18650型三元锂离子电池过充电行为与产热特性研究

作     者：赵启臣 张青松 刘文昊 Zhao Qichen;Zhang Qingsong;Liu Wenhao

作者机构：中国民航大学民航热灾害防控与应急重点实验室天津300300 

基　　金：国家自然科学基金民航联合基金重点支持项目资助(U2033204) 

出 版 物：《消防科学与技术》 (Fire Science and Technology)

年 卷 期：2025年第44卷第1期

页      码：10-15页

摘      要：高速率过充电会对锂离子电池热安全性造成严重影响。为探究航空器中应用18650型三元锂离子电池在不同充电速率下的过充电行为与产热特性,本文基于过充电测试平台,分析锂离子电池过充电期间的表面温度、电压、特征时间、质量损失以及产热变化,定量评估不同充电速率下电池的产热特性。结果表明:根据特征电压的变化,电池的过充电过程可分为四个阶段,依次为正常充电、镀锂、镀锂与电解液的副反应、电解液分解和内部短路。随着充电速率的增加,电池表面的最高温度升高,温升更严重,电池失效所需时间更短,质量损失呈线性增长,安全性下降。这主要是由于高充电速率导致快速镀锂,进而引发电池内部发生副反应。副反应热是电池过充电期间积累热量的主要来源,并随充电速率升高对产热的贡献率下降。本研究有助于精确预测和评估航空机载电池在极端条件下的性能表现,为优化航空器电池设计和热管理系统提供新的思路。

主 题 词：锂离子电池 过充电 安全性 充电速率 产热 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 0837[0837] 

D　O　I：10.20168/j.1009-0029.2025.01.0010.06

馆 藏 号：203156943...