下形式，并根据实际情况确定一个ƒ值，以确保ƒ在该值以上电池是安全的 

  从上面推导过程可以注意到，该方法最重要的点是如何选择一个ƒ=0.8的点，这需要根据具体电池系统对安全性要求的高低进行确定，例如对安全性要求较高的电动汽车领域就需要对ƒ=0.8点选择更加严格，而手机电池就可以适当的放宽一些。  

  该方法将电池安全性指标概念性的描述转变为一个函数，由此可以获得一条电池安全性曲线，对电池安全性的评估也更加直观，并对多个影响电池安全性的变量进行整体的跟踪，即时确定电池的安全状态，方便BMS系统对电池的管理。