上官文斌1 范若琳1 陈朝海1 卢仲康2
1.华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东 广州 510640;
2.广州华工机动车检测技术有限公司, 广东 广州 510640
Shangguan Wenbin1 Fan Ruolin1 Chen Chaohai1 Lu Zhongkang2
1.School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China;
2. Guangzhou SCUT Motor Vehicle Inspection Technology Co., Ltd., Guangzhou 510640, Guangdong, China
摘要: 方形锂离子电池在充放电过程中会发生膨胀,产生可逆膨胀力和不可逆膨胀力。可逆膨胀主要是由于锂离子的脱嵌以及温度变化引起的,不可逆膨胀是由于SEI膜的形成、锂金属的沉积、产气等因素引起的。膨胀力会导致电池容量衰减、使用寿命降低、电池模组框架变形等等危害。电池系统是由多个电池串并联组装成的模组组成的,相邻电芯相互作用会导致模组承受很大的膨胀力。本研究选取一磷酸铁锂电池组成的1P5S模组作为研究对象,研究了不同设计参数对电池系统膨胀力以及寿命的影响。1P5S模组表示是5颗电芯串联组成的模组。测试分析了端板侧泡棉厚度、泡棉的种类以及泡棉的粘贴方式等因素与模组膨胀力及寿命的关系。通过正交试验设计分析了端板侧泡棉厚度、电芯间泡棉厚度以及泡棉的种类多因素耦合下模组的参数影响。研究结果表明,泡棉种类会对模组膨胀力产生较大影响,在模组设计过程中采用硬度较小、厚度较厚的泡棉有利于在循环后期获得更小的膨胀力。对本文研究的模组,当电芯间泡棉厚度为1.5mm,端板侧泡棉厚度为1.5mm,泡棉的材料为三聚氰胺时,模组膨胀力最小。