锂离子电池机械完整性研究现状和展望
2018-10-21蒋彦璞
名城绘 2018年12期
摘要:本文总结了车用锂离子电池机械完整性领域研究现状,指出了存在的问题,并明确未来的重要发展方向。在交通事故中受到机械过载,包括在振动与冲击、大变形、针刺等载荷条件下,锂离子电池会发生内部短路、温度升高、电池体内压强上升,从而导致热逃逸现象,最终有可能引发失火及爆炸等灾难性后果。这将影响车用锂离子电池的安全性,阻碍电动汽车的推广与应用。目前研究者从材料、单体、模组、系统等不同尺度,通过实验、理论、仿真等方法,考虑多物理场耦合机制多方位地对锂离子电池展开研究。
关键词:锂离子电池;机械完整性;多物理场耦合
1 锂离子电池机械完整性概念
锂离子电池机械完整性是指电池在受到机械过载条件下维持电池正常电化学功能的性质。以单体锂离子电池在机械过载条件下的安全行为为例:电池在受到碰撞载荷下结构发生大变形,从而导致内部组分材料失效,包括隔膜破裂或阴阳极材料断裂,进而引发内部短路022;内部短路产生大量的焦耳热从而导致单体电池结构中的材料分解,结构内部压强迅速增加与聚集,与此同时热逃逸现象产生;当压强达到结构承载极限会引发可能的失火与燥炸B3-25。上述单体电池机械完整性失效的产生过程是不可逆的,同时还会迅速向相邻单体电池传播,导致大面积.多米诺骨牌式的电池系统发生灾难性后果D6-7。该过程具有高度的非线性、复杂性……
登录APP查看全文
