第12卷第7期2023年7月Vol.12No.7Jul.2023储能科学与技术EnergyStorageScienceandTechnology储能模组失效分析及结构优化研究马丽娅，郭宝辉（天津中电新能源研究院有限公司，天津300000）摘要：目前行业内通过对锂电池模组循环特性的研究，确定影响模组循环性能的主要因素是模组膨胀力。经研究，发现了储能模组循环衰减特性的失效机理，并且通过改善储能模组结构能够大幅度减小模组膨胀力的增大和延长模组的循环寿命。首先，从失效机理上准确识别因果关系和相关关系；其次，提供一种电芯间泡棉尺寸及粘接位置的确定方法，从而优化储能模组结构设计。最后，以磷酸铁锂280Ah电芯1并8串(1P8S)储能模组为研究对象，堆叠1并8串(1P8S)常规储能模组1-1、1并8串(1P8S)优化储能模组2-1进行对比实验。通过在环境温度25℃，循环制式为阶梯充电/0.5C(140A)放电的条件下进行模组循环测试。结果表明，优化储能模组2-1在充电末端的平均压差降低了24%，在放电末端的平均压差降低了37.7%；优化储能模组2-1在充电末端的平均温差降低了约5℃，在放电末端的平均温差降低了约6℃。且优化储能模组2-1的容量保持率曲线亦优于常规储能模组1-1。关键词：膨胀力；泡棉；储能模组；循环性能doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0326中图分类号：TM911文献标志码：A文章编号：2095-4239（2023）07-2194-08FailureanalysisandstructureoptimizationofenergystoragemoduleMALiya,GUOBaohui(TianjinCETCNewEnergyResearchInstituteCo.Ltd.,Tianjin300000,China)Abstract:Accordingtothecurrentindustryresearchonthecyclecharacteristicsoflithiumbatterymodules,ithasbeendeterminedthatthemainfactoraffectingthecycleperformanceofenergystoragemodulesisthemoduleexpansionforce.Throughthisstudy,thefailuremechanismofthecycleattenuationcharacteristicoftheenergystoragemoduleisidentified.Byimprovingtheoptimaldesignofthemodulestructure,theincreaseinmoduleexpansionforcecanbegreatlyreduced,andthecyclelifeofthemodulescanbeextended.Firstly,thecausalandcorrelationalrelationshipsareaccuratelyidentifiedfromthefailuremechanism.Subsequently,amethodisproposedtodeterminethefoamsizeandbondingpositionbetweencells,enablingtheoptimizationofthestructuraldesignofenergystoragemodules.Finally,a1P8Senergystoragemodulethatusesalithiumironphosphate28...
