中國科大發表鋰離子電池安全專題評論文章

　　受能源和燃燒領域國際綜述類期刊Progress in Energy and Combustion Science 邀請，中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室教授孫金華以通訊作者身份發表題為A review of lithium ion battery failure mechanisms and fire prevention strategies 的評論文章，特任教授王青松和博士生毛斌斌為該論文的共同第一作者，馬里蘭大學副教授Stanislav Stoliarov為合作者。該論文結合孫金華和王青松團隊十多年來在鋰離子電池安全方向的研究成果和國際研究動態，總結、歸納了鋰離子電池安全研究的最新進展，分析提出了鋰離子電池熱失控的孕育機理和成災機制，并對其安全研究方向進行了展望。

　　鋰離子電池由于其能量密度高、循環性能優良以及無記憶效應，成為便攜式電子產品的主導電源，并在電動汽車和儲能電站等領域得到了廣泛應用。但由于其能量密度高以及易燃易爆的組成成分，在熱、電或機械濫用條件下，極易發生熱失控燃燒（圖1），近年來由于鋰離子電池熱失控引發的火災事故屢見報道。該論文首先基于鋰離子電池的結構特性和組成材料，分析了鋰離子電池在不同溫度下主要化學反應的動力學和熱力學特性，理清了熱失控過程的主控反應，詳細討論了鋰離子電池在典型濫用情形下熱失控的孕育機制（圖2）；其次介紹了單體電池和電池模組的火災行為，以及電池產熱、產氣和熱失控擴展的行為特征，分析揭示了電池荷電狀態、電極材料和電解液等對電池火災行為的影響規律；第三，進而對鋰離子電池火災防控技術研究現狀進行了綜述，分析了提升鋰離子電池本質安全性技術方法的優缺點，并對電池火災滅火技術進行了歸納、總結和評述；最后，論文對電池安全性的未來研究方向進行了展望。

　　該工作得到國家科技部、基金委、教育部和中科院的支持。

圖1.鋰離子電池火災事故主要原因分析

圖2.鋰離子電池熱失控致災歷程