分析電池損壞的機理

一、完整的現(xiàn)行標準體系的含義

電池失效可能是由人為失誤或設(shè)備故障引起的，這不是電池損傷理論的研究對象，電池損傷理論更關(guān)注電池失效本身的必然性。

要排除各種非關(guān)注點，您首先要含義一個完善的現(xiàn)有標準系統(tǒng)。良好的現(xiàn)有標準系統(tǒng)應(yīng)該包括至少一個技術(shù)指標完全合格的真正的電力設(shè)備,根據(jù)單體的一組完全限定和程序真正的電池組連接好,有合格的維修人員管理嚴格的維護程序的實現(xiàn),不管怎么樣,這應(yīng)該是一個完美的,但它是真實的標準體系。

二、電池損壞的含義

解釋常見的警告,過度充電或過量放電對電池有害可以進一步科學翻譯成:過度充電或過量放電電流會導(dǎo)致不可逆的電化學反應(yīng)在儲能反應(yīng)之外,必然會破壞原結(jié)構(gòu)和能源電池的存儲容量。因此，電池損傷可以含義為:電池結(jié)構(gòu)和儲能能力的過充和降低所造成的無法自然恢復(fù)的損傷。

從表面上看，這個含義與電池老化理論和常識電池的應(yīng)用并沒有明顯的不同，但它自然提出了兩個真正有意義的問題:

1)在工程實踐中，一個完整的現(xiàn)有標準系統(tǒng)能否防止電池損壞?

2)電池損壞后，電池中還剩下什么可重復(fù)的、可比較的物理量變化?

力學斷裂模型的類比

為了了解電池在電領(lǐng)域中微損傷導(dǎo)致突然失效的機理，可以用力學領(lǐng)域中的斷裂模型進行簡單的類比:電池在力學上類似于彈簧(板彈簧);

電池參數(shù)的差異類似于板簧截面的不均勻性。

電池的均勻充放電與板簧的滿載負載相似。

單體充放電電壓與極限充放電電壓之比，類似于板簧某一段實際負載與極限負載之超載系數(shù)。

因此，電池組的局部過充與板簧滿載時的局部過充(即應(yīng)力集中)相似。

電池組局部過充引起的微損傷與板簧局部過充引起的微裂紋相似。

受損電池的損傷是依次疊加的，類似于損傷板彈簧的裂紋。

最后，單體的失效導(dǎo)致電池的突然失效，類似于微裂紋逐漸擴展導(dǎo)致板彈簧的突然斷裂。

上述類比大體上反映了電池組的爆損效應(yīng)屬于斷裂型模型。假如沒有適當?shù)念A(yù)警手段，這種電池組斷裂類型故障的發(fā)生時間將與鋼板彈簧斷裂的發(fā)生時間相同難以預(yù)測。