论文摘要：锂离子电池失效率模型研究

锂离子电池由于具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、高低温放电性能好、无记忆效应等优良的性能，使得其应用范围不断拓展。锂离子电池技术已不是一项单纯的产业技术，它攸关信息产业和新能源产业的发展，更成为现代和末来军事装备不可缺少的重要能源。高可靠性、高安全性已成为电子设备，尤其是军事装备对锂离子电池的基本要求。但是，现行电子设备可靠性预计方法中缺少有效的锂离子电池失效率模型的支持，使得锂离子电池的可靠性预计和评估工作难以进行。国军标GJB/Z299B《电子设备可靠性预计手册》只有镉镍蓄电池和太阳电池失效率模型。刚刚发布的修订版GJB/Z299C只给出了锂电池的失效率模型，却未能给出基本失效率模型，而将所有种类的锂电池基本失效率归纳为一个统计值，过于笼统，尤其不适用于锂离子电池的可靠性预计。建立锂离子电池基本失效率模型不仅有益于提高锂离子电池工作失效率预计值准确度，也有益于揭示锂离子电池性能和可靠性的主要影响因素，对锂离子电池的设计、制造、进一步提高产品性能，对锂离子电池的正确使用具有重要意义。本论文以具有代表性的蜂窝电话用锂离子电池为研究对象，以建立锂离子电池基本失效率及工作失效率模型为目标。文中介绍了锂离子电池的工作原理及其特点、结构、组装过程、主要失效模式和失效机理等。基于理论分析，结合试验数据，在参考GJB299和MIL-HDBK-217失效率模型基础上，提出了锂离子电池的基本失效率模型和工作失效率模型，确定了调整系数（π系数）的种类，对π系数进行了分配，制定出了模型中所有系数的系数表。采用模型预计值与现场数据比较验证，证明该模型能够用于工程实际。由于受时间和资源限制，本论文提出的锂离子电池工作失效率模型的客观性和适用性还有待于进一步验证、改进和完善。