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究与设计

过充循环对磷酸铁锂电池性能影响研究

1,21,21,22,31,2

彦仪，汪红辉，储德韧，许铤，商照聪

(1.海化工研究院有限公司，上海200062；2.工信部工业(电池)产品质量控制和技术评价实验室，

上海200062；3.上海化工院检测有限公司，上海200062)

摘要：取了作为典型储能电池单体的商用磷酸铁锂石墨电池为研究对象，探究其在不同充电截止

电压(3.65、4.20、4.40、4.60和4.80V)下的过充循环性能演变特性。通过构建电池容量衰减模型，分析

了磷酸铁锂电池在不同程度过充循环下的容量衰减情况。进一步借助电压微分曲线(DV)无损分析，

同时结合关键电极材料的微观形貌表征和元素分析，对磷酸铁锂电池过充循环下的容量衰减机理进

行了深入研究。结果表明，过充电压越高，电池容量衰减越快。特别是在4.60V过充循环时，平均容

量衰减速率达到了每循环0.232‰，是正常循环下的3.1倍。

关键词：磷酸铁锂电池；过度充电；容量衰减模型；电压微分曲线；活性锂损失

中图分类号：TM912文献标识码：A文章编号：1002-087X(2024)11-2148-08

DOI:10.3969j.issn.1002-087X.2024.11.007

Studyoneffectofoverchargecyclesonperformanceoflithiumiron

phosphatecells

LIYanyi1,2,WANGHonghui1,2,CHUDeren1,2,XUTing2,3,SHANGZhaocong1,2

1.ShanghaiResearchInstituteofChemicalIndustryCo.,Ltd.,Shanghai200062,China;2.LaboratoryforQualityControl

andTechnicalEvaluationofIndustrialProductsBattery),MinistryofIndustryandInformationTechnology,Shanghai

200062,China;3.ShanghaiResearchInstituteChemicalIndustryTestingCo.,Ltd.,Shanghai200062,China)

Abstract:Commerciallithiumironphosphategraphitecellsforenergystoragewereselectedasstudy

objectsforexploringtheircyclingperformanceevolutionunderdifferentchargingcut-offvoltages

(3.65,4.20,4.40,4.60and4.80V).Thecapacitylossmodeloflithiumironphosphatecellsunderdif‐

ferentdegreesofoverchargecyclingwasestablishedfordeterminingthecellcapacitylosstrend.Fur‐

thermore,withthehelpofnon-destructiveanalysisofvoltagedifferentialcurve(DV),combinedwith

themicroscopictopographychara