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ups电源电池组在快速充放电的过程中会产生大量的热

来源:UPS电源 发布时间:13/05/2022 浏览次数:

ups电源电池电解质。阻燃电解液是一种功能电解液,这类电解液的阻燃功能通常是通过在常规电解液中加入阻燃添加剂来获得的。阻燃电解液是目前解决ups电源电池燃爆最有效、最经济的方法。使用固体电解质代替有机液态电解质,能够有效提高ups电源电池的安全性。固体电解质包括聚合物固体电解质和无机固体电解质。聚合物电解质,尤其是凝胶型聚合物电解质的研究在近年来取得了很大进展,目前已经成功用于商品化ups电源电池中。干态聚合物电解质由于不像凝胶型聚合物电解质那样包含液态易燃的有机增塑剂,因此不易出现漏液、鼓包和自燃等问题,具有更高的安全性。无机固体电解质具有更好的安全性,不挥发、不燃烧,不存在漏液问题,同时机械强度高,耐热度明显高于液体电解质和有机聚合物,使电池的工作温度范围扩大。

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ups电源提高电极材料的热稳定性。负极材料的热稳定性是由材料结构和充电负极的活性决定的。对于碳材料,如球形碳材料,相对于鳞片状石墨,具有较低的比表面积、较高的充放电平台,所以其充电态活性较小,热稳定性相对较好,安全性高。具有尖晶石结构的Li,Ti,Oa.相对于层状石墨的结构稳定性更好,其充放电平台也高得多,因此热稳定性更好,安全性更高。因此,目前对安全性要求更高的动力电池中,通常使用Li,TiO,代替普通石墨作为负极。通常负极材料的热稳定性除了材料本身之外,对于同种材料,特别是对石墨来说,负极与电解液界面的固体电解质界面SEI)膜的热稳定性更受关注,而这也通常被认为是热失控发生的第一步。

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ups电源提高稳定性的途径主要有两种:一种是负极材料的表面包覆,如在石墨表面包覆无定形碳或金属层;另一种是在电解液中添加成膜添加剂,在电池活化过程中,它们在电极材料表而形成稳定性较高的SEI膜,有利于获得更好的热稳定性。正极材料和电解液的热反应被认为是热失控发生的主要原因,提高正极材料的热稳定性尤为重要。与负极材料一样,正极材料的本质特征决定了其安全特征。LiFePO,由于具有聚阴离子结构,其中的氧原子非常稳定,受热不易释放,所以不会引起电解液的剧烈反应或燃烧;在过渡金属氧化物中,LiMn,0。在充电态下以MnO,形式存在,由于它的热稳定性较好,所以这种正极材料的相对安全性也较好。此外,也可以通过体相掺杂、表面处理等手段,提高正极材料的热稳定性。

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ups电源电池组在快速充放电的过程中会产生大量的热,若散热不及时,会造成电池温度过高、模块间温度分布不均衡的问题。在高寒地区或低温环境下,容易导致电量流失严重、充电缓慢等现象。常见的新能源汽车用电池本质上是将化学能直接转变为电能的电池,电池内部化学反应是否能顺利进行,直接影响着电池的性能。众所周知,温度对化学反应的进行有很大的影响,因此,电池性能在很大程度上受到温度因素的影响。化学反应主要集中在电极和电解液的接触界面上,如果温度较低,如ups电源电池温度低于O℃,其内部的有机电解液会变得更加黏稠甚至凝结。这会阻碍电解液内导电介质的活动,严重时会形成锂枝晶,影响电池的使用寿命并造成安全问题。同时,低温会引起电池内部化学反应速率的下降,电池充电缓慢和困难,使得放电电压平台效应、放电电流和输出功率显著下降,导致电池的性能恶化。

低温还会降低电池内部化学反应的深度,直接减小电池的容量。但是随着温度的逐渐升高,上述不良情况将有所改善,电池内部的化学反应速率随之加快,电解液传递能力增强,化学反应更加彻底,使得输出功率和电池容量会上升。这会延长电池的使用寿命,并提高电池的最高输出电流和放电平台电压 丝面 共很度过高、如ups电源电池温度远高于45℃则会造成电池内部电解液的分解变质,破坏化学平衡,导致一系列不良副反应的发生,缩短电池的使用寿命,并造成很大的安全隐患,电池温度过高而产生自燃的现象屡见不鲜。因此,使电池始终处于一个适宜的温度区间,对电池的性能和寿命有着至关重要的影响。电池在作为动力电源使用时,往往需要串并联成为电池组,电池在充放电过程中常常产生大量的热量,串并联成组后又产生了新的问题。例如,在ups电源电池组中,不同电池单体的固有物性参数存在一定差异,主要体现在内阻、电压、容量等方面。由于新能源汽车的车载电机在行驶过程中所需电压需要达到300V以上,而ups电源电池的单体电压一般都在3.3-3.6V之间,所以为了满足新能源汽车的使用要求,所需的电池单体数目巨大,甚至可能会达到上百块。2022-05-13


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