电动汽车用锂离子电池典型安全问题研究

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1、硕士学位论文电动汽车用锂离子电池典型安全问题研究STUDYOFTIPICALSAFETYISSUESOFLITHIUM-IONBATTERYUSEDINELECTRICVEHICLES梁栋滨哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：U469.72+2学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文电动汽车用锂离子电池典型安全问题研究硕士研究生：梁栋滨导师：萧鹏副教授申请学位：工学硕士学科：仪器科学与技术所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月28日授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U469.72+2U.D.

2、C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYOFTIPICALSAFETYISSUESOFLITHIUM-IONBATTERYUSEDINELECTRICVEHICLESCandidate：LiangDongbinSupervisor：Prof.XiaoPengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：Dept.ofAutomaticTestandContr

3、olDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着新能源汽车的快速发展，锂离子电池被广泛应用，随之而来的电池安全问题也日趋严重。一旦锂离子电池出现燃烧甚至爆炸等安全事故，将带来严重的经济损失和社会危害。所以，研究锂离子电池的安全问题，进而提出故障诊断方法，有助于降低电池发生事故和故障的频率，有助于避免或减弱安全事故发生时造成危害。为了分析锂离子电池单体的典型安全问题，本文首先分析了锂离子电池的工作原理和内部结构，研究了已有

4、的电池保护措施，作为设计和分析电池安全实验的理论基础。此外，设计并实现了电池内阻测量电路，用于成组电池实验前的电池的分选。其次，对四种典型滥用条件下的电池单体安全问题进行了深入地研究，完成了相应的电池滥用实验，并对实验结果进行了分析，提出了相应的故障预测方法和故障预防建议。这四种典型滥用实验包括高低温循环、过充电、过放电和外部短路。最后，建立了电池组仿真模型，通过仿真实验和实际电池实验研究了串并联电池组连接处的故障诊断和并联电池组中单体电池内部短路的故障诊断，为提早发现电池组的故障，避免电池组发生安全问题打下基础。关键词：锂离子电池；安全性；滥用；故障诊断-I-哈尔滨工业

5、大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofnewenergyvehicles,lithiumionbatteryareusedwidespread,andconsequentsafetyissuesbecomeserious.Onceaccidents,suchasburningandexplosion,occurinlithiumionbattery,severefinanciallossandgrateharmtothewholesocietyisinevitable.Therefore,thestudyofsafetyis

6、suesandfurtherpresentationofmethodforfaultdiagnosisarefullofmeaning.Thisstudycanreducethefrequencyofoccurrenceofaccidentsandfaultsinbatteries,andpreventiveorlessenharmcausedbysafetyissues.Inordertodiscusstypicalsafetyissuesofcellsforelectricvehicle,atthebeginningofthisarticle,functionalme

7、chanismandinnerstructuresareanalyzed,andseveralexistingprotectionmeasuresarestudied.Thesepartsarethetheoreticalbasistodesignandanalyzesafetyexperiment.Inaddition,withthepurposeofcellsortingbeforesafetyexperiment,acircuitofinternalresistancemeasurementaredesignedandr