储能科学与技术 ›› 2018, Vol. 7 ›› Issue (6): 957-966.doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0165

• 电池安全性专刊 • 上一篇    下一篇

锂离子电池全生命周期安全性演变研究进展

任东生1, 冯旭宁1,2, 韩雪冰1, 卢兰光1, 欧阳明高1   

  1. 1. 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室, 北京 100084;
    2. 清华大学核能与新能源研究院, 北京 100084
  • 收稿日期:2018-08-31 修回日期:2018-09-10 出版日期:2018-11-01 发布日期:2018-10-19
  • 通讯作者: 欧阳明高,教授,主要研究方向为新能源汽车动力系统学,E-mail:ouymg@tsinghua.edu.cn。
  • 作者简介:任东生(1992-),男,博士研究生,主要研究方向为锂离子动力电池安全性,E-mail:rds14@mails.tsinghua.edu.cn
  • 基金资助:
    科技部国际科技合作专项(2016YFE0102200),国家自然科学基金项目(U1564205,51706117),北京市自然科学基金项目(3184052),科技部重点研发计划新能源汽车重点专项(2018YFB0104404)。

Recent progress on evolution of safety performance of lithium-ion battery during aging process

REN Dongsheng1, FENG Xuning1,2, HAN Xuebing1, LU Languang1, OUYANG Minggao1   

  1. 1. State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
    2. Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China
  • Received:2018-08-31 Revised:2018-09-10 Online:2018-11-01 Published:2018-10-19
  • Contact: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0165

摘要: 安全性是制约锂离子电池规模应用的重要技术问题。锂离子电池的安全性能不仅仅与材料体系、电芯设计相关,还会随着使用过程而发生变化。锂离子电池安全性能在全生命周期内的演变规律需要重点展开研究,以保障电池在使用过程中的安全性。本文对锂离子电池全生命周期安全性演变问题的国内外研究进展进行了综述,分析了国内外关于电池安全性能在循环老化和储存老化两种工况下的演变规律的研究,总结了电池老化衰减机理与安全性能变化之间的关系,指出负极析锂是影响电池全生命周期安全性能的重要因素,最后对锂离子电池全生命周期安全性演变研究进行了展望。

关键词: 锂离子电池, 电池安全, 老化衰减, 热失控, 全生命周期

Abstract: Safety is a major concern of the large-scale application of lithium-ion batteries. The safety performance of lithium-ion batteries not only depends on materials and cell design, but would also changes during aging process. The effects of aging on the battery safety performance require further investigation to ensure the full-life cycle safety of lithium-ion batteries. This paper has reviewed the recent progress on the evolution of battery safety performance under different aging conditions (including cycling and storage). The correlations between aging mechanisms and the changes of battery safety performance are further summarized. Lithium plating on anode surface is found to be the key factor of full-life cycle safety of lithium-ion batteries. Furthermore, the problems and future researches on the evolution of battery safety performance are discussed.

Key words: lithium-ion battery, battery safety, battery degradation, thermal runaway, full-life cycle

中图分类号: