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稀有金属2025年第08期:三元锂离子电池热失控产气过程研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:何雨潇;毕山松;张向军;方升;丁海洋;

单位:国联汽车动力电池研究院有限责任公司国家动力电池创新中心;北京有色金属研究总院;

摘要:锂离子电池热失控过程中产生大量危害性气体,严重影响电池的使用安全性。本文通过外部加热方式,在密闭仓体中触发不同荷电(100%SOC, 75%SOC和50%SOC)状态的三元软包锂离子电池热失控,监控过程中温度、气压和电压的变化,结合气相色谱仪(GC)测量气体成分及含量,研究了电池热失控产气过程及关键参量的变化规律。结果表明:电池热失控过程中,电压下降速率、温升速率、温度峰值及产气速率峰值均随荷电状态(SOC)的增加而增大,而电池热失控起始时间和触发温度则呈现相反的趋势。在100%SOC, 75%SOC和50%SOC下电池热失控触发温度分别为186, 190和218℃,失控后温度峰值分别为733, 606和502℃,热失控最高温度对应的时间分别为126, 149和324 min,产气速率峰值分别为1.54×10~4, 1.09×10~4和4.51×10~2 L·min~(-1);不同SOC电池热失控后含量较多的气体成分为CO_2, CO和H_2, 100%SOC电池热失控后CO_2, CO和H_2的含量分别约为19.3%, 17.1%和8.5%。

关键词:锂离子电池;;热失控;;荷电状态(SOC);;产气

基金资助:国家重点研发计划项目(2021YFB2012504)资助