【摘 要】
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热失控是锂离子电池最严重的故障，尚缺乏有效的在线预警方法。热失控触发前，锂离子电池析出多种气体，依据气体的析出特性对热失控实现在线预警。首先，分析了锂离子电池热失控析气机理，以确定析出气体的种类。然后，搭建平台开展实验，研究了不同荷电状态（state of charge, SOC）锂离子电池气体在热失控触发前的析出特性。进一步地，基于挥发性有机物（volatile organic compound
【基金项目】
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国家电网有限公司科技项目（J2020015）～～；
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热失控是锂离子电池最严重的故障，尚缺乏有效的在线预警方法。热失控触发前，锂离子电池析出多种气体，依据气体的析出特性对热失控实现在线预警。首先，分析了锂离子电池热失控析气机理，以确定析出气体的种类。然后，搭建平台开展实验，研究了不同荷电状态（state of charge, SOC）锂离子电池气体在热失控触发前的析出特性。进一步地，基于挥发性有机物（volatile organic compounds, VOC），提出了适用于不同SOC锂离子电池的热失控在线预警方法。最后，实验验证了所提方法的正确性，结果证明所提方法预警的快速性显著优于常规方法。热失控触发前的气体特性研究表明：不同SOC下，二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、氟乙烷（C2H5F）和VOC均有析出，当SOC高于10%时，氢气（H2）才会析出；随着SOC增大，VOC和H2体积分数不断增加，而CO体积分数先增加后降低，此外CH4和C2H5F体积分数没有表现出明显变化；相比于CO2、CO、H2、CH4和C2H5F,VOC析出时间最早，体积分数仅次于CO2。该文成果可为锂离子电池热失控预警技术研究提供重要参考。
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