放电状态对锂离子电池在机械滥用条件下力学响应和失效行为的影响

O347; 为厘清放电状态对锂离子电池动态力学响应和失效模式的影响规律,系统地开展了锂离子电池在不同放电状态下的准静态压缩特性及其安全性的实验分析.通过预设电池至特定的放电电量,并在放电过程中、放电后静置1和24h的时间节点上实施压缩测试,深入探究了电池的力-位移响应特性、最大承载力及安全性表现.实验结果显示,相较于其他状态,放电状态下的电池展现出较低的力-位移曲线,表明其刚度在静置之后相比于放电过程中有所提升.此外,放电状态下的电池展现出显著高于静置后状态的最大承载力,且在放电过程中进行压缩测试更容易使电池发生爆炸,而静置后的电池则表现出显著提升的安全性.借助扫描电子显微镜分析,进一步确认了...

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Published in爆炸与冲击 Vol. 45; no. 2; pp. 74 - 84
Main Authors 朱烨君, 娄本杰, 邓先攀, 孟康培, 陈晓平
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 宁波工程学院机械与汽车工程学院,浙江宁波 315016 01.02.2025
长安大学能源与电气工程学院,陕西西安 710064%威睿电动汽车技术(宁波)有限公司,浙江宁波 315336%吉利汽车研究院(宁波)有限公司浙江省全省智能汽车全域安全重点实验室,浙江宁波 315336%宁波工程学院机械与汽车工程学院,浙江宁波 315016
Subjects
力-位移曲线
compression testing
discharge state
锂离子电池安全性
扩散诱导应力
force-displacement curve
diffusive stress
放电状态
压缩测试
lithium-ion battery safety
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ISSN1001-1455
DOI10.11883/bzycj-2024-0321

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Summary:O347; 为厘清放电状态对锂离子电池动态力学响应和失效模式的影响规律,系统地开展了锂离子电池在不同放电状态下的准静态压缩特性及其安全性的实验分析.通过预设电池至特定的放电电量,并在放电过程中、放电后静置1和24h的时间节点上实施压缩测试,深入探究了电池的力-位移响应特性、最大承载力及安全性表现.实验结果显示,相较于其他状态,放电状态下的电池展现出较低的力-位移曲线,表明其刚度在静置之后相比于放电过程中有所提升.此外,放电状态下的电池展现出显著高于静置后状态的最大承载力,且在放电过程中进行压缩测试更容易使电池发生爆炸,而静置后的电池则表现出显著提升的安全性.借助扫描电子显微镜分析,进一步确认了放电状态下电池内部电极颗粒的破损程度更剧烈,观测到的现象被归因于放电过程中产生的扩散诱导应力,该应力在电池内部累积,加剧了电池在机械压缩下的损伤风险.
ISSN:1001-1455
DOI:10.11883/bzycj-2024-0321