北京理工大学王震坡教授团队：锂离子动力电池热失控与安全管理研究综述丨JME文章推荐

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汽车工业的发展给人类带来了极大的便利，也让我们不得不面对能源短缺和环境污染的问题，特别是雾霾事件。在环保和节能的共同推动下，电动汽车的研究得到了许多国家的重视。近年来，我国在电动汽车关键零部件、整车制造、示范运行等方面取得了重大进展。目前，以电动汽车为主的新能源汽车是我国战略新兴产业之一，也是“中国制造 2025”的重点推进领域之一。

动力电池系统是电动汽车能量的直接来源，是电动汽车的重要组成部分。锂离子电池因具有高比能量，低自放电率以及长寿命等特点，使其成为最具实用价值的电动汽车动力电池。然而，以热失控为特征的锂离子电池系统安全事故时有发生，严重地威胁着乘客的生命财产安全，因此，动力电池高能量密度条件下的高安全性是电动汽车商业化推广应用的首要保障。“热失控”是指电池内部出现放热连锁反应引起电池温升速率急剧变化的过热现象。动力电池在机械损伤、电滥用、热滥用等极端条件下的事故均以热失控的形式最终体现。

近年来，以动力电池热特性、热失控机理、防护和控制方法为核心的动力电池热安全研究已经成为科研领域的热点和重点问题。目前，国内外研究人员已经从试验探索、机理分析以及安全防护等方面对于锂离子动力电池的热失控进行了大量探索，并已初步掌握了热失控的触发机理、扩展机理和安全防护预警方法，为电动汽车的大规模推广和应用奠定了基础。同时，一些具有独到见解的综述性文章也相继发表，譬如，中国科技大学的王青松教授课题组概述了锂离子电池热失控理论、建模以及基本的化学反应；普莱森顿电池设计公司的SPOTNITZ等对高能量锂离子电池的滥用行为进行了总结；乔治亚理工学院的BANDHAUER等综述了锂离子电池的热安全问题；ABADA等总结了锂离子动力电池的安全性建模问题。虽然这些总结性研究为锂离子动力电池的热失控研究提供了很好的参考，但是，并没有涉及最近几年涌现出的众多新方法和新技术，也没有对安全管理与防护以及热失控预警等方面的内容做详细总结。

因此，为了更为全面、及时地反映这一重要领域的发展态势，北京理工大学王震坡教授团队在《机械工程学报》2020年14期发表了《锂离子动力电池热失控与安全管理研究综述》一文。他们在研究大量国内外相关文献的基础上，对锂离子动力电池热失控研究的最新成果进行了总结，分析了锂离子动力电池热失控的行为特性和触发机理，并从多方面探讨了锂离子动力电池系统安全管理方法与策略。

引用本文

朱晓庆, 王震坡, WANG Hsin, 王聪. 锂离子动力电池热失控与安全管理研究综述[J]. 机械工程学报, 2020, 56(14): 91-118.

ZHU Xiaoqing, WANG Zhenpo, WANG Hsin, WANG Cong. Review of Thermal Runaway and Safety Management for Lithium-ion Traction Batteries in Electric Vehicles[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2020, 56(14): 91-118.

主创简介

朱晓庆，男，1989年生，山东青岛人，北京理工大学和美国橡树岭国家实验室ORNL/田纳西大学UTK联合培养博士研究生。主要研究方向为节能与新能源车辆技术、储能系统安全。现已第一作者发表学术论文8篇，其中SCI收录4篇，EI收录2篇；授权发明专利2项，实用新型专利6项。

王震坡，男，1976年8月生，北京理工大学博士，现任北京理工大学电动车辆国家工程实验室主任，教授、博士生导师。长期从事新能源汽车领域的研究工作，主持了国家863计划项目、国家自然基金重点项目、北京市科技计划项目等10余项，牵头或参与制订标准10余项，以第一作者或通讯作者累积发表SCI/EI论文100余篇，授权发明专利24项，第一作者出版著作9部，获国家、省部级科研奖励8项。

Hsin Wang，男，博士，1994年毕业于Alfred University纽约州立陶瓷学院。现就职于美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL），distinguished staff member，田纳西大学（The University of Tennessee at Knoxville）兼职教授，国际能源署先进运输材料-热电材料（IEA-AMT）负责人、美国陶瓷学会会员、国际热电学会董事会成员。主要方向为热电传输特性、热电材料和储能系统安全等。曾获2006年美国NASA航空航天贡献奖，2013、2017年R&D100大奖。现已发表论文超过250篇，被引用超过8800次。

王聪，男，1994年出生，北京理工大学在读博士生。主要研究方向为智能车辆主动安全控制系统，动力电池系统安全防护。

团队研究方向

围绕新能源汽车安全、高效、可靠应用，重点开展了动力电池参数辨识与管理、动力电池系统集成与控制、充电设施规划与匹配等理论研究工作，主持研发了新能源汽车国家监测平台、动力电池快速更换系统，构建了新能源汽车运行监控、充电设施标准技术体系，突破了“充电时间长、应用不方便、安全事故无预警”难题，取得了显著的社会和经济效益。

编辑：金程   校对：张彤

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