鋰離子電容器充放電產(chǎn)熱特性研究

鋰離子電容器(Lithium-ion Capacitor, LIC) 是一種重要的新型功率型儲能器件，近年來(lái)受到廣泛關(guān)注，其兼具鋰離子電池與超級電容器的特性，可以實(shí)現長(cháng)達15min的持續充/放電，功率調節速率是傳統發(fā)電機組的1.4倍以上，可以滿(mǎn)足負載對供能設備高能量密度和高功率密度的雙重需求，并具有良好的經(jīng)濟性和高低溫性能。但鋰離子電容器在高功率輸出情況下容易導致過(guò)熱，降低其使用壽命甚至會(huì )產(chǎn)生安全隱患，因此有必要對其充放電產(chǎn)熱情況進(jìn)行評估^[1]。

圖1 LIC和LIB、EDLC的原理和區別

1. 樣品準備

實(shí)驗樣品：鋰離子電容器（正極：活性炭/NCM, 負極：石墨），電壓4.2V，標稱(chēng)容量21000F。

圖2 等溫量熱儀結構與制樣裝樣過(guò)程

圖3 鋰離子電容器恒流恒壓充電（左）和恒流放電（右）放熱功率曲線(xiàn)

圖5 鋰離子電容器恒功率充電（左）和恒功率放電（右）放熱功率曲線(xiàn)

圖6 超級電容器恒功率充放電結果匯總

利用BIC-400A等溫量熱儀分析了鋰電池電容器的充放電產(chǎn)熱特性，相關(guān)結果能夠輔助這一類(lèi)新型儲能器件的熱管理設計，同時(shí)幫助技術(shù)人員研究電化學(xué)儲能裝置在工作狀態(tài)下的熱動(dòng)力學(xué)過(guò)程，開(kāi)發(fā)性能更加優(yōu)異的產(chǎn)品。