三元锂离子电池高温诱导热失控试验研究

作者：窦文娟; 王栋; 王正超; 贾隆舟; 郑莉莉; 戴作强^*

来源：青岛大学学报(工程技术版), 2021, 36(04): 1-7.

DOI：10.13306/j.1006-9798.2021.04.001

• 三元锂离子电池
• 安全性
• 热失控

针对频频发生的锂电池热失控事故,本文使用绝热加速量热仪(accelerating rate calometry,ARC)的"Ramp"程序,外部热诱导一款2.6Ah的圆柱形Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2(简称NCM523)电池触发热失控,探究了100%,75%和50%不同荷电状态(state of charge,SOC)电池热失控的特征参数,并比较了"Ramp"程序和广泛使用的"H-W-S"程序的差异。同时,对100%,75%和50%不同SOC电池热失控起始温度T1、触发温度T2和最高温度T3进行比较分析。研究结果表明,电池SOC越高,电池的热稳定性和安全性越差,热失控爆炸所释放的能量越大,热失控最高温度为715.4℃。三者热失控过程中所释放的能量分别为32.68,32.5和14.27kJ,相当于7.37,7.32,3.22g三硝基甲苯(trinitortoluene,TNT)爆炸的威力。"Ramp"程序较"H-W-S"程序试验耗时较短,可模拟环境升温对电池的影响。该研究为电池热失控的预警及防控提供了理论指导。

• 单位
  中国汽车工程研究院股份有限公司; 机电工程学院; 青岛大学