鋰電池如何防止過充

 過充是目前鋰電池安全測試中較難通過的一項，因此有必要了解過充的原理及目前防過充的措施。

輕微的過充不會導致熱失控，但會引起容量衰減。研究發現NCM/LMO混合材料為正極的電池過充時，SOC低于120%，容量沒有明顯的衰減，SOC高于130%時容量會衰減顯著。

目前解決過充問題的大致有以下幾種方法：

1、BMS中設置保護電壓，通常保護電壓要低于過充時的峰值電壓；

2、通過材料改性（如材料包覆）提高電池的抗過充能力；

3、在電解液中添加抗過充添加劑；

4、電壓敏感膜的使用，電池發生過充時，膜電阻顯著降低，起到分流作用；

5、在方形鋁殼電池中使用OSD、CID設計，目前是通用的防過充設計。軟包電池則無法實現類似設計。

鋰電池過充大致可分為4個區域，每個區域的特征如下：

I區

1、電池電壓緩慢上升。鈷酸鋰正極脫鋰超過60%，在負極側析出金屬鋰。

2、電池鼓脹，可能是由于電解液在正極側高壓氧化。

3、溫度基本穩定，略有上升。

II區

1、溫度開始緩慢升高。

2、在80~95%范圍內，正極阻抗增大，電池內阻增加，但在95%有所減小。

3、電池電壓超過5V，達到最高。

III區

1、大約在95%，電池溫度開始快速升高。

2、從大約95%開始，直到接近100%，電池電壓稍稍下降。

3、當電池內部溫度達到大約100℃，電池電壓急劇下降，可能是溫度升高致電池內阻降低所引起的。

IV區

1、電池內部溫度高于135℃，PE隔膜開始融化，電池內阻快速升高，電壓達到上限（~12V），電流降至一個較低的值。

2、在10-12V之間，電池電壓不穩定，電流也有波動。

3、電池內部溫度快速升高，電池破裂前溫度上升到190-220℃。