电池老化隐秘角落：热传输性能衰退，隐患悄然滋生

在《电源杂志》上发布的一项研究中，卡尔斯鲁厄理工学院的研究者们揭示了一个重要发现：锂离子电池在不同老化条件下，其阳极与阴极的热传输特性会发生显著变化。这一发现对于理解和优化电池的热管理、延长使用寿命及预防潜在安全隐患具有重要意义。

首先，我们来了解一下锂离子电池的散热机制。通常情况下，电池散热主要依靠其外壳表面通过对流或传导的方式向外界散发热量。然而，当电池内部产热增多（如快速充电时），或者外部环境散热需求增大，电池内部就会形成较高的温度梯度。为了确保热量能及时有效地从内部传递至外壳并散出，电池内部的热传导能力至关重要。如果热传导效率不足，就可能导致电池内部温度过高，引发一系列问题。

过高的电池温度不仅会加速电池老化，缩短其使用寿命，还可能导致性能下降，最严重的情况下甚至触发“热失控”，即电池内部热量急剧累积无法控制，可能引发火灾或爆炸等危险情况。因此，良好的散热对于锂离子电池的安全稳定运行至关重要。

该研究着重探讨了电池老化对其热传输特性的影响。研究发现，随着电池经历不同的老化过程，其电极堆（包括阳极和阴极）的有效热扩散率以及活性材料的导热率会发生显著变化，而体积热容则相对稳定。具体来说，电池在低温下老化的热传输特性相对稳定；但若在高温环境下老化，热传输性能会在经过约8200个等效完整充放电循环后，于50°C时下降约75%。

进一步分析显示，阴极热传输性能的降低与观察到的颗粒破损现象相吻合。至于阳极，研究者推测其热传输性能的减弱可能是由溶剂共嵌入、材料剥落、固体电解质界面（SEI）的增长以及活性颗粒间接触丧失等因素共同导致的。获取更多前沿科技信息访问：https://byteclicks.com

随着电池老化，其热物理性质发生变化，表现为热传输效率降低，进而导致电池内部温度升高、电化学性能下滑以及整体可靠性下降。这一研究成果提醒我们在设计和使用锂离子电池时，不仅要关注其电化学性能，更要充分考虑其热管理问题，尤其要关注老化过程中热传输特性的演变。通过优化电池材料、结构及充电策略，改善热管理措施，有望延缓电池老化，提升安全性与使用寿命，为新能源技术的发展提供有力支持。