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本文采用加速量热仪与电池充放电循环系统联用的技术,对锂离子电池在绝热条件下的循环产热特性进行了分析。研究了钴酸锂电池在不同倍率下循环的热行为,分析了循环倍率、电池容量以及环境温度对钴酸锂电池热稳定性的影响。此外,本文还对在储能领域得到广泛应用的钛酸锂电池的循环产热行为、热失控行为以及循环倍率对钛酸锂电池热稳定的影响进行了研究。对钴酸锂电池研究结果表明,在放电阶段电池的温度会明显升高,而在充电阶段温度基本维持不变。随着循环的进行,电池的温度会持续升高,当温度达到135℃左右时,会导致电池热失控的发生。热失控使电池的表面温度迅速达到330℃以上,最大温升速率超过140℃/min.电池因热失控放出的热量远大于电池的循环产热,占电池总产热量(其值超过7500J)的绝大比例。研究循环倍率对钴酸锂电池循环产热影响的结果表明,随着循环倍率的增加,钴酸锂电池在各放电阶段的温升和温升速率总体呈增大的趋势。电池发生热失控的开始温度也随着倍率的增加呈降低趋势。而容量和环境温度对产热的影响研究结果则表明,钴酸锂电池在放电阶段的温升、温升速率和产热量都会随着电池容量的增加而增大,大容量电池发生热失控的时间也会相应缩短。钴酸锂电池在较高环境温度下的正常循环次数减少,且其在各放电阶段的温升、温升速率和产热量也相应的增大。这说明,循环倍率、电池容量以及环境温度的提高都会降低钴酸锂电池的热稳定性。当钛酸锂电池在绝热条件下进行循环时,其在放电阶段和充电阶段电池均存在温度上升的现象,但是电池温升的幅度和产热量的值是相对较低的。钛酸锂在加速量热仪内部仅循环5次时并不足以导致热失控的发生。但当其以1.5C的倍率进行多次循环时,电池在在125℃时发生热失控,导致电池的最高表面温度升至366.0℃,整个测试过程的总产热量为15243.5J/Ah.研究循环倍率对钛酸锂电池循环产热影响的结果表明,钛酸锂电池的总产热速率与电池充放电倍率成正相关关系,也就是说充放电倍率越大,产热速率越大。此外,通过对钴酸锂电池和钛酸锂电池的绝热循环产热数据进行对比,发现钛酸锂电池的热稳定性要明显高于目前商业广泛使用的钴酸锂电池。因此,对于对安全性要求较高的领域,钛酸锂电池更具有优势。