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ups電源電池組在快速充放電的過程中會產生大量的熱

來源:UPS電源 發布時間:13/05/2022 瀏覽次數:

ups電源電池電解質。阻燃電解液是一種功能電解液,這類電解液的阻燃功能通常是通過在常規電解液中加入阻燃添加劑來獲得的。阻燃電解液是目前解決ups電源電池燃爆最有效、最經濟的方法。使用固體電解質代替有機液態電解質,能夠有效提高ups電源電池的安全性。固體電解質包括聚合物固體電解質和無機固體電解質。聚合物電解質,尤其是凝膠型聚合物電解質的研究在近年來取得了很大進展,目前已經成功用于商品化ups電源電池中。干態聚合物電解質由于不像凝膠型聚合物電解質那樣包含液態易燃的有機增塑劑,因此不易出現漏液、鼓包和自燃等問題,具有更高的安全性。無機固體電解質具有更好的安全性,不揮發、不燃燒,不存在漏液問題,同時機械強度高,耐熱度明顯高于液體電解質和有機聚合物,使電池的工作溫度范圍擴大。

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ups電源提高電極材料的熱穩定性。負極材料的熱穩定性是由材料結構和充電負極的活性決定的。對于碳材料,如球形碳材料,相對于鱗片狀石墨,具有較低的比表面積、較高的充放電平臺,所以其充電態活性較小,熱穩定性相對較好,安全性高。具有尖晶石結構的Li,Ti,Oa.相對于層狀石墨的結構穩定性更好,其充放電平臺也高得多,因此熱穩定性更好,安全性更高。因此,目前對安全性要求更高的動力電池中,通常使用Li,TiO,代替普通石墨作為負極。通常負極材料的熱穩定性除了材料本身之外,對于同種材料,特別是對石墨來說,負極與電解液界面的固體電解質界面SEI)膜的熱穩定性更受關注,而這也通常被認為是熱失控發生的第一步。

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ups電源提高穩定性的途徑主要有兩種:一種是負極材料的表面包覆,如在石墨表面包覆無定形碳或金屬層;另一種是在電解液中添加成膜添加劑,在電池活化過程中,它們在電極材料表而形成穩定性較高的SEI膜,有利于獲得更好的熱穩定性。正極材料和電解液的熱反應被認為是熱失控發生的主要原因,提高正極材料的熱穩定性尤為重要。與負極材料一樣,正極材料的本質特征決定了其安全特征。LiFePO,由于具有聚陰離子結構,其中的氧原子非常穩定,受熱不易釋放,所以不會引起電解液的劇烈反應或燃燒;在過渡金屬氧化物中,LiMn,0。在充電態下以MnO,形式存在,由于它的熱穩定性較好,所以這種正極材料的相對安全性也較好。此外,也可以通過體相摻雜、表面處理等手段,提高正極材料的熱穩定性。

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ups電源電池組在快速充放電的過程中會產生大量的熱,若散熱不及時,會造成電池溫度過高、模塊間溫度分布不均衡的問題。在高寒地區或低溫環境下,容易導致電量流失嚴重、充電緩慢等現象。常見的新能源汽車用電池本質上是將化學能直接轉變為電能的電池,電池內部化學反應是否能順利進行,直接影響著電池的性能。眾所周知,溫度對化學反應的進行有很大的影響,因此,電池性能在很大程度上受到溫度因素的影響?;瘜W反應主要集中在電極和電解液的接觸界面上,如果溫度較低,如ups電源電池溫度低于O℃,其內部的有機電解液會變得更加黏稠甚至凝結。這會阻礙電解液內導電介質的活動,嚴重時會形成鋰枝晶,影響電池的使用壽命并造成安全問題。同時,低溫會引起電池內部化學反應速率的下降,電池充電緩慢和困難,使得放電電壓平臺效應、放電電流和輸出功率顯著下降,導致電池的性能惡化。

低溫還會降低電池內部化學反應的深度,直接減小電池的容量。但是隨著溫度的逐漸升高,上述不良情況將有所改善,電池內部的化學反應速率隨之加快,電解液傳遞能力增強,化學反應更加徹底,使得輸出功率和電池容量會上升。這會延長電池的使用壽命,并提高電池的最高輸出電流和放電平臺電壓 絲面 共很度過高、如ups電源電池溫度遠高于45℃則會造成電池內部電解液的分解變質,破壞化學平衡,導致一系列不良副反應的發生,縮短電池的使用壽命,并造成很大的安全隱患,電池溫度過高而產生自燃的現象屢見不鮮。因此,使電池始終處于一個適宜的溫度區間,對電池的性能和壽命有著至關重要的影響。電池在作為動力電源使用時,往往需要串并聯成為電池組,電池在充放電過程中常常產生大量的熱量,串并聯成組后又產生了新的問題。例如,在ups電源電池組中,不同電池單體的固有物性參數存在一定差異,主要體現在內阻、電壓、容量等方面。由于新能源汽車的車載電機在行駛過程中所需電壓需要達到300V以上,而ups電源電池的單體電壓一般都在3.3-3.6V之間,所以為了滿足新能源汽車的使用要求,所需的電池單體數目巨大,甚至可能會達到上百塊。2022-05-13


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