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第 4 0 卷 第 2 期 电工电能新技术 V 〇1 .4 0 , N o .2
2 0 2 1 年 2 月 A d v a n c e d T e c h n o lo g y o f E le c tric a l E n g in e e rin g a n d E n e rg y F e b . 2 0 2 1
车用锂离子电池热失控研究综述
胡 广 u ,3 ,廖承林〃，张文杰u ,3
( 1 . 中国科学院电工研究所，北京 1 0 0 1 9 0 ;
2 . 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室，北京 1 0 0 1 9 0 ;
3 . 中国科学院大学，北京 1 0 0 0 4 9 )
摘要：随着电动汽车的快速发展, 锂离子电池得到了广泛应用，而锂离子电池的安全问题是电动汽
车发展的基础。文中针对锂离子电池热失控的研究展开了全面综述。首先概述了电池在不同原因
下引发的热失控，其中电池内部短路以及电池过充电是引发热失控的主要原因。 同时重点总结了
电池的整个热失控过程，包括单体电池的热失控机理以及热失控在电池组内的扩散。在此基础上
从三个方面分别总结了提高锂离子电池安全性的方式，包括改善电池材料的温度特性、完善电池组
散热系统的散热能力以及优化电池安全在线检测诊断与预警功能。最后总结了现有电池安全性研
究的不足和未来研究方向，旨在对未来的电池安全研究提供参考。
关键词：锂离子电池；热失控；内部短路; 过充电；热扩散; 热管理
DOI: 10. 12067/ATEEE2009011 文章编号：1003-3076(2021)02-0066-15 中图分类号：TM912. 9
其中热失控是指电池单体放热连锁反应引起电池温
1 引言
度不可控上升的现象[9 ]。近些年，电动汽车因电池
当今全球面临着资源短缺和环境污染两大问 热失控而引发的爆炸自燃事故时有发生。这些电动
题 。 《2 0 1 9 年国内外油气行业发展报告》中显示国 汽车的安全事故给消费者带来很多顾虑，电动汽车
内石油对外依存度超过7 0 % , 而且国内大气污染也 产 业 的 发 展 也 势 必 受 到 一 定 程 度 上 的 限 制 。在
十分严峻。在能源制约以及大气污染的背景下，新 2 0 2 0 年 5 月 1 2 日，由工业和信息化部组织制定的
能源汽车具有广阔的发展前景[1,2 ]。中国汽车工业 三项电动汽车强制性国家标准正式发布，将于 2021
协会公布的数据显示，我国新能源汽车年销售量从 年 1 月 1 日起开始实施。这三个强制性国家标准都
2 0 1 4 年 到 2 0 1 9 年 里 ，由 7. 4 8 万 辆 增 长 到 120. 6 万 与电池安全密切相关。锂离子电池作为电动汽车的
辆 ，其中大部分为电动汽车。以电动汽车为主的新 核心部件，虽然目前着重于开发更高能量密度的