作为环境友好型清洁能源,得益于充电时间短、循环性能好、能量密度高等优点,锂离子电池进入了快速发展阶段。锂锰氧化物电池是锂离子电池之一。但随着锰酸锂电池使用量的增加和使用范围的扩大,各种安全问题也日渐增多。阻碍锰酸锂电池发展的一个重要原因是其自身的安全问题。内部及外部的多种原因可导致锰酸锂电池的热失控发生,外部原因包括机械滥用、热滥用、电滥用,环境对锰酸锂电池的热失控特性有影响。本文选择的实验对象是荷电状态为100%的锰酸锂电池,使用不同的外热功率对其进行加热,以研究不同环境下锰酸锂电池的热失控特性。实验舱内压力分别设置为90k Pa、60k Pa和30k Pa,温度分别设置为20℃、0℃和-20℃。收集、分析锰酸锂电池的热失控现象、热失控温度、燃烧特性、质量损失和烟气体积分数。实验结果表明,在相同环境温度及外热功率下,环境压力越高,电池热失控现象越剧烈,热失控温度峰值越高,热释放速率和总释热量越大,质量损失增加,CO2的体积分数峰值变大,但CO的生成量减少。不同的外热功率或者环境温度下,环境压力对峰值温度的影响有所不同。较低的环境压力中,氧气的质量浓度降低,可燃物燃烧充分程度下降,锰酸锂电池热失控受到了抑制。但以上参数随环境温度的上升却出现了相反的规律。在相同的环境压力和外热功率下,环境温度上升时,电池热失控现象有所缓和,热失控温度峰值降低,热失控的热释放速率峰值和总释热量均有减小,质量损失减小,CO2的体积分数峰值变小,但CO的生成量增加。环境温度对不同外热功率或者环境压力下的热失控峰值温度影响程度不同。低温环境中,锰酸锂电池的内阻增加,这降低了锰酸锂电池的热稳定性,更容易受外部热源的影响而发生热失控,因此锰酸锂电池的热失控表现更为剧烈。此外,外热功率也会对锰酸锂电池的热失控特性产生影响。较高的外热功率可以在单位时间内传导给锰酸锂电池更多的热量,从而导致更为剧烈的热失控。