18650锂电池设计参数的安全性分析研究

摘要

电动汽车的大力发展让锂离子电池的应用日益广泛,锂离子电池功率和能量密度大、循环寿命长,但在过充、过热、受载(如冲击、挤压、振动、碰撞等)的条件下都有可能造成内部短路,内部短路产生的局部热源如果不及时抑制,将触发电池热失控,并常常伴有起火、爆炸等危险事故,还可能通过热失控传播引起电池组的连锁反应.内部短路是锂电池失效的起始阶段,研究内部短路的机理和安全性分析,在锂离子电池安全设计上有着重要意义.本文通过电化学-热耦合模型研究了圆柱形锂离子电池内部短路的机理特性,并在圆柱形电池正负极和隔膜的孔隙率、厚度等参数设计上寻找能防护内部短路的安全设计方案,进而对圆柱形锂电池在内部短路后的热灾害事故进行安全分析.