间歇过充正极

热失控前预警

该正极在间歇性过充条件下加速容量衰减并伴随产气，约100次循环后突然失效，但可通过表面温度、充电容量和电流异常进行预测。

Chen, Shun · 范国栋 · Wang, Yansong · Boru, Zhou · Siyi, Ye · Yisheng, Liu · 郭邦军 · 朱翀 · Xi, Zhang

Journal of Power Sources 2024

参数信息

失效循环次数

100 cycles

技术优势

能提前预警失效

通过监测过充阶段表面温度、充电容量和充电电流的异常变化，可以在电池突然失效前发出预警，提高实际应用中的可靠性。

失效机制明确

间歇过充加速容量衰减和阻抗上升，主要源于二次颗粒开裂、Li+/Ni2+混排和过渡金属溶解，导致正极活性材料和锂库存损失。

突然失效有解释

约100次间歇过充循环后电池突然失效，原因是正极与电解液副反应累积产气推动安全阀弯曲，切断内部电路。

应用场景

• 高镍正极：为高镍正极提供间歇过充失效数据，辅助材料设计。
• 电池安全监测：通过温度、容量、电流异常预警过充引发的突然失效。
• 电池管理系统：为BMS提供过充阶段监测参数，实现失效预警。
• 电化学储能：揭示储能电池在间歇过充下的容量衰减机制。