锂离子电池模组电热耦合热失控传播特性OA

为探究充放电状态及充放电倍率对三元18650型电池模组热失控传播的影响,该文开展了一系列不同充放电状态和倍率的锂离子电池热失控实验。通过分析不同起始荷电状态(state of charge,SOC)下,电池在0 C、1 C、2 C充放电过程中的电压、表面温度及质量损失变化,揭示了电热共同作用对电池模组热失控传播行为的影响。结果表明:充电会加速热失控传播,1 C和2 C充电倍率下电池模组热失控传播时间较未充电场景分别缩短7%和12%,且热失控触发温度降低、最高温度升高;放电可延缓热失控传播,1 C和2 C放电倍率下电池模组热失控传播时间较未放电场景分别延长17.3%和19.6%,触发温度升高、最高温度降低。上述差异源于模组内热失控的链式传播特性及电-热耦合机制下的反馈极性不同:充电时焦耳热与副反应形成正反馈回路,加速传播;放电时容量降低使副反应推迟,形成负反馈延缓效应。高倍率充电时,焦耳热加速作用与容量增大导致的副反应增强进一步加剧传播加速;而放电则通过降低容量推迟后续电池副反应,延缓传播。研究成果可为锂离子电池热失控火灾防治提供一定程度的参考。