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锂离子电池过充测试方法与原理分析

更新时间:2025-09-30 阅读数量:392

  ‌1. 过充测试的基本原理‌

  锂离子电池过充时,正极材料(如LiCoO₂、三元材料)过度脱锂会分解产氧,电解液在高压下氧化产气;负极则可能析锂并与电解液反应生成气体,导致电池鼓包甚至热失控。测试中需监测电压、温度变化,例如磷酸铁锂软包电芯在1C过充时,电压会经历快速上升、平台期和z终陡升三个阶段。

  ‌2. 实验方法与现象‌

  ‌测试条件‌:通常以1C或0.5C恒流充电至截止电压(如10V),对比夹具夹持与无夹具状态下的差异。

  ‌典型现象‌:

  软包电芯无夹具时严重鼓包,温度可达96℃并漏液;带夹具则抑制膨胀,但电压仍会骤升。

  大单体电芯可能瞬间剧烈燃烧,如实验中25A过充时电芯直接烧毁‌。

  ‌3. 安全防护机制‌

  ‌BMS保护‌:通过电压阈值切断充电,防止过充。

  ‌PPTC组件‌:在短路或过充时熔断,切断电路。

  ‌新国标要求‌:2026年实施的GB 38031—2025将热失控后“不起火、不爆炸”列为强制标准,车企需优化电池结构(如奇瑞宣称48小时无蔓延)‌。

  ‌4. 风险与注意事项‌

  ‌爆炸风险‌:过充可能导致电解液喷火或爆炸,尤其在高温、真空等极端环境下‌。

  ‌修复尝试‌:部分18650电池过放后可通过牙签穿刺恢复电压,但存在安全隐患。

  ‌5. 测试标准与未来方向‌

  ‌耐久性要求‌:新标准规定插混车电池5年/10万公里后健康度不低于82%,需更贴近实际场景的测试‌。

  ‌快充测试‌:新增300次快充循环后安全验证,防止性能衰减‌

      来源:网络