锂离子电池热安全性能演变的-戴海峰.pdf

1、1报告人：戴海峰锂离子电池热安全性能演变的老化路径依赖性研究2目录04030201研究背景常规工况下老化电池热安全性极端工况下老化电池热安全性总结展望301 研究背景通用汽车召回情况一共召回14.2万Bolt EV通用汽车目前将无期限地停止销售Bolt EV 电动汽车并将向电池供应商LG寻求赔偿起火事故原因统计分析北京市光储充一体化项目火灾爆炸事故造成1人遇难、2名消防员牺牲、1名消防员受伤火灾直接财产损失1660余万元福威斯油气公司33%15%12%11%9%5%4%11%电池碰撞外部碰撞用户改装电器故障外部火源充电故障电池浸水其他问题 随着电动汽车销量爆发式增长，电池能量密度提升，电池安全

2、失效导致的事故数量也急剧增加 在储能产业发展的同时，国内外储能项目事故也在不断发生，且多例为锂离子电池安全导致的 电池发展限制因素401 研究背景 电池安全问题研究现状 热失控触发条件和反应机理研究现状 电池安全事故主要是由热失控所致。热失控是指电池内部放热连锁反应引起电池急剧温升的现象，主要表现为冒烟、起火及爆炸等现象 将电池热失控诱因归纳总结，可分为机械滥用、电滥用、与热滥用，三种触发方式相不同，但最终一般都会导致电池隔膜破裂/坍塌，进而导致电池温度急剧上升，触发电池热失控 热失控过程存在几个特征温度点，可用于分析热失控内部过程、评价电池安全性501 研究背景 电池全生命周期失效性能衰减安

3、全失效 电池在服役周期内的热安全性演变，即为耦合性能失效效应的安全失效问题，具有老化路径依赖性601 研究背景 电池安全问题研究现状 老化电池热安全性研究现状主要作者年份单位研究聚焦点结论Patrick Rder 12014罗伯特博世有限公司提出电池车载应用的全生命周期安全性，指出进一步研究不同老化条件下老化机制-失效特性构效关系的重要性60下存储 36 周后自产热起始温度小幅降低MeikeFleischhammer 22015巴登-符腾堡州太阳能与氢能研究中心大倍率4.33C快充/低温-10循环老化与安全性的相互作用，提出老化路径依赖性自产热起始温度急剧下降M.Brner 32017慕尼黑大

4、学MEET电池研究中心不同环境温度（常温20/高温45）下循环老化后电池热安全性的演变机制20下自产热起始温度降低，45下自产热起始温度升高Thomas Waldmann 42017巴登-符腾堡州太阳能与氢能研究中心不同环境温度（低温0/常温25/高温45）下循环老化后电池热安全性的演变机制0下自产热起始温度/热失控触发温度显著下降；25和 45下自产热起始温度降低Dongsheng Ren 52019清华大学电池安全实验室四种老化路径（低温-5/常温25快充2C/高温55循环及搁置）下电池热安全性的演变机制-5下和25下快充2C自产热起始温度/热失控触发温度下降，55下循环基本不变，55下搁

5、置自产热起始温度升高Yong Xia 62021清华大学汽车安全与轻量化团队低温0老化电池在机械滥用条件下的安全性能研究电压下降更快，电能释放时间更短，温升更快Yalun Li 72022清华大学电池安全实验室单次大倍率（1.5C/4C）快充后电池的热安全特性演变机制自产热起始温度/热失控触发温度/喷发温度急剧下降Thomas Waldmann 82023巴登-符腾堡州太阳能与氢能研究中心电池热安全性的老化温度（0-50，8种温度）和健康状态依赖性自产热起始温度的变化高度依赖负极老化机理Jun Xu 92023北卡罗莱纳大学夏洛特分校室温环境老化电池在机械滥用条件下的安全风险评估内短路触发延迟

6、，随后的热失控其温升更温和1 J.Power Sources 268(2014)315-325.2 J.Power Sources 274(2015)432-439.3 J.Power Sources 342(2017)382-392.4 J.Electrochem.Soc.164(2017)A3154-A3162.5 eTransportation 2(2019)100034.6 Energy Storage Mater.40(2021)268-281.7 Energy 239(2022)122097.8 J.Power Sources 570(2023)233046.9 Adv.Energ