欧阳明高：新能源汽车电池热失控的三个特征及解决方向

10月7-8日，第三届国际电池安全大会在北京召开。中科院院士、清华大学教授高在国际上率先对大容量动力电池进行了电弧试验，阐明了电池热失控的三个特征温度和发生机理，介绍了热失控和热扩散控制的研究进展。高说，经过大量的实验研究，总结出电池热失控的三个特征温度:自产热起始温度T1、热失控起始温度和热失控最高温度T3。其中，T2是最关键的一个。他透露，通过对T2的探索，发现正极释放氧气、负极析锂和隔膜塌陷是最终导致热失控形成T2的三个主要原因。内部短路是热失控的一个主要原因，其可控重现是一个大问题。高和他的团队发明了一种新方法，将记忆合金植入电池并加热到一定温度，使记忆合金的尖角倾斜，引发热失控。从文献和团队的研究中发现，内部短路主要有四种类型，有的可以立即引起热失控，有的演化缓慢，有的可能不危险，有的演化后会有危险，有的一直缓慢变化，有的从缓慢变化到突然变化，类型多样。通过内部短路检测的算法和一系列工程方法，可以提高电池管理系统的安全管理能力。在没有内部短路的情况下，仍然存在热失控。高说，正负电极之间的物质交换会导致剧烈的反应，这也会导致热失控。所以材料要基于数据库进行改进，主要是两个方面，一是正极材料的改进，二是电解液。“不仅是固体电解质，电解质用添加剂、高浓度电解质、新型电解质都大有可为。”析锂是影响电池寿命周期安全性的主要因素。析出的锂会直接与电解液发生剧烈反应，引起大量的温升，可直接诱发热失控。在锂析出的研究中，高和他的团队通过简化的模型推导出了没有锂析出的充电曲线。通过与企业的合作，无锂充电的实时控制也有了很大的进步。研究中通过热失控蔓延试验了解热传导规律，通过参数化模型进一步进行热蔓延抑制的精细化设计。“电池绝缘还不够，还要有散热设计。还有一些电池必须一起绝缘冷却才有可能。”高说:10月7-8日，第三届国际电池安全大会在北京召开。中科院院士、清华大学教授高在国际上率先对大容量动力电池进行了电弧试验，阐明了电池热失控的三个特征温度和发生机理，介绍了热失控和热扩散控制的研究进展。高说，经过大量的实验研究，总结出电池热失控的三个特征温度:自产热起始温度T1、热失控起始温度和热失控最高温度T3。其中，T2是最关键的一个。他透露，通过对T2的探索，发现正极释放氧气、负极析锂和隔膜塌陷是最终导致热失控形成T2的三个主要原因。内部短路是热失控的一个主要原因，其可控重现是一个大问题。高和他的团队发明了一种新方法，将记忆合金植入电池并加热到一定温度，使记忆合金的尖角倾斜，引发热失控。从文献和团队的研究中发现……t内部短路主要有四种类型，有的能立即引起热失控，有的演化缓慢，有的可能不危险，有的演化后会有危险，有的一直缓慢变化，有的从缓慢变化到突然变化，类型多样。通过内部短路检测的算法和一系列工程方法，可以提高电池管理系统的安全管理能力。在没有内部短路的情况下，仍然存在热失控。高说，正负电极之间的物质交换会导致剧烈的反应，这也会导致热失控。所以材料要基于数据库进行改进，主要是两个方面，一是正极材料的改进，二是电解液。“不仅是固体电解质，电解质用添加剂、高浓度电解质、新型电解质都大有可为。”析锂是影响电池寿命周期安全性的主要因素。析出的锂会直接与电解液发生剧烈反应，引起大量的温升，可直接诱发热失控。在锂析出的研究中，高和他的团队通过简化的模型推导出了没有锂析出的充电曲线。通过与企业的合作，无锂充电的实时控制也有了很大的进步。研究中通过热失控蔓延试验了解热传导规律，通过参数化模型进一步进行热蔓延抑制的精细化设计。“电池绝缘还不够，还要有散热设计。还有一些电池必须一起绝缘冷却才有可能。”高说:

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