鋰離子電池安全問題研究：內短路模型

由于內短路造成的熱失控是鋰電池主要的安全問題，其他的安全問題可能用電化學或者機械辦法控制。

電池最初的潛在缺陷可能不太好控制，比如以下因素導致最終的嚴重內短路，包括隔膜的破損，金屬溶解和沉積，金屬雜質殘余等。

鋰電池系統內短路的熱行為基于非常復雜的因素，例如短路性質，容量，電池電化學特性，電氣和熱力學設計，系統負載等。

電池內短路是多物理場，3維方面的問題，與之相關是電池的電化學，熱系統，熱濫用反應動力學等。通過模擬試驗能夠理解電化學反應，熱的釋放，熱反應的傳播，以及從工藝技術處理的對策。

研究辦法

通過做3D物理場模擬研究來描述內短路和短路隨時間的變化，進而擴展理解NERL的電化學，熱電，濫用反應動力學模型(如下圖所示)。多物理場模型仿真證明了在短路事件中加熱模型是基于短路性質，電池特性(如容量和倍率性能)的。

圖1不同的反應熱類型

1.短路的反應熱=電池放電的熱+短路點的焦耳熱

2.電池尺寸和短路電阻大小的影響

圖2不同種類的短路電阻對電池熱失控的影響

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