弹簧加载约束条件下锂离子电池软包电池的循环老化与准静态压入：内部短路更早发生

《Batteries》：Cyclic Aging and Quasi-Static Indentation of Lithium-Ion Pouch Cells Under Maintained Spring-Loaded Confinement: Earlier Internal Short-Circuit Onset

　　

摘要

软包电池在汽车模块中会老化，并可能在机械受限条件下经历机械滥用，但几乎所有已发表的关于新电池和老化电池的比较研究在滥用测试前都释放了老化约束。在本研究中，三组商用6Ah软包电池在弹簧加载的平板夹具内进行了电化学循环，夹具在0.11 MPa的名义平均堆叠压力下初始化，循环至约80%的健康状态，然后在100%荷电状态下进行准静态缩进测试，而不释放约束。三组未循环电池在相应的夹具配置中作为新鲜参考进行测试。老化状态通过容量衰减和电化学阻抗谱跟踪。老化电池更早产生力，在11%更小的侵入量时达到20 kN，电学检测到的内部短路在18%更低的位移和10%更低的组平均力时发生，而峰值力和峰值时的位移保持在观察到的电池间散差范围内。这与许多软包电池研究中释放老化约束后进行测试所报告的右移不同，而与硬壳圆柱电池的早期起始报告相似。在电学检测到的内部短路发生后，老化电池的电压比新鲜电池更晚达到1 V以上。结果与约束历史是影响老化电池滥用测试的贡献性和实验可控变量这一结论一致。