梁浩斌，杜建华，郝 鑫，杨世治，涂 然，张认成

（1华侨大学机电装备过程监测及系统优化福建省高校重点实验室；2华侨大学机电及自动化学院，福建 厦门361021）

传统能源枯竭与环境问题日益严重，锂电池凭借着能量密度高、寿命长、绿色环保等的特性，被广泛应用于新能源汽车、航天航空、通讯等领域。近年来，由于锂电池热失控产生的火灾事故频发，使得其安全性成为用户最为关注的问题之一，极大程度上阻碍了锂电池在各领域的发展[1-2]。目前，锂电池热失控的预警方向主要集中于温度探测与气体探测。然而，锂电池往往在发生冒烟、燃烧甚至爆炸之前，其壳体会发生明显的膨胀形变，造成锂电池之间的压力明显变化，锂电池膨胀远早于气体溢出现象。因此，研究锂电池的膨胀，总结造成锂电池变形的原因，对提高锂电池安全性及开发锂电池热失控预警系统具有重要意义。

1 锂电池膨胀形成的原因

锂电池外壳的主要材料为钢壳与铝壳。由于钢壳、铝壳锂电池发生爆炸时危害大，目前以铝塑膜为主要材料的软包装外壳渐渐成为主流。重量方面，铝塑膜相对于钢壳和铝壳都轻，使得配套产品的重量大幅下降；电池发生热失控时，铝塑膜的安全性在三种外壳中属于危险程度最低的，不会造成类似钢壳、铝壳的二次壳片危害。根据表1 对比，结合目前最为人们所关注的锂电池安全性问题，铝塑膜外壳凭借安全性高的优点领先于另外两种外壳材料。……