消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (6): 19-26.DOI: 10.20168/j.1009-0029.2026.06.0019.08
张博雅, 邢志祥, 刘烨铖, 韩涵
Zhang Boya, Xing Zhixiang, Liu Yecheng, Han Han
摘要: 锂离子电池在发生热失控的过程中会伴随着温度升高、电压骤降和体积膨胀等信号变化,因此研究锂离子电池热失控过程中各信号的变化规律对电池性能及安全预警具有重要意义。本文以三元/石墨体系电池作为研究对象,探究了在不同荷电状态下(0%、25%、50%、75%、100%)电池热失控过程中温度信号、电压信号、膨胀力信号的变化规律,并提出一种基于多参数耦合的三级预警方案。结果表明,随着电池荷电量增加,锂离子电池触发热失控的时间缩短,电池热失控时的最高温度升高,膨胀力变化更迅速、应力峰值越高,究其原因是高荷电状态电池储存的能量更多,使得热失控过程中的内部化学反应更加剧烈。同时,研究发现在锂离子电池热失控过程中膨胀力变化的时间比温度/电压信号提前约300 s,以膨胀力为主的三级预警方法为采取控制措施提供了充分的时间。