矿用锂离子电池针刺诱导内部短路的安全特性研究

作者:封居强; 蔡峰; 伍龙; 黄凯峰; 窦元运
来源:中国安全生产科学技术, 2023, 19(10): 81-87.
DOI:10.11731/j.issn.1673-193x.2023.10.011

摘要

为研究锂离子电池内部短路引起潜在热失控风险的机理和规律,针对228 Ah矿用锂离子电池开展针刺诱导内部短路试验,通过分析电压、温度和重量损失率等参数,探明针刺速度、荷电状态(SOC)对热失控的影响和变化规律。研究结果表明:低速穿透时,因固体电解质界面膜的损坏与再生造成2次内部短路,温度和电压具有正相关性特征;随针刺速度的增加,电压下降起始时间和重量损失率变小,温升率基本不变;低SOC针刺时,内部短路影响电池热量的释放,改变短路放电的方式,随着SOC的增大,参与内部短路反应的活性物质越多,内部短路的现象明显、热失控严重,导致开路电压下降率、温升率和重量损失率均变大。研究结果可为该类电池在煤矿井下安全应用提供技术支撑。

全文