基于碰撞安全的锂离子电池材料特性

基于碰撞安全的锂离子电池材料特性

刊名：Massachusetts Institute of Technology（英）

期刊：2015年第7期

作者：Dixon L A B et al

编译：郭大磊

对于锂离子电池的安全性，由于其广泛使用而变得越来越重要。针对电动汽车电池而言，在发生碰撞事故过程中电池变形可能引起电池短路、热失控、失火和有毒气体排放等危险，因此需要对电池进行生产制造前的模拟测试和优化仿真。

本文通过机械测试来研究3种类型电池及其内部组成部件的力学特性。使用冲压设备对棱柱形、椭圆形和软包电池进行机械测试，从而获得电池位移和负荷曲线。对椭圆形电池和软包电池进行了挤压测试，对其内部组成部分进行了单轴测试、双轴测试和挤压测试。根据这些测试结果，建立了精确的仿真模型。

研究获得了锂离子电池及其组成部分的材料特性和电池失效模型。在单体电池方面，研究了电解液存在形式、隔膜类型以及测试位置对电池安全性的影响。根据电池内部组件材料属性，可获得上述3种类型电池的应力应变曲线。这项研究表明，通过机械测试可以获得锂离子电池的材料属性。