基于Comsol仿真模拟的锂电池热失控风险分析与安全设计文献综述

文献综述

文 献 综 述一、研究背景：近年来随着环境污染问题日益严重和新能源发展的需要，锂离子电池作为新兴的绿色能源逐渐走入我们的生活当中。

锂离子电池具备工作电压高、比能量大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、环境友好等优势[1]。

但是热失控等安全性问题仍是制约新能源汽车稳健发展的关键性瓶颈[2]。

而造成锂离子电池发生安全问题的原因多种多样，诸如机械类破坏、环境类破坏、电气类破坏以及自身不稳定等[3]。

因此，本文在阅读了锂离子电池热失控方面相关文献的基础上，对其研究现状进行了总结归纳。

二、研究意义：2020年8月5日，广西百色市发生的一辆电动车锂电池爆炸，爆炸后，锂离子电池及电池箱严重变形，引起火灾事故，最终造成6人死亡；2020年10月27日，北京北四环的威马EX5电动汽车发生自燃爆炸，该事故是由于电芯中混入杂质，导致异常析锂，最终短路热失控。

类似的锂离子电池热失控的案例还有很多，因此研究其热失控机理，并对其传播特性模拟能更好的防止事故发生和传播。

三、国内外研究现状：1、热失控成因陶欢以某三元软包锂离子动力电池为研究对象，使用COMSOL Multiphyscics仿真讨论高温和针刺滥用情况下电池的最高温度和升温速率，以电化学-热耦合模型为基础，结合阿伦尼乌斯反应速率公式，采用集总热容法，建立了热失控模型。

结合正常工况，得出滥用情况导致的电池热失控热量主要来源于内部活性材料的高温热分解[4]。