近日，孔得朋教授带领的油气及新能源安全团队（ONES）在锂离子电池安全预警技术研究中取得重要进展，相关成果《过充循环下磷酸铁锂电池膨胀力演化特性实验研究》（Experimental study on expansion force characteristics of LiFePO₄ battery under overcharge cycles）发表于工程技术领域国际顶级期刊《Applied Energy》（影响因子11.0，SCI一区Top）。论文第一作者为博士研究生于越洋，通讯作者为孔得朋教授。中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位，本研究获国家自然科学基金、山东省自然科学基金及山东省泰山学者计划等项目资助。
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该研究针对锂离子电池在轻微故障阶段的可靠检测难题，系统揭示了磷酸铁锂电池在不同过充条件下膨胀力的演化规律。该研究建立了膨胀力特征与电池性能衰减的量化关联，通过对电池进行X射线断层扫描，探究气体形成对电池内部膨胀力增加的贡献。并从拆解电池中收集的石墨负极采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）进行表征。基于此，团队创新性提出基于膨胀力演化特征的早期预警方法，可识别轻微过充故障并评估失效严重程度。
锂离子电池膨胀机制示意图
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X光扫描和SEM-EDS技术分析电池异常膨胀机制
此项研究为锂电池热失控早期预警提供了新思路，对提升电池安全性和使用寿命具有重要意义，相关技术有望应用于储能电站等关键领域的安全防护。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2025.126498
