混合固液锂离子电池的热失控行为研究

作     者：靳欣 张建茹 王其钰 张锐 王碧童 张中洋 俞海龙 禹习谦 李泓 JIN Xin;ZHANG Jianru;WANG Qiyu;ZHANG Rui;WANG Bitong;ZHANG Zhongyang;YU Hailong;YU Xiqian;LI Hong

作者机构：中国科学院物理研究所北京100190 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年第13卷第1期

页      面：48-56页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：工信部新能源汽车动力电池全生命周期检测验证公共服务平台项目(2022-235-224) 国家自然科学基金(22005332) 

主　　题：锂离子电池 混合固液 热失控 全寿命周期 

摘      要：混合固液电解质锂离子电池是一种具有高能量密度、高安全性的储能器件,有望短期内实现产业化。本工作选择混合固液电解质(LATP和电解液)匹配高比容量活性材料(正极NCM811和负极C@SiO)为研究体系,采用绝热加速量热仪和气相色谱仪对全SOC及不同全寿命周期下混合固液电解质锂离子电池进行热失控模拟和产气组分分析,并通过超声检测仪分析不同寿命周期下电解液含量的变化情况。研究结果显示:该体系新鲜电池随荷电态的增加而热安全性降低,产气量增大,且可燃气体的占比会增加。随着循环容量的衰减,电池样品的热失控起始温度、最高产热速率以及产气量变化有所差异,在容量保持率为70%时热稳定性有所改善,结合超声分析结果推测与电解液转化成固态电解质有关。该工作初步探究了该体系电池的热失控行为,为后期内部机理解析和电池设计提供了支撑。