机械工程学报

作者：江发潮, 章方树, 徐成善, 李成, 王书洋, 任毅, 冯旭宁

单位：1. 中国农业大学工学院 北京 100083;2. 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室 北京 100084;3. 中国第一汽车股份有限公司新能源开发院电池研究所 吉林 130011

关键词：锂离子电池,电池系统,热失控,电池安全,储能；

基金：国家重点研发计划（2019YFE0100200）和国家自然科学基金（51706117）资助项目

动力电池的安全问题始终阻碍着电动汽车的推广，而热失控是安全问题的主因。锂离子电池在极端滥用条件下会发生热失控，同时热失控的能量会引发模组乃至系统的热蔓延。目前，单体热失控及模组热蔓延的机理被广泛研究，有关系统层级的热蔓延研究还较少。为研究电池系统热蔓延的机理，进行电池系统热蔓延试验。根据试验中系统热失控能量释放的剧烈程度，将电池系统热蔓延分为三个阶段：始发模组内热蔓延、模组间热蔓延和轰燃。此外，根据模组的不同受热情况，模组内热蔓延的规律可总结为顺序蔓延、同步蔓延和倒序蔓延三种模式。最终，结合蔓延表征结果和电池系统结构，发现液冷板对系统蔓延路径起到导引作用，以及当系统上盖破损后，电池热失控时会伴随着火焰，进而加速系统热蔓延过程，同时还验证了空气间隙对热蔓延的延缓作用。研究揭示了电池系统热蔓延的特征，为电池系统的安全性设计提供了依据。

来源：2021年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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