歐陽明高：新能源汽車電池熱失控的三個特征及解決方向

10月7-8日，第三屆國際電池安全大會在北京召開。中科院院士、清華大學教授高在國際上率先對大容量動力電池進行了電弧試驗，闡明了電池熱失控的三個特征溫度和發生機理，介紹了熱失控和熱擴散控制的研究進展。高說，經過大量的實驗研究，總結出電池熱失控的三個特征溫度:自產熱起始溫度T1、熱失控起始溫度和熱失控最高溫度T3。其中，T2是最關鍵的一個。他透露，通過對T2的探索，發現正極釋放氧氣、負極析鋰和隔膜塌陷是最終導致熱失控形成T2的三個主要原因。內部短路是熱失控的一個主要原因，其可控重現是一個大問題。高和他的團隊發明了一種新方法，將記憶合金植入電池并加熱到一定溫度，使記憶合金的尖角傾斜，引發熱失控。從文獻和團隊的研究中發現，內部短路主要有四種類型，有的可以立即引起熱失控，有的演化緩慢，有的可能不危險，有的演化后會有危險，有的一直緩慢變化，有的從緩慢變化到突然變化，類型多樣。通過內部短路檢測的算法和一系列工程方法，可以提高電池管理系統的安全管理能力。在沒有內部短路的情況下，仍然存在熱失控。高說，正負電極之間的物質交換會導致劇烈的反應，這也會導致熱失控。所以材料要基于數據庫進行改進，主要是兩個方面，一是正極材料的改進，二是電解液。“不僅是固體電解質，電解質用添加劑、高濃度電解質、新型電解質都大有可為。”析鋰是影響電池壽命周期安全性的主要因素。析出的鋰會直接與電解液發生劇烈反應，引起大量的溫升，可直接誘發熱失控。在鋰析出的研究中，高和他的團隊通過簡化的模型推導出了沒有鋰析出的充電曲線。通過與企業的合作，無鋰充電的實時控制也有了很大的進步。研究中通過熱失控蔓延試驗了解熱傳導規律，通過參數化模型進一步進行熱蔓延抑制的精細化設計。“電池絕緣還不夠，還要有散熱設計。還有一些電池必須一起絕緣冷卻才有可能。”高說:10月7-8日，第三屆國際電池安全大會在北京召開。中科院院士、清華大學教授高在國際上率先對大容量動力電池進行了電弧試驗，闡明了電池熱失控的三個特征溫度和發生機理，介紹了熱失控和熱擴散控制的研究進展。高說，經過大量的實驗研究，總結出電池熱失控的三個特征溫度:自產熱起始溫度T1、熱失控起始溫度和熱失控最高溫度T3。其中，T2是最關鍵的一個。他透露，通過對T2的探索，發現正極釋放氧氣、負極析鋰和隔膜塌陷是最終導致熱失控形成T2的三個主要原因。內部短路是熱失控的一個主要原因，其可控重現是一個大問題。高和他的團隊發明了一種新方法，將記憶合金植入電池并加熱到一定溫度，使記憶合金的尖角傾斜，引發熱失控。從文獻和團隊的研究中發現……t內部短路主要有四種類型，有的能立即引起熱失控，有的演化緩慢，有的可能不危險，有的演化后會有危險，有的一直緩慢變化，有的從緩慢變化到突然變化，類型多樣。通過內部短路檢測的算法和一系列工程方法，可以提高電池管理系統的安全管理能力。在沒有內部短路的情況下，仍然存在熱失控。高說，正負電極之間的物質交換會導致劇烈的反應，這也會導致熱失控。所以材料要基于數據庫進行改進，主要是兩個方面，一是正極材料的改進，二是電解液。“不僅是固體電解質，電解質用添加劑、高濃度電解質、新型電解質都大有可為。”析鋰是影響電池壽命周期安全性的主要因素。析出的鋰會直接與電解液發生劇烈反應，引起大量的溫升，可直接誘發熱失控。在鋰析出的研究中，高和他的團隊通過簡化的模型推導出了沒有鋰析出的充電曲線。通過與企業的合作，無鋰充電的實時控制也有了很大的進步。研究中通過熱失控蔓延試驗了解熱傳導規律，通過參數化模型進一步進行熱蔓延抑制的精細化設計。“電池絕緣還不夠，還要有散熱設計。還有一些電池必須一起絕緣冷卻才有可能。”高說:

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