针对近些年民航机载锂电池及多电、全电飞机的发展应用问题,通过自主设计锂电池热失控特性研究实验装置及平台,开展循环工况对锂电池在不同压力下的热失控特性研究,为锂电池航空条件下的使用安全及灾害防治提供一定的理论支持。本文实验以18650型锂电池为研究对象,通过控制变量法开展95kPa、60kPa、20kPa的不同压力环境下的锂电池热失控实验。研究包括两个方面:(1)循环次数对锂电池在不同压力下的热失控特性影响。(2)循环倍率对锂电池在不同压力下的热失控特性影响。实验结果表明:(1)随着循环次数增多,气体释放时间提前,热失控着火时间提前,火焰喷射强度增大,燃烧时间变长,锂电池热失控时的表面温度、热失控最高表面温度和热失控火焰温度随着循环次数增加而降低。除此之外,锂电池热失控过程中电阻电压的变化也呈现出明显的规律性,未循环锂电池在热失控前电阻出现明显的峰值,电压出现平台,但循环次数达到20次时,电阻在热失控着火时突然升至最大,电压直接降为0V,并且随着循环次数增加,电阻峰值增大。随着环境压力降低,不同循环次数的锂电池气体释放时间提前,热失控着火时间提前,火焰喷射强度减弱,燃烧时间减少。(2)随着循环倍率增加,气体释放时间提前,热失控着火时间提前,火焰喷射强度增大,燃烧时间变长。同时在热失控过程中锂电池热失控时的表面温度、热失控最高表面温度和热失控火焰温度随着循环倍率增加而降低。除此之外,锂电池热失控过程中电阻电压的变化也呈现出明显的规律性,循环倍率0.5C锂电池在热失控前电阻出现明显的峰值,电压出现平台,而循环倍率1.5C锂电池电阻在热失控着火时突然升至最大,电压直接降为0V,并且随着循环倍率增加,电阻峰值增大。随着环境压力降低,锂电池热失控最高表面温度、热失控火焰温度和热失控峰值电阻降低。(3)采集锂电池循环过程中电压容量数据,分析锂电池在充放电过程中的循环特性曲线,发现随着锂电池循环次数和循环倍率增加,使得锂电池在未到标准容量的情况下而达到截止电压,容量损失明显,锂电池阴极材料和阳极材料损失,并且产生副反应。这些变化使得锂电池在循环过程中安全性明显降低,因此在热失控过程中呈现出明显的规律性。