本研究旨在深入探究三元电池在热失控过程中产生的毒性产物,并分析电池结构变化对电学性能和安全性的影响。随着电动汽车市场的快速增长,三元电池因其高能量密度和较长的使用寿命而广受欢迎。然而,电池热失控作为电动汽车安全的重大隐患...本研究旨在深入探究三元电池在热失控过程中产生的毒性产物,并分析电池结构变化对电学性能和安全性的影响。随着电动汽车市场的快速增长,三元电池因其高能量密度和较长的使用寿命而广受欢迎。然而,电池热失控作为电动汽车安全的重大隐患,已成为行业关注的焦点。本研究首先通过火焰触发三元电池的热失控反应,并对反应过程中产生的气体进行收集和分析。实验结果显示,随着荷电状态(state of charge,SOC)的升高,电池热失控也越发剧烈,一旦开始热失控,极易引起周围电池的连锁反应。同时热失控过程中会产生包括一氧化碳(CO)、氟化氢(HF)、丙烯醛、丙烯腈以及含有苯环的有毒有害气体。其中,一氧化碳和其他一些高毒性的化合物对人体健康构成严重威胁。在毒性产物分析的基础上,本研究进一步探讨了热失控过程中电池结构的变化。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等先进表征手段,对热失控前后的电池材料进行观察和分析。结果表明,热失控过程中,电池的正负极材料会发生明显的热解和氧化反应,产生大量的气体和高分子化合物,这些产物会进一步加剧电池的热失控,并导致电池结构的破坏。本研究不仅揭示了三元电池热失控过程中产生的毒性产物及其危害,还深入分析了热失控过程中电池结构的变化。这些研究成果不仅为电动汽车的安全评估提供了重要的数据支持,也为三元电池的改进和优化提供了有益的参考。展开更多
针对磷酸铁锂电池低温环境下的性能衰减问题,设计开发了一种轻质高强、低压安全、高效节能的磷酸铁锂电池抗低温纤维碳纳米管膜加热功能结构并开展了实验验证。采用热压工艺实现了碳纳米管薄膜与复合材料层合结构的一体化成形。实验验证...针对磷酸铁锂电池低温环境下的性能衰减问题,设计开发了一种轻质高强、低压安全、高效节能的磷酸铁锂电池抗低温纤维碳纳米管膜加热功能结构并开展了实验验证。采用热压工艺实现了碳纳米管薄膜与复合材料层合结构的一体化成形。实验验证了FCL(fiber carbon-nanotube film laminated composite)加热器良好的温度均匀性、稳定性以及抗热疲劳性能。开展了低温环境下磷酸铁锂电池加热实验,并与传统的PTC(positive temperature coefficient)加热器进行了对比分析,结果表明:相较于传统的PTC加热器,FCL加热器质量减轻了59%,能量消耗降低了3.5%,温升效率提高了26%,功率质量比提升了195%。展开更多
文摘本研究旨在深入探究三元电池在热失控过程中产生的毒性产物,并分析电池结构变化对电学性能和安全性的影响。随着电动汽车市场的快速增长,三元电池因其高能量密度和较长的使用寿命而广受欢迎。然而,电池热失控作为电动汽车安全的重大隐患,已成为行业关注的焦点。本研究首先通过火焰触发三元电池的热失控反应,并对反应过程中产生的气体进行收集和分析。实验结果显示,随着荷电状态(state of charge,SOC)的升高,电池热失控也越发剧烈,一旦开始热失控,极易引起周围电池的连锁反应。同时热失控过程中会产生包括一氧化碳(CO)、氟化氢(HF)、丙烯醛、丙烯腈以及含有苯环的有毒有害气体。其中,一氧化碳和其他一些高毒性的化合物对人体健康构成严重威胁。在毒性产物分析的基础上,本研究进一步探讨了热失控过程中电池结构的变化。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等先进表征手段,对热失控前后的电池材料进行观察和分析。结果表明,热失控过程中,电池的正负极材料会发生明显的热解和氧化反应,产生大量的气体和高分子化合物,这些产物会进一步加剧电池的热失控,并导致电池结构的破坏。本研究不仅揭示了三元电池热失控过程中产生的毒性产物及其危害,还深入分析了热失控过程中电池结构的变化。这些研究成果不仅为电动汽车的安全评估提供了重要的数据支持,也为三元电池的改进和优化提供了有益的参考。
文摘针对磷酸铁锂电池低温环境下的性能衰减问题,设计开发了一种轻质高强、低压安全、高效节能的磷酸铁锂电池抗低温纤维碳纳米管膜加热功能结构并开展了实验验证。采用热压工艺实现了碳纳米管薄膜与复合材料层合结构的一体化成形。实验验证了FCL(fiber carbon-nanotube film laminated composite)加热器良好的温度均匀性、稳定性以及抗热疲劳性能。开展了低温环境下磷酸铁锂电池加热实验,并与传统的PTC(positive temperature coefficient)加热器进行了对比分析,结果表明:相较于传统的PTC加热器,FCL加热器质量减轻了59%,能量消耗降低了3.5%,温升效率提高了26%,功率质量比提升了195%。
