羅 英，呂桃林，張熠霄，晏莉琴，劉 輝，解晶瑩

?

老化對磷酸鐵鋰電池在絕熱條件下的產(chǎn)熱影響

羅 英1,2,3，呂桃林1,2，張熠霄2,3，晏莉琴2,3，劉 輝2,3，解晶瑩1,2,3

（1哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，黑龍江哈爾濱150001；2上海動(dòng)力儲能電池系統(tǒng)工程技術(shù)有限公司，上海 200241；3上海動(dòng)力與儲能電池系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，上海 200245）

采用加速量熱儀對不同老化狀態(tài)下的磷酸鐵鋰電池在絕熱條件下的充放電和過充電產(chǎn)熱展開研究，并考察循環(huán)次數(shù)、循環(huán)倍率、擱置時(shí)間、擱置荷電態(tài)等老化因素對鋰離子電池過充特性的影響。結(jié)果表明，隨著循環(huán)次數(shù)增加，電池充放電和過充電平均發(fā)熱功率均增加。相比于0.5C循環(huán)，以1C倍率循環(huán)的電池過充升溫幅度以及平均發(fā)熱功率反而減少。這可能是由于電池在高倍率下循環(huán)形成較厚的界面膜，消耗了部分電解液，導(dǎo)致過充過程中可分解的電解液總量減少，從而使得放熱量減少，放熱平均功率降低。隨著高溫?cái)R置時(shí)間增加，電池充放電和過充電平均發(fā)熱功率同樣增加。而滿電態(tài)擱置的電池的過充升溫幅度以及平均發(fā)熱功率小于半電態(tài)擱置的電池。這可能與電池在高荷電態(tài)下擱置電解液量分解更多有關(guān)。在相近的容量損失情況下，擱置老化對電池的充放電和過充平均發(fā)熱功率的影響更大。

鋰離子電池；老化；絕熱條件；產(chǎn)熱

儲能系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)靈活用電、互動(dòng)用電的重要基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)智能化使用能源、解決能源危機(jī)的重要途徑。鋰離子電池兼具高比能量和高比功率、壽命長、自放電系數(shù)小、溫度適應(yīng)范圍廣等顯著優(yōu)勢，被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的儲能系統(tǒng)類型之一。鋰離子電池儲能系統(tǒng)能夠應(yīng)用于電力供應(yīng)價(jià)值鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)。

目前制約大型鋰離子電池儲能系統(tǒng)應(yīng)用的最主要的障礙之一是電池的安全性[1]。鋰離子電池的安全性問題主要來自于電池在正常和非正常運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的熱效應(yīng)。除了鋰離子電池的本體因素（電極材料[2-4]、隔膜[5-7]和電解液[8-12]等內(nèi)部材料）以及制造工藝[13]，電池的老化[14-16]過程對其安全性的影響也至關(guān)重要。VETTER等[17]和Sarre等[18]則認(rèn)為鋰離子電池在循環(huán)使用過程中，固液兩相界面處鈍化膜的不斷生成、接觸電阻的增加導(dǎo)致鋰離子電池的功率特性降低；而金屬鋰的溶解、活性物質(zhì)的損耗、副反應(yīng)的發(fā)生等則導(dǎo)致了鋰離子電池的能量特性降低。另外，鋰離子電池常會(huì)進(jìn)行儲存擱置。研究表明，由不同材料組成的鋰離子電池的擱置性能差異較大。電池的老化過程十分復(fù)雜，影響因素也很多，主要包括電流、溫度和放電深度（depth of discharge，DOD）。從分類上看，有循環(huán)壽命（cycle life）和靜置壽命（calendar life）兩大類。

本工作以磷酸鐵鋰電池為研究對象，對其在絕熱條件下的充放電和過充電產(chǎn)熱展開研究?？疾煅h(huán)次數(shù)、循環(huán)倍率、擱置時(shí)間、擱置荷電態(tài)等老化因素對鋰離子電池過充特性的影響。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 電池參數(shù)

實(shí)驗(yàn)電池采用以磷酸鐵鋰為正極，中間相炭微球（MCMB）為負(fù)極的軟包電池。電池設(shè)計(jì)的基本參數(shù)如表1所示。

1.2 測試條件

1.2.1 容量測試

電池充放電測試采用藍(lán)電充放電儀（CR2001A，武漢金諾電子有限公司）進(jìn)行。在環(huán)境溫度為(25±2)℃下，將待測電池以0.33C電流充電至3.65 V，然后恒壓充電至電流下降到0.02C，靜置30 min，以0.33C恒流放電至2 V，以此充放電制度循環(huán)3次，得到電池放電容量。

表1 磷酸鐵鋰電池的基本參數(shù)

1.2.2 充放電循環(huán)測試

在環(huán)境溫度為(25±2)℃下，磷酸鐵鋰電池分別以0.5C和1C兩個(gè)倍率進(jìn)行充放電循環(huán)，充放電區(qū)間為2～3.65 V。當(dāng)電池循環(huán)分別達(dá)到200次、400次、600次后，將電池取出進(jìn)行容量測試（以0.33C測試）、充放電發(fā)熱量測試以及過充測試。

1.2.3 高溫?cái)R置測試

磷酸鐵鋰電池在常溫下以0.33C進(jìn)行充放電測試，循環(huán)3次后，以0.33C將電池充電至滿電態(tài)（100%SOC）、半電態(tài)（50%SOC）。將兩種荷電態(tài)電池分別在高溫（55 ℃）下擱置。當(dāng)擱置時(shí)間達(dá)到2個(gè)月、4個(gè)月后，將電池取出進(jìn)行容量測試（以0.33C測試）、充放電發(fā)熱量測試以及過充電測試。

1.2.4 充放電發(fā)熱量測試

將新鮮或老化的磷酸鐵鋰電池放在加速量熱儀（EVARC-777，英國）中，電池在絕熱環(huán)境下以1C進(jìn)行充放電。采集充放電過程中電池表面溫度以及電池電壓隨時(shí)間的變化曲線。

1.2.5 過充電測試

過充電實(shí)驗(yàn)主要考察電池兩方面情況：一為電池的溫升情況；二為電池在過充電情況下的電壓變化行為。在過充電實(shí)驗(yàn)前，電池以0.33C充電至上限電壓，恒壓充電至電流降到0.02C，靜置1 h后，使用內(nèi)阻儀測試電池開路電壓及內(nèi)阻。按標(biāo)準(zhǔn)QC/T743—2006規(guī)定，過充電實(shí)驗(yàn)有兩種方式：一為以3C電流充電至電池電壓達(dá)到10 V停止實(shí)驗(yàn)，簡稱為3C10V；二為以1C電流充電至電池電壓達(dá)到5 V或充電時(shí)間達(dá)到90 min，簡稱1C5V。本工作使用1C5V進(jìn)行過充測試。將新鮮或老化的電池在自然環(huán)境中以0.33C充電至滿電態(tài)，然后將電池放入加速量熱儀中，在絕熱環(huán)境下測試電池以1C倍率充電至5 V，采集過充電過程中電池表面溫度以及電池電壓隨時(shí)間的變化曲線。

1.2.6 比熱容測試

在加速量熱儀中進(jìn)行磷酸鐵鋰電池比熱容測試。電池始終處于絕熱環(huán)境，通過聚酰亞胺加熱片以恒功率（）對電池進(jìn)行加熱，記錄電池溫度隨時(shí)間的變化曲線（-），由-曲線做線性擬合得到絕熱狀態(tài)下電池溫升速率d/d，電池質(zhì)量為。由公式×d=C××d，可得C=×/(d/d)。為保證測定準(zhǔn)確，取兩個(gè)“電池包”樣品，測試兩次取平均值。其測試結(jié)果如表2所示。

表2 磷酸鐵鋰電池的比熱容

2 結(jié)果與討論

2.1 老化對電池容量及內(nèi)阻的影響

圖1(a)和1(b)為磷酸鐵鋰電池隨著循環(huán)次數(shù)增加容量保留率及內(nèi)阻變化曲線。從圖中可以看到，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，電池的容量保留率逐漸減小，內(nèi)阻逐漸增大。這是由于隨著循環(huán)進(jìn)行，負(fù)極和正極表面的SEI膜（固體電解質(zhì)膜）逐漸增厚。在相同的循環(huán)次數(shù)下，電流密度越大，電池的容量保留率越小，內(nèi)阻越大。循環(huán)次數(shù)大于200次后，鋰離子電池的容量保留率隨著循環(huán)次數(shù)增加而減小的趨勢基本呈線性關(guān)系。在0.5C和1C倍率循環(huán)后，電池的容量保留率和內(nèi)阻變化趨勢一致，但在相同的循環(huán)次數(shù)下，循環(huán)倍率越高，電池的容量保留率越小，內(nèi)阻增加越大。以0.5C和1C分別循環(huán)600次后，電池的容量保持率分別為93.6%和91.8%。

圖2(a)和(b)顯示了高溫（55 ℃）擱置的電池隨擱置時(shí)間增加不可逆容量以及內(nèi)阻變化曲線。從圖中可以看到，隨著擱置時(shí)間的增長，不可逆容量和內(nèi)阻逐漸增加。100%SOC下擱置的電池不可逆容量損失比50% SOC下擱置的電池嚴(yán)重，這是由于在高荷電態(tài)下，電池自放電更加嚴(yán)重，電池材料與電解液副反應(yīng)加劇，SEI膜增厚，從而導(dǎo)致不可逆容量和內(nèi)阻增加。以50%SOC和100%SOC擱置4個(gè)月后，電池的不可逆容量損失分別是8.3%和6.8%。從容量損失情況來看，高溫55 ℃下以50% SOC、100% SOC擱置4個(gè)月的電池容量損失分別與電池在0.5C、1C下循環(huán)600次后的容量損失相近。

2.2 老化對電池充放電發(fā)熱量的影響

圖3為不同循環(huán)次數(shù)的電池充放電平均發(fā)熱功率曲線。從圖中可以看到，充電平均發(fā)熱功率小于放電平均發(fā)熱功率，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，充電和放電平均發(fā)熱功率均逐漸增加。這主要是由于隨著循環(huán)次數(shù)的增加，電池內(nèi)阻增加，內(nèi)部極化增大，從而導(dǎo)致焦耳熱和極化熱增加，并且占據(jù)總產(chǎn)熱量的主導(dǎo)地位。同時(shí)，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，電池的可逆容量逐漸減少，在相同的電流密度下充放電總時(shí)間減少，從而導(dǎo)致其發(fā)熱功率增加。在0.5C和 1C倍率循環(huán)后，電池的充電和放電平均發(fā)熱功率變化趨勢一致，循環(huán)倍率越高，平均發(fā)熱功率越大。另外，電池以1C循環(huán)600次后，其充電和放電平均發(fā)熱功率分別為1.0 W和1.04 W。與電池初始狀態(tài)相比，充電和放電的平均發(fā)熱功率增加幅度很小，分別增加了0.09 W和0.06 W。表明電池在1C下循環(huán)600次，對電池的平均發(fā)熱功率的影響程度較低。

在高溫（55 ℃）下擱置不同時(shí)間的電池充放電平均發(fā)熱功率曲線如圖4所示。從圖中可以看到，隨著擱置時(shí)間增加，電池的充電和放電平均發(fā)熱功率明顯增加。且充電平均發(fā)熱功率小于放電平均發(fā)熱功率。擱置電池的荷電態(tài)越高，其平均發(fā)熱功率越大。電池以100% SOC擱置4個(gè)月后，其充電和放電平均發(fā)熱功率分別為1.26 W和1.27 W。與電池初始狀態(tài)相比，充電和放電的平均發(fā)熱功率分別增加了0.35 W和0.29 W。表明電池在滿電態(tài)下高溫（55 ℃）擱置4個(gè)月，對電池的平均發(fā)熱功率影響程度較大。由于兩種荷電狀態(tài)下擱置4個(gè)月的容量損失分別與兩種倍率下循環(huán)600次的容量損失相近，所以對循環(huán)和擱置條件下電池的平均發(fā)熱功率進(jìn)行對比，可以看到，在相近的容量損失情況下，擱置老化對電池的充放電平均發(fā)熱功率的影響更大。

2.3 磷酸鐵鋰電池的過充特性

圖5顯示了滿電態(tài)的新鮮磷酸鐵鋰電池以1C恒流充電至5 V時(shí)，電池電壓和表面溫度變化曲線。從圖中可以看到，電池過充至5 V的時(shí)間約為7 min，未出現(xiàn)漏氣、爆炸、燃燒等安全事故。在過充初期，電池電壓迅速升高至4.4 V，之后電壓緩慢下降后再逐漸升高。這是由于磷酸鐵鋰材料具有穩(wěn)定的橄欖石結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)中可有效利用的Li為1。因此在過充條件下，電池正極可脫Li量少，極化較大，電池電壓迅速升高。而4.4 V之后電解液開始發(fā)生氧化分解，以及電極材料與電解液之間相互反應(yīng)，這些反應(yīng)大多是放熱反應(yīng)，因此電池電壓呈緩慢上升的趨勢，且電池表面溫度逐漸升高。過充電結(jié)束后，電池的表面溫度升高約14.3 ℃。

2.4 循環(huán)次數(shù)對磷酸鐵鋰電池過充性能的影響

對以0.5C循環(huán)200次、400次、600次以及新鮮電池進(jìn)行過充電測試。所有電池樣品均未出現(xiàn)漏氣、爆炸、燃燒等安全事故。圖6顯示了不同循環(huán)次數(shù)的電池過充測試時(shí)，電池表面溫度升高幅度以及平均發(fā)熱功率曲線。從圖中可以看到，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，電池表面溫度升高幅度和平均發(fā)熱功率均逐漸增加。這是由于循環(huán)使得負(fù)極SEI膜增厚，內(nèi)阻增加，極化增大，電池過充電至5 V所需的時(shí)間減少。同時(shí)，可以看到循環(huán)200次后電池的過充電升溫幅度和平均發(fā)熱功率比新鮮電池低。這可能是由于在循環(huán)過程中，電極表面SEI膜不斷修復(fù)生長消耗了部分電解液，導(dǎo)致高電位下可分解的電解液總量減少。過充電時(shí)放熱量減少，使得放熱平均功率降低。

2.5 循環(huán)倍率對磷酸鐵鋰電池過充電性能的影響

磷酸鐵鋰電池分別以0.5C和1C倍率循環(huán)至600次后，對其進(jìn)行過充電測試。電池樣品均未出現(xiàn)漏氣、爆炸、燃燒等安全事故。不同循環(huán)倍率的電池過充升溫幅度及平均發(fā)熱功率如表3所示。從表中可以看到，在相同循環(huán)次數(shù)下電池的循環(huán)倍率為1C時(shí)，電池過充升溫幅度反而減小，整個(gè)過充電過程中電池平均發(fā)熱功率減小。這可能是由于電池在高倍率下循環(huán)，形成較厚電池界面膜，消耗了部分電解液，導(dǎo)致高電位下可分解的電解液總量減少。過充電時(shí)放熱量減少，使得放熱平均功率降低。

表3 不同循環(huán)倍率的電池過充電升溫幅度及平均發(fā)熱功率

2.6 擱置時(shí)間對磷酸鐵鋰電池過充電性能的影響

對在高溫（55 ℃）滿電態(tài)（100% SOC）擱置的磷酸鐵鋰電池進(jìn)行過充電測試，電池樣品均未出現(xiàn)漏氣、爆炸、燃燒等安全事故。不同擱置時(shí)間的電池過充電升溫幅度及平均發(fā)熱功率曲線如圖7所示。從圖中看到，隨著擱置時(shí)間的增加，高溫下擱置的電池在過充電時(shí)溫度升高幅度和平均發(fā)熱功率逐漸增加。這主要是由于滿電態(tài)電池在高溫下擱置使原來形成的薄、分離且多孔的SEI膜在成分上有所變化，變得厚、更加連續(xù)和致密。因此，Li+的傳輸通道被堵塞，極化增大，電池過充電至5 V的時(shí)間減少，導(dǎo)致其平均發(fā)熱功率增加。同時(shí)，高溫下擱置2個(gè)月的電池過充升溫幅度以及平均發(fā)熱功率均小于新鮮電池。這是由于高溫?cái)R置期間，負(fù)極表面SEI膜會(huì)因嵌鋰負(fù)極和電解液的交互作用得到修飾而發(fā)生變化，消耗了部分電解液，使得升高幅度和平均發(fā)熱功率減少。

2.7 荷電態(tài)對磷酸鐵鋰電池過充性能的影響

將半電態(tài)（50% SOC）和滿電態(tài)（100% SOC）磷酸鐵鋰電池在高溫（55 ℃）下擱置4個(gè)月后，對其進(jìn)行過充電測試。電池樣品均未出現(xiàn)漏氣、爆炸、燃燒等安全事故。不同擱置荷電態(tài)的電池過充電升溫幅度及平均發(fā)熱功率如表4所示。從表中可以看到，在相同擱置時(shí)間下，滿電態(tài)電池過充電升溫幅度和平均發(fā)熱功率反而減小。這可能是由于電池在高荷電態(tài)下擱置消耗的電解液量較大所致。對循環(huán)和擱置條件下電池的過充電平均發(fā)熱功率進(jìn)行對比，可以看到，在相近的容量損失情況下，擱置老化對電池過充電條件下的平均發(fā)熱功率的影響程度更大。

表4 不同擱置荷電態(tài)的電池過充電升溫幅度及平均發(fā)熱功率

3 結(jié) 論

采用加速量熱儀對不同老化狀態(tài)下的磷酸鐵鋰電池進(jìn)行了充放電和過充電產(chǎn)熱研究。隨著循環(huán)次數(shù)和擱置時(shí)間的增加，電池的內(nèi)阻和容量損失增大。電池的充放電平均發(fā)熱功率均增加。電池以1C循環(huán)600次后，其充電和放電平均發(fā)熱功率分別為1.0 W和1.04 W。與電池初始狀態(tài)相比，充電和放電的平均發(fā)熱功率增加幅度很小。表明電池在1C下循環(huán)600次，對電池的平均發(fā)熱功率的影響程度較低。而在相近的容量損失情況下，擱置老化對電池的充放電平均發(fā)熱功率的影響程度更大。對比50% SOC和100% SOC擱置后的電池充放電平均發(fā)熱功率，發(fā)現(xiàn)電池的荷電狀態(tài)越高，充放電的平均發(fā)熱功率越大。電池以100% SOC擱置4個(gè)月后，其充電和放電平均發(fā)熱功率分別為1.26 W和1.27 W。考察不同老化條件下電池的過充電熱性能，磷酸鐵鋰電池在循環(huán)600次以及高溫（55 ℃）擱置4個(gè)月后進(jìn)行絕熱條件下的過充電測試，均未出現(xiàn)漏氣、爆炸、燃燒等安全事故。在循環(huán)和擱置初期，電池的過充電平均發(fā)熱功率反而低于新鮮電池。表明在一定循環(huán)次數(shù)和擱置時(shí)間內(nèi)，循環(huán)老化可以改善電池的耐過充電性能。而隨著循環(huán)次數(shù)和擱置時(shí)間進(jìn)一步增加，電池的過充電平均發(fā)熱功率逐漸增加。相比于0.5C循環(huán)和半電態(tài)擱置，以1C倍率循環(huán)和以滿電態(tài)擱置的電池過充電升溫幅度以及平均發(fā)熱功率反而減少。在相近的容量損失情況下，擱置老化對電池過充條件下的平均發(fā)熱功率的影響程度更大。

[1] 李會(huì)峰, 龐靜, 盧世剛. 鋰離子電池濫用條件下的安全性研究[J]. 電源技術(shù), 2013, 37(12): 2235-2238.

LI Huifeng, PANG Jing, LU Shigang. Study on safety performance of Li-ion power batteries under deviant use[J]. Chinese Journal of Power Sources, 2013, 37(12): 2235-2238.

[2] JIANG J, DAHN J R. ARC studies of the thermal stability of three different cathode materials: LiCoO2, Li[Ni0.1Co0.8Mn0.1]O2and LiFePO4, in LiPF6and LiBOB EC/DEC electrolytes[J]. Electrochemistry Communications, 2004, 6(1): 39-43.

[3] JIANG J, DAHN J R. ARC studies of the reaction between LiFePO4and LiPF6or LiBOB EC/DEC electrolytes[J]. Electrochemistry Communications, 2004, 69(7): 724-728.

[4] 李慧芳, 黃家劍, 李飛, 等. 鋰離子電池在充放電過程中的產(chǎn)熱研究[J]. 電源技術(shù), 2015, 39(7): 1390-1394.

LI Huifang, HUANG Jiajian, LI Fei, et al. Study on heat production of lithium ion batteries during charge and discharge process[J]. Chinese Journal of Power Sources, 2015, 39(7): 1390-1394.

[5] Kim M, Park J H. Inorganic thin layer coated porous separator with high thermal stability for safety reinforced Li-ion battery[J]. Journal of Power Sources, 2012, 212: 22-27.

[6] Chen J J, Wang S Q, Dandan C, et al. Porous SiO2as a separator to improve the electrochemical performance of spinel LiMn2O4cathode[J]. Journal of Membrane Science, 2014, 449: 169-175.

[7] Jeong H S, Choi E S, Lee S Y. Evaporation-induced, close-packed silica nanoparticle-embedded nonwoven composite separator membranes for high-voltage/ high-rate lithium-ion batteries: Advantageous effect of highly percolated, electrolyte-philic microporous architecture[J]. Journal of Membrane Science, 2012, 415/416(10): 513-519.

[8] Tyunina E Y, Chekunova M D, et al. Electrochemical properties of lithium hexafluoroarsenate in methyl acetate at various temperatures[J]. Journal of Molecular Liquids, 2013, 187(11): 332-336.

[9] Foropoulos J, Marteau D D. Synthesis, properties and reactions of bis[(trifluoromethyl)sulfonyl] imide, (CF3SO2)2NH[J]. Inorganic Chemistry, 1984, 23(23): 3720-3723.

[10] Eshetu G G, Grugeon S, Gachot G, et al. LiFSILiPF6electrolytes in contact with lithiated graphite: Comparing thermal stabilities and identification of specific SEI-reinforcing additives[J]. Electrochimica Acta, 2013, 102: 133-141.

[11] Botte G G, White R E, Zhang Z M. Thermal stability of LiPF6-EC:EMC electrolyte for 1ithium ion batteries[J]. Journal of Power Sources, 2001(97/98): 570-575.

[12] Han H B. Lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) as conducting salt for nonaqueous liquid electrolytes for lithium-ion batteries: Physicochemical and electrochemical properties[J]. Journal of Power Sources, 2011, 196(7): 3623-3632.

[13] Kise M, Yoshioka S, Hamand I. Development of PTC functional cathode for lithium rechargeable batteries[J]. Electrochemistry, 2004, 72(9): 641-646.

[14] Ramadass P, Bala H, Ralph W, et al. Capacity fade of Sony 18650 cells cycled at elevated temperatures[J]. Journal of Power Sources, 2002, 112(2): 606-613.

[15] Gang N, Bala H, Branko N. Capacity fade study of lithium-ion batteries cycled at high discharge rates[J]. Journal of Power Sources, 2003, 117(1/2): 160-169.

[16] AURBACH D. Electrod-solution interactions in Li-ion batteries: A short summary and new insights[J]. Journal of Power Sources, 2003 (119/120/121): 497-512.

[17] Vetter J, Novák P, Wagner M R. Ageing mechanisms in lithium-ion batteries[J]. Journal of Power Sources, 2005, 147(1): 269-281.

[18] Sarre G, Blanchard P, Broussely M. Aging of lithium-ion batteries[J]. Journal of Power Sources, 2004, 127(1): 65-71.

Influence of aging on the heat-release of the lithium iron phosphate battery under adiabatic conditions

1,2,3,1,2,2,3,2,3,2,3,1,2,3

(1Department of Applied Chemistry, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, Heilongjiang, China;2Shanghai Power & Energy Storage Battery System Engineering Tech. Co. Ltd., Shanghai 200241, China;3Shanghai Engineering Center for Power and Energy Storage Systems, Shanghai 200245, China)

An Accelerating Rate Calorimeter was employed to study the heat release of lithium iron phosphate battery with different ageing status under adiabatic condition. Thermal behavior of lithium iron phosphate battery charged and discharged at 1C was researched，and the influence of cycle number, cycle rate, storage time and storage temperature on the overcharge test of lithium iron phosphate battery was studied. With the increase of the cycle numbers, the average power of the battery charge-discharge and overcharge increases. The raising range of the temperature and average heat power of the battery cycled at 1C is decreased, compared with that of battery cycled at 0.5C. This may be due to the decomposition of the electrolyte and the formation of a thick surface film, leading to the reduction of the total heat and average power, when the battery is cycled at high rate. With the increase of the storage time at the high temperature, the average power of the battery charge-discharge and overcharge increase as well. Furthermore, the raising range of the temperature and average heat power of the lithium iron phosphate battery with 100% SOC full power of the battery is smaller than that of battery with 50% SOC, which may be related to the stronger decomposition of the electrolyte at high state of charge. In the case of similar capacity loss, the influence of storage on the average power of the charge-discharge and the overcharge for the lithium iron phosphate battery is greater.

lithium ion battery; aging; adiabatic condition; heat-release

10.12028/j.issn.2095-4239.2016.0084

TQ 028.8

A

2095-4239（2017）02-237-06

2016-10-19；修改稿日期：2016-11-28。

國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）（2014AA052202），國家自然科學(xué)基金（21373137），上海動(dòng)力與儲能電池系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心（15DZ2282000）項(xiàng)目。

羅英（1986—），女，博士研究生，研究方向?yàn)殡姵匕踩詼y試以及性能衰減分析，E-mail：cqjjsmly_0120@163.com；

解晶瑩，研究員，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)電源相關(guān)先進(jìn)材料、電池及系統(tǒng)設(shè)計(jì)，E-mail：jyxie@mail.sim.ac.cn。