鋰離子電池憑借比能量和比功率大、工作電壓高、循環(huán)壽命長(zhǎng)和成本低的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為主流的車用動(dòng)力電池。近年來(lái),頻繁發(fā)生的電動(dòng)汽車起火事件使得鋰離子電池的安全性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著電動(dòng)汽車對(duì)鋰離子電池比能量和比功率的需求不斷提升,鋰離子電池在機(jī)械載荷下的安全性必須滿足更高的要求。因此,深入研究鋰離子電池在機(jī)械變形過(guò)程中的力學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)變化,明確電池內(nèi)短路和熱失控發(fā)生的臨界條件和機(jī)理對(duì)于預(yù)防鋰離子電池安全事故非常重要。鋰離子電池在實(shí)際使用過(guò)程中工作參數(shù)不斷發(fā)生變化,這必然會(huì)影響其在機(jī)械載荷下的力學(xué)響應(yīng)。本文對(duì)圓柱型鋰離子電池單體在機(jī)械載荷下的力學(xué)響應(yīng)與荷電狀態(tài)（SOC）、過(guò)充電壓、低溫充電、高溫存儲(chǔ)以及循環(huán)老化等工作參數(shù)的關(guān)系進(jìn)行分析和規(guī)律總結(jié),并深入探究不同工作狀態(tài)下鋰離子電池單體發(fā)生內(nèi)短路甚至熱失控的機(jī)理。本文將電池單體出現(xiàn)明顯電壓降的時(shí)刻作為電池單體內(nèi)短路起始點(diǎn),并以電池單體內(nèi)短路起始點(diǎn)作為電池單體力學(xué)失效臨界點(diǎn),主要研究結(jié)果如下:（1）對(duì)不同SOC的電池單體進(jìn)行徑向擠壓實(shí)驗(yàn),分析了SOC對(duì)電池單體力學(xué)響應(yīng)的影響規(guī)律,揭示了電池單體力學(xué)行為具有SOC依賴性的原因。SOC超過(guò)0.4的電... 

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電動(dòng)汽車動(dòng)力電池性能對(duì)比圖

第 1 章 緒論推動(dòng)電池內(nèi)可燃?xì)怏w和電解液溶劑的燃燒。這期間還伴隨電解液的分解反應(yīng)池負(fù)極和粘結(jié)劑的放熱反應(yīng)[17, 18]。以上鋰離子電池內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)和壓力將進(jìn)一步促進(jìn)這些反應(yīng)的進(jìn)行，電池最終發(fā)生熱失控[19]。引起鋰離子的誘因可以分為三大類：熱觸發(fā)、電觸發(fā)和機(jī)械觸發(fā)[20]。熱觸發(fā)電池溫升就環(huán)境引起的電池溫升，包括火災(zāi)、散熱不充分或不均勻以及陽(yáng)光直射等等。池溫升就是由電路問(wèn)題引起的電池溫升，包括電池外部短路、過(guò)充過(guò)放、大電、低溫充放電以及電極材料自身在脫鋰和嵌鋰過(guò)程中產(chǎn)生的收縮膨脹等。電池溫升就是電池受外力作用引起的電池溫升，包括碰撞、沖擊、擠壓、針等。還有一些可能引起電池溫升的誘因包括電池制造工藝的缺陷和使用環(huán)境為保證電動(dòng)汽車的安全性，深入研究這些誘因觸發(fā)鋰離子電池溫升的機(jī)理對(duì)電池安全防護(hù)非常重要。

第 1 章 緒論5圖1.3 鋰離子電池的多層結(jié)構(gòu)：(a) 電極橫截面示意圖和 (b) 電極橫截面微觀掃描電鏡 (SEM) 圖[32]子 Li+從正極 LiCoO2中脫出，經(jīng)過(guò)隔膜嵌入負(fù)極 graphite 中，同時(shí)電子 e 經(jīng)外電路由正極流向負(fù)極；放電時(shí)，鋰離子 Li+從負(fù)極 graphite 中脫出，經(jīng)過(guò)隔膜嵌入正極 LiCoO2中，同時(shí)電子 e 經(jīng)外電路由負(fù)極流向正極。鋰離子電池的充放電循環(huán)就是鋰離子在電極間反復(fù)脫嵌的過(guò)程，具體反應(yīng)如下所示[30, 31]：正極反應(yīng)：2 1 x2LiCoO Li CoO xLi xe ······················(1.1)負(fù)極反應(yīng)：66xC xLi x e Li C ···························(1.2)總反應(yīng)式：2 1 2 66x xLiCoO C Li CoO Li C ····················(1.3)由鋰離子電池工作原理可知，不同電量的鋰離子電池正極和負(fù)極涂層的化學(xué)組成是不同的

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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