基于电化学机理模型的锂离子电池早期内短路电热特征研究

来源：上海理工大学学报杂志2024年第1期北京时间：

作者：吴文涛，乔冬冬，王学远，魏学哲，戴海峰

单位：同济大学 新能源汽车工程中心，上海 201804;同济大学 汽车学院，上海 201804,同济大学 新能源汽车工程中心，上海 201804;同济大学 汽车学院，上海 201804,同济大学 新能源汽车工程中心，上海 201804;同济大学 汽车学院，上海 201804,同济大学 新能源汽车工程中心，上海 201804;同济大学 汽车学院，上海 201804,同济大学 新能源汽车工程中心，上海 201804;同济大学 汽车学院，上海 201804

摘要：锂离子电池的内短路故障是诱发其热失控的主要原因之一，早期内短路特征研究能够为电池管理系统的故障诊断和安全预警提供支撑，对提高电动汽车的安全性具有重要意义。构建了锂离子电池内短路电化学机理模型，实现了不同内短路阻值下的锂枝晶内短路故障模拟。结果表明，由锂枝晶导致的电池内短路产热98%以上来源于正负极产生的焦耳热，早期内短路过程中正负极集流体表面的温升小于1.5 K，不显著的外部热特征无法用于早期内短路故障诊断。与正常电池相比，内短路故障将使得电池充电速度变慢，放电速度变快，端电压异常下降，上述电特征可以为构建早期内短路故障诊断方法提供依据。

关键词：锂离子电池;早期内短路;电化学机理模型

基金资助：国家自然科学基金资助项目（U20A20310, 52107230）