2025-03-17
中国民用航空飞行学院陶鑫、谢松同学研究课题组在电池Battery Bimonthly期刊发表了题为《倍率对钛酸锂负极锂离子电池热安全的影响》的论文。
本研究旨在深入探究不同循环倍率对钛酸锂负极锂离子电池热安全性能的影响。研究团队利用仰仪科技BAC-800A大型电池绝热量热仪，对采用LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（NCM）作为正极活性物质的9Ah圆柱形钛酸锂负极锂离子电池进行了详尽的测试与分析。通过系统分析电化学特征参数与热失控特征参数，本研究揭示了充放电倍率对钛酸锂电池热安全性能的内在影响机制，为高倍率使用工况下的钛酸锂电池热安全研究提供了坚实的理论与实验基础。
实验过程中，该项目选取了三种不同的充放电倍率（2.00 C、5.00 C和8.00 C），对电池进行了200次的循环测试。利用BAC-800A大型电池绝热量热仪，监测了电池在不同倍率循环后的热安全性能。具体测试方法包括：将充满电的电池置于BAC-800A的实验仓中，采用K型热电偶实时监测电池表面温度，并以6℃/min的加热速率触发电池热失控，全程记录热失控过程中的表面温度数据。
l 热失控触发温度：随着循环倍率的增加，电池的热失控触发温度呈现显著下降趋势。具体而言，在2.00 C倍率下，热失控触发温度为358.5℃；而在8.00 C倍率下，该温度降至254.1℃。这一结果表明，高倍率循环会显著加速电池内部的化学反应进程，从而增加热失控的风险。
l 热失控时间：在2.00 C倍率下，电池的热失控时间为3608秒；而在8.00 C倍率下，热失控时间缩短至2980秒。这一数据进一步证实了高倍率循环对电池热失控过程的加速作用。
l 最大升温速率：在热失控过程中，8.00 C倍率循环的电池显示出最大的升温速率，达到59.7℃/s，远高于2.00 C倍率下的34.2℃/s。这表明高倍率循环后的电池在热失控时释放能量的速度更快，对电池系统的安全性构成更大的潜在威胁。
本研究所得的热失控测试结果不仅深化了我们对电池热安全领域科学问题的理解，还为实际应用中电池安全性的提升、电池技术的创新以及电池产业的可持续发展提供了重要的理论依据和实践指导。
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优秀论文 I不同循环倍率对钛酸锂负极锂离子电池热安全性能的影响
2025-03-17
中国民用航空飞行学院陶鑫、谢松同学研究课题组在电池Battery Bimonthly期刊发表了题为《倍率对钛酸锂负极锂离子电池热安全的影响》的论文。
本研究旨在深入探究不同循环倍率对钛酸锂负极锂离子电池热安全性能的影响。研究团队利用仰仪科技BAC-800A大型电池绝热量热仪，对采用LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（NCM）作为正极活性物质的9Ah圆柱形钛酸锂负极锂离子电池进行了详尽的测试与分析。通过系统分析电化学特征参数与热失控特征参数，本研究揭示了充放电倍率对钛酸锂电池热安全性能的内在影响机制，为高倍率使用工况下的钛酸锂电池热安全研究提供了坚实的理论与实验基础。
本研究中BAC-800A的应用
实验过程中，该项目选取了三种不同的充放电倍率（2.00 C、5.00 C和8.00 C），对电池进行了200次的循环测试。利用BAC-800A大型电池绝热量热仪，监测了电池在不同倍率循环后的热安全性能。具体测试方法包括：将充满电的电池置于BAC-800A的实验仓中，采用K型热电偶实时监测电池表面温度，并以6℃/min的加热速率触发电池热失控，全程记录热失控过程中的表面温度数据。
实验结果表明
l 热失控触发温度：随着循环倍率的增加，电池的热失控触发温度呈现显著下降趋势。具体而言，在2.00 C倍率下，热失控触发温度为358.5℃；而在8.00 C倍率下，该温度降至254.1℃。这一结果表明，高倍率循环会显著加速电池内部的化学反应进程，从而增加热失控的风险。
l 热失控时间：在2.00 C倍率下，电池的热失控时间为3608秒；而在8.00 C倍率下，热失控时间缩短至2980秒。这一数据进一步证实了高倍率循环对电池热失控过程的加速作用。
l 最大升温速率：在热失控过程中，8.00 C倍率循环的电池显示出最大的升温速率，达到59.7℃/s，远高于2.00 C倍率下的34.2℃/s。这表明高倍率循环后的电池在热失控时释放能量的速度更快，对电池系统的安全性构成更大的潜在威胁。
本研究所得的热失控测试结果不仅深化了我们对电池热安全领域科学问题的理解，还为实际应用中电池安全性的提升、电池技术的创新以及电池产业的可持续发展提供了重要的理论依据和实践指导。