随着人们对环境的关注度越来越高,比起传统石油供给的汽车,越来越多的人选择电动汽车出行。三元锂电池因比能量高、电压平台高,低温性能好,越来越多的公司选择三元锂电池作为电动汽车的动力源,但近年来由于三元锂电池的不合理使用引发的热失控火灾事故对人民的生命财产安全造成了极大威胁。调查研究表明,过充是三元锂电池使用过程中引起热失控现象的典型原因之一。因此分析三元锂电池过充特性,研究三元锂电池过充时特征参量的变化,构造三元锂电池过充探测方法具有重大的研究意义。本文以额定容量为5Ah的三元锂电池为研究对象,研究三元锂电池过充热失控机理,参考多种标准搭建三元锂电池过充热失控平台并设计实验方案,开展大量三元锂电池过充热失控实验,获取三元锂电池过充全过程中电压、温度、气体和视频数据。根据三元锂电池过充温度和电压的特性将三元锂电池过充热失控过程分为三个阶段,三元锂电池热失控初期、三元锂电池热失控中期和三元锂电池过充热失控末期。初期电池外观变化不明显,中期电池开始鼓包,末期电池起火爆炸或仍呈鼓包状。在三元锂电池爆炸前三元锂电池的电压和温度整体上呈上升趋势,且在不同的阶段电压上升速率和温升速率不同。三元锂电池气体的产生总是在电池爆炸之前。根据三元锂电池过充热失控全过程中温度、电压和气体特征参量的变化,构造出三元锂电池过充预警算法,其可以判断出三元锂电池是否过充以及过充的三个阶段。本文开展了验证实验对三元锂电池过充预警算法进行验证,验证试验结果表明,三元锂电池过充热失控预警算法可以准确判断三元锂电池的过充过程的三个阶段,实现了三元锂电池过充热失控前的可靠预警,为有效地预防三元锂电池过充火灾事故提供了技术支撑。