客座主编 王芳博士
王芳博士，教授级高工，中国汽车技术研究中心有限公司首席科学家，中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司总工程师。作为项目首席连续牵头科技部“十二五”“十三五”和“十四五”电池测评重大项目，建立了国内新能源测试项目最全、设备精度最高的第三方试验室，牵头成立了“先进车载能源储存系统评价与应用共性技术联盟”。牵头/参与制定2项国际标准和20余项国家标准，研究成果发表论文百余篇、授权专利软著80余项、出版专著4部，曾获国家科技进步二等奖1项和省部级奖15项，并获得中国青年科技奖、全国五一劳动奖章等荣誉。
? 锂离子动力电池热管理技术分析
李海强，常宏，马天翼
摘要：近年来，锂离子动力电池在安全性、充电速度、续航里程和使用寿命等方面取得了显著进展，这很大程度上促进了新能源汽车的发展，而这些方面的进展都离不开热管理技术的革新。锂离子动力电池在高低温状态下由热管理系统对其进行冷却或加热，使其在适宜的温度范围内充放电，这不仅能够消除充放电过程中产生的热量堆积，还能够防止低温充电时析锂造成的安全风险，同时也能够缩短充电时间、提高续航里程、延长使用寿命。本文综述了锂离子动力电池的多种热管理技术，包括风冷、液冷、相变材料换热等，并分析了其优缺点，为未来热管理技术的研究提供参考。
? 基于多维信号的电池安全性监控技术研究进展
金光辉1，2，李乐1，2，丁飞1，2
1.河北工业大学 电气工程学院，天津 300401；
2.河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室，天津 300401
摘要：随着锂离子电池广泛应用于储能和电动交通领域，其安全性问题日益严峻。传统的电池监测技术主要侧重于电、热信号，而智能传感技术的进展使得力学、气体和声波信号的监测成为早期安全预警的重要手段。本文综述了智能传感技术在电池安全性分析中的应用，重点分析了多维信号在电池失效监测中的作用，讨论了其工作原理、技术优势及面临的挑战。通过多信号融合与综合分析，可显著提升电池的安全性、可靠性和使用寿命，为电池技术的优化与发展提供有力支持。
? 磷酸铁锂储能模组的燃烧特性及其抑制实验研究
1.应急管理部上海消防研究所，上海 200032；
2.中国汽车技术研究中心有限公司，天津，300300；
3.湖北及安盾消防科技有限公司，湖北 宜昌，443000
摘要：锂离子电池的热失控、燃烧特性及其抑制技术是保障电化学储能安全发展的重要支撑。本文以16串1并的100 Ah磷酸铁锂电池模组为研究对象，开展了外部加热条件下的热失控、燃烧特性实验，获取了热失控温度、失控—燃烧转变特征，并在此基础上对比了全氟己酮和热气溶胶灭火剂对该类火的灭火效能。研究结果显示，100 Ah磷酸铁锂电池模组发生热失控时，加热面的温度为225 ℃，热失控最高温度为523 ℃，电池着火时的点火能主要来自模组内的电气短路。全氟己酮灭火剂的灭火时间约为 9 s，具有一定的降温能力，药剂喷射后的最大降温幅度为 78 ℃，但电池模组内的温度仍超150 ℃，且在灭火后模组发生了复燃。热气溶胶的灭火性能优于全氟己酮，灭火时间约为1 s，且灭火后模组无复燃，但其降温效果不明显。全氟己酮和热气溶胶均能扑灭模组内明火，但不能抑制模组热失控蔓延，且无法有效抑制电池模组外部的电解液流淌火，在消防设计时应注重电池模组内外部的综合防护。
? 微滥用条件下磷酸铁锂和三元锂离子电池的性能衰减研究
魏港1，2，黄冉军1，2，姜波1，2，蔡吉祥1，2，许文韬1，2，朱建功1，2，王学远1，2，魏学哲1，2，戴海峰1，2
1. 同济大学 汽车学院，上海 201804；
2. 同济大学 新能源汽车工程中心，上海 201804
摘要：当前锂离子电池被广泛应用于清洁交通和规模储能场景中，然而由于电池制造单体一致性以及服役容量衰减速度的固有差异性，电池在运行过程中常出现轻微过度充电这一电滥用工况。进一步的滞后维护会带来循环积累效应，对电池的规模成组应用造成可靠性挑战和安全隐患。因此对主要电池类型在所述工况下的性能衰减特性进行研究具有重要意义。本文以磷酸铁锂和镍钴锰三元锂离子电池为研究对象，开展了正常循环老化和微过充循环老化试验。结果显示，磷酸铁锂电池在两种循环工况下的性能衰减特性差异较小，而三元电池在微过充循环工况下的性能衰减速度显著快于正常循环工况。结合电化学阻抗测试，通过等效电路模型和弛豫时间分布等分析方法，揭示了微过充循环工况下三元电池健康状态显著下降的主要原因：固体电解质界面膜等效电阻和传荷电阻的增长导致更严重的锂库存损失。相比之下，磷酸铁锂电池对微电滥用循环工况的抗性更为优异，固体电解质界面膜等效电阻和传荷电阻变化较小，相应的锂库存损失有限，因此在设定的循环圈数内，其性能衰减幅度与正常循环工况相比并未显著增加。
? 锂离子电池热滥用测试方法研究
张晋杰1 ，李丹华1，姜成龙1，王志豪1，刘磊1，2
1. 中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司，天津 300302；
2. 中国汽车技术研究中心有限公司，天津 300300
摘要：本研究探讨了三元材料和磷酸铁锂（LFP）材料两种体系的锂离子电池在热箱加热及绝热条件下加热的热失控行为。在两种热滥用测试条件下，LFP电池相比三元电池表现出更好的热稳定性，且两种电池在两种实验工况下表现出了相同的热特性差异。实验发现，两种电池在绝热条件下触发热失控的时间远大于热箱的加热时间。相比于绝热条件，热箱条件下样品除自身产热外，还会受到外部高温环境的热量注入，导致样品总加热速率更高，内部化学反应更活跃，更容易触发热失控。因此三元样品和LFP样品在热箱条件下的热失控触发温度均低于绝热条件，同时达到热失控触发所用的时间更短。由于三元样品和LFP样品在两种热滥用工况下热失控触发前的孕育期不同，能量流失也不同，导致两种样品的热失控最高温度在两种热滥用工况下表现也不同。
摘要：锂离子电池安全性的定量评估对于保障其稳定、高效运行至关重要。受制于锂离子电池的材料特性、电化学反应机制以及环境影响等复杂因素，目前的评价方法大多提供定性描述，缺乏定量评价。为了解决此问题，本文提出了一种基于势场理论的锂离子电池运行安全状态模型。该模型通过监测锂离子电池的电压、电流等信号，计算电池的运行安全数值，进而评估其安全状态。在此基础上，结合人为设定的安全阈值，该方法在未来的电池安全预警领域具有广阔的应用前景，并通过模拟驾驶条件的实验验证了该模型的可行性和适用性。
摘要：随着新能源汽车产业的蓬勃发展和技术进步，检验认证与研发测试在产业链中的重要性日益凸显。动力电池作为新能源汽车的核心储能部件，其试验环节的安全风险不容忽视。面对电池行业日新月异的发展，新能源动力电池试验室的运行安全面临全新挑战和更高要求。本文基于十余年的电池试验室运行经验，从安全运行理念、手段策略、关键环节与具体举措等多维度阐述新能源动力电池试验室的运行安全管理策略。
摘要：我国锂电产业作为新质生产力已进入高质量发展阶段，但产业所面临的电池热化学毒害安全问题仍未得到根本解决。本文对锂离子电池热化学泄漏毒害物谱系、高毒物的预警与防护技术进展进行阐述，旨在引起各界对锂离子电池热化学毒害问题的关注。同时，从新能源安全立法和强化监管层面，探讨安全难题技术突破的可行性路径。
来源：电池工业
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