针对锂离子电池存在的起火和爆炸风险,以储能用3.2 V 100 Ah磷酸铁锂锂离子电池和3.6 V 90 Ah三元LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)锂离子电池为对象,采用外部加热的滥用方式,研究不同正极体系锂离子电池的热失控特性。取样磷...针对锂离子电池存在的起火和爆炸风险,以储能用3.2 V 100 Ah磷酸铁锂锂离子电池和3.6 V 90 Ah三元LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)锂离子电池为对象,采用外部加热的滥用方式,研究不同正极体系锂离子电池的热失控特性。取样磷酸铁锂锂离子电池在外部加热条件下不会燃烧,仅释放大量白色烟雾,电池热失控最高温度为534.2℃,总放热量为0.162 MJ,最高热释放速率为1.81 kW;取样三元锂离子电池在外部加热条件下发生燃烧和喷射,电池热失控最高温度为1052.4℃,总放热量为3.147 MJ,最高热释放速率为134.85 kW;磷酸铁锂与三元锂离子电池热失控后产生的气体成分几乎一致,均为H_(2)、CO_(2)、CO和碳氢化合物;磷酸铁锂与三元锂离子电池热失控后,电压均存在二次下降的现象。展开更多
针对传统检测技术无法原位分析锂离子电池热失控混合气体的问题,利用气体传感与拉曼光谱两种技术的耦合,研究了三元锂离子电池热滥用时释放的特征气体组分及其体积分数变化,通过自制的热滥用装置对不同荷电状态(state of charge,SOC)下...针对传统检测技术无法原位分析锂离子电池热失控混合气体的问题,利用气体传感与拉曼光谱两种技术的耦合,研究了三元锂离子电池热滥用时释放的特征气体组分及其体积分数变化,通过自制的热滥用装置对不同荷电状态(state of charge,SOC)下电池的热失控行为进行了综合分析,结果表明:电池安全阀开启温度和热失控起始温度随着SOC的增加而降低,电池最高表面温度和气体最高温度呈现相反的趋势;25%荷电状态下热失控最大压力最高,其他实验组热失控最大压力随SOC的增加而升高;传感器开始检测到气体增长趋势的时间比观测到燃爆现象的时刻至少提前了120 s;不同SOC电池热失控后装置内的CO_(2)、CO、H_(2)体积分数范围分别为1.70%~15.48%、1.32%~13.86%、0.59%~4.15%。研究结果可为评估电池安全性及热失控早期预警提供理论依据和技术支撑。展开更多
文摘针对传统检测技术无法原位分析锂离子电池热失控混合气体的问题,利用气体传感与拉曼光谱两种技术的耦合,研究了三元锂离子电池热滥用时释放的特征气体组分及其体积分数变化,通过自制的热滥用装置对不同荷电状态(state of charge,SOC)下电池的热失控行为进行了综合分析,结果表明:电池安全阀开启温度和热失控起始温度随着SOC的增加而降低,电池最高表面温度和气体最高温度呈现相反的趋势;25%荷电状态下热失控最大压力最高,其他实验组热失控最大压力随SOC的增加而升高;传感器开始检测到气体增长趋势的时间比观测到燃爆现象的时刻至少提前了120 s;不同SOC电池热失控后装置内的CO_(2)、CO、H_(2)体积分数范围分别为1.70%~15.48%、1.32%~13.86%、0.59%~4.15%。研究结果可为评估电池安全性及热失控早期预警提供理论依据和技术支撑。
