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)、電動工具等領域得到大規(guī)模應用。與此同時，動力鋰電池的安全性能也受到了廣泛關注。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用安全的基礎。
　　現(xiàn)有針對鋰電池的故障診斷方法多以傳感器信號或內阻參數(shù)作為診斷依據(jù)，沒有建立外部傳感器信號與內部電化學機理的關聯(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測，也無法解析鋰電池發(fā)生故障的內部根源。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的故障診斷方法。在此基礎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、預警和機理辨析。具體研究內容如下：
　　針對目前鋰電池故障診斷方法缺乏對內部故障機理的解析，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)形式和內部故障機理的因果關系，以及導致鋰電池從緩變故障向突變故障轉變的內部過程和外部條件。分析中初步建立了磷酸鐵鋰動力電池內部機理和外部應力的因果關系，為之后章節(jié)設計觸發(fā)典型故障模式的濫用工況實驗提供理論依據(jù)。