近年來動力鋰電池行業(yè)發(fā)展迅速，在電動汽車、儲能系統(tǒng)、電動工具等領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用。與此同時，動力鋰電池的安全性能也受到了廣泛關(guān)注。動力鋰電池具有較高的能量密度和功率密度，一旦發(fā)生故障引發(fā)熱失控等安全事故，將帶來嚴重的經(jīng)濟損失和社會危害。因此，研究動力鋰電池的故障特性并開發(fā)有針對性的早期征兆提取和故障診斷方法是確保電池應(yīng)用安全的基礎(chǔ)。
　　現(xiàn)有針對鋰電池的故障診斷方法多以傳感器信號或內(nèi)阻參數(shù)作為診斷依據(jù)，沒有建立外部傳感器信號與內(nèi)部電化學機理的關(guān)聯(lián)，導致現(xiàn)有診斷系統(tǒng)難以及時提取故障早期征兆進行故障風險評估和預(yù)測，也無法解析鋰電池發(fā)生故障的內(nèi)部根源。針對以上問題，本文以磷酸鐵鋰動力電池為研究對象，研究電池在特定老化路徑衰減的全壽命周期外部特性變化，建立典型故障模式的特征庫并提出相應(yīng)的故障診斷方法。在此基礎(chǔ)上整合不同故障模式，建立磷酸鐵鋰動力電池的綜合故障診斷策略，實現(xiàn)典型故障模式的在線診斷、預(yù)警和機理辨析。具體研究內(nèi)容如下：
　　針對目前鋰電池故障診斷方法缺乏對內(nèi)部故障機理的解析，本文開展磷酸鐵鋰動力電池的故障模式、機理及影響分析。將磷酸鐵鋰動力電池的故障分為緩變故障與突變故障兩類，并分別討論兩類故障的外部誘因、具體表現(xiàn)形式和內(nèi)部故障機理的因果關(guān)系，以及導致鋰電池從緩變故障向突變故障轉(zhuǎn)變的內(nèi)部過程和外部條件。分析中初步建立了磷酸鐵鋰動力電池內(nèi)部機理和外部應(yīng)力的因果關(guān)系，為之后章節(jié)設(shè)計觸發(fā)典型故障模式的濫用工況實驗提供理論依據(jù)。