18650型锂离子电池热失控稳定性研究

　　锂离子电池因其工作电压高、功率密度和能量密度高、充放电寿命长、无记忆效应、无污染等优点，被广泛应用于笔记本电脑、相机、手机等各种电子元器件中。近年来，其应用范围正在扩大到大中型电力或储能设备/设施，如电动汽车电源、可再生能源存储、通信网络备用电源和军事备用电源。锂离子电池很可能成为21世纪领先的绿色能源存储/供应。

　　18650锂离子电池中的数字代表外形尺寸：18表示电池直径18.0 mm，650表示电池高度65.0 mm。18650锂离子电池的寿命理论是可以充电1000次。它主要用于笔记本电脑。此外，由于其优异的工作稳定性，在电子领域也得到了广泛的应用。常用于高端强光手电筒、便携式电源、无线数据发射器、电热保暖服、便携式仪器及照明设备、便携式打印机、工业仪器、医疗仪器等。

　　锂电池的安全性一直是制约其进一步发展的重大问题，而电池的安全性最终体现在温度上。随着锂离子电池应用的复杂性，锂离子电池越来越容易暴露在高温环境中。随着外部温度的升高，蓄电池的内部温度也在升高。由于强烈的放热反应，电池温度突然升高，导致热失控，可能引发火灾、爆炸等现象。

　　国内外学者对锂离子电池的热失控进行了研究，包括电池材料的热稳定性，探索热失控的机理，寻找更安全的电池材料。Hatchard等人通过建立锂离子电池一维热烘箱模型，预测了锂离子电池在烘箱滥用过程中的热行为。Spotnitz等人通过建立锂离子一维分层滥用模型模拟锂离子电池烘箱试验，发现负极粘结剂在电池热失控过程中起到了很小的作用。Kim等人通过建立锂离子电池的三维热滥用模型，模拟了不同尺寸圆柱形电池在155℃烘箱试验中内部温度场的演变，并研究了化学反应在电池中的扩散过程。莱鹏飞等建立了圆柱形锂离子电池烘箱的三维数值模型，研究了温度和充电状态对电池热失控的影响，提出了判断电池热安全性的临界曲线分析方法。这些理论和相关测试为理解锂离子电池在高温环境下的热失控提供了基础。然而，这些研究都是基于烘箱试验，对锂离子电池热失控过程规律和恒功率加热条件下失控反应放热的研究较少。

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