锂离子电池释热机理与模型及安全改性技术研究综述

锂离子电池具有能量功率密度高、寿命长、无记忆效应等优点,被广泛应用于移动电子产品、电动汽车、储能系统、航空航天等领域。然而近年来以电池热失控相关的电动汽车和储能系统安全事故频发,引起高度关注。高能量密度电池的高安全性是推动电池大规模应用的首要保障,以电池产热特性、热失控机理、防护和抑制方法为核心的研究成为近几年电池热安全领域的热点。因此,本文对电池热安全领域的核心问题进行了全面的综述。首先讨论电池在常规工况下的产热特性、热失控链式放热反应以及三种滥用条件下的电池失效机理;其次,阐述电池电化学-热耦合模型以及热失控模型的机理方程、构建、应用及演化;再次,介绍电池正负极材料、隔膜、电解液以及集流体安全改性技术的研究进展;最后本文对该领域的研究趋势做出展望,为提升锂离子电池的本征安全性,防止热失控提供思路和方向。