锂离子电池热安全防控技术的研究进展.pptxVIP

锂离子电池热安全防控技术的研究进展汇报人：2024-01-20

CATALOGUE目录引言锂离子电池热失控机理与特性锂离子电池热安全防控技术先进热安全防控技术介绍实验研究与案例分析未来展望与挑战

引言01CATALOGUE

锂离子电池热安全问题的重要性锂离子电池广泛应用于电动汽车、储能系统等领域，其热安全问题直接关系到人身安全和财产安全。随着电池能量密度的不断提高，热失控问题愈发严重，热安全防控技术的研究具有重要意义。

国内研究现状近年来，国内在锂离子电池热安全防控技术方面取得了显著进展，包括热失控机理研究、热管理系统设计、新型材料应用等。国外研究现状国外在锂离子电池热安全防控技术方面同样取得了重要成果，如先进的热失控预警技术、高效的热管理系统等。发展趋势未来，锂离子电池热安全防控技术将朝着更高精度、更快速响应、更低成本的方向发展，同时注重多学科交叉融合和创新应用。国内外研究现状及发展趋势

锂离子电池热失控机理与特性02CATALOGUE

01高温下，电池负极表面的固体电解质界面膜（SEI膜）分解，导致电池内阻增加，产生热量。SEI膜分解02高温或高电压下，正极材料（如LiCoO2、LiFePO4等）发生分解，释放出氧气，加剧电池热失控。正极材料分解03电解液中的有机溶剂在高温下易燃，引发电池燃烧甚至爆炸。电解液燃烧热失控机理分析

热失控温度通过实验测定锂离子电池在不同条件下的热失控温度，为电池热安全设计提供依据。热失控速率研究锂离子电池在热失控过程中的温度变化速率，以评估电池的热安全性能。热失控产物分析锂离子电池热失控过程中产生的气体、液体和固体产物，了解电池热失控对环境和设备的影响。热失控特性实验研究

电池材料不同的正负极材料和电解液成分对锂离子电池的热稳定性有重要影响。例如，采用热稳定性更高的正极材料和阻燃电解液可以提高电池的热安全性能。电池结构电池的结构设计也是影响热安全性的重要因素。优化电池结构，如采用更薄的电极、增加散热面积等，有助于提高电池的热稳定性。使用条件电池的使用条件如温度、充放电倍率等也会对热安全性产生影响。高温和高倍率充放电会加速电池热失控的发生，因此需要严格控制电池的使用条件。热失控影响因素探讨

锂离子电池热安全防控技术03CATALOGUE

电解液优化采用高沸点、低可燃性的电解液，添加阻燃剂或热稳定剂，降低电池热失控风险。电池结构创新设计新型电池结构，如固态电池、锂硫电池等，从根本上提高电池的热安全性。电极材料改进研发高热稳定性、低反应活性的电极材料，如硅碳复合负极材料，提高电池的热稳定性。电池设计与制造工艺优化

03热失控预警与处置建立电池热失控预警模型，实现早期预警和快速处置，防止热失控扩散。01高精度温度监测采用高精度温度传感器和先进的热成像技术，实时监测电池温度变化，及时发现热异常。02智能充电策略根据电池状态和温度变化，动态调整充电电流和电压，避免过充引起的热失控。电池管理系统（BMS）策略改进

高效热隔离材料研发高效热隔离材料，减少电池组内部热量传递和累积，降低热失控风险。强制散热技术采用液冷、风冷等强制散热技术，将电池组热量快速导出，保持电池在适宜温度范围内工作。防火防爆设计在电池组外壳采用防火防爆材料，设置泄压阀等安全装置，防止电池热失控引发火灾或爆炸。外部热安全防护措施研究030201

先进热安全防控技术介绍04CATALOGUE

相变材料（PCM）是一类具有特定相变温度的物质，能够在吸收或释放热量时发生相变，从而实现对电池温度的调控。PCM在锂离子电池热安全防控中的应用主要体现在两个方面：一是作为热缓冲材料，吸收电池在充放电过程中产生的热量，防止电池热失控；二是作为热传导介质，提高电池组内部的热传导效率，避免局部过热。目前，研究较多的PCM包括石蜡、脂肪酸、多元醇等，它们具有相变温度适宜、潜热大、化学稳定性好等优点。相变材料（PCM）在热安全防控中的应用

复合多孔电极改善锂离子电池热安全性复合多孔电极是一种具有多孔结构的电极材料，其内部孔道结构有利于电解液的渗透和锂离子的传输，从而提高电池的充放电性能。同时，复合多孔电极还具有良好的热稳定性，能够在高温下保持结构稳定，减少电池热失控的风险。目前，研究较多的复合多孔电极材料包括碳纳米管、石墨烯、金属有机框架等。

隔膜是锂离子电池中的关键组件之一，其主要作用是隔离正负极，防止电池内部短路。目前，研究较多的新型隔膜材料包括陶瓷隔膜、聚合物/陶瓷复合隔膜、无机/有机复合隔膜等。这些材料不仅具有优异的耐热性能，还具有良好的离子传导性和电化学稳定性。新型隔膜材料具有优异的耐热性能和机械强度，能够在高温下保持结构稳定，防止电池热失控。新型隔膜材料提高电池耐热性能

实验研究与案例分析05CATALOGUE

实验设计01选取不同化学体系、不同容量、