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题名轻微过充下航空锂电池热安全性试验研究
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作者
杨娟
闫晓亮
牛江昊
吴明皓
张青松
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机构
中国民航大学天津市航空装备安全性与适航技术创新中心
中国民航大学工程技术训练中心
中国民航大学安全科学与工程学院
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出处
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第4期1310-1318,共9页
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基金
国家自然科学基金民航联合基金重点支持项目(U2033204)
天津市航空装备安全性与适航技术创新中心开放基金项目(JCZX-2024-KF-03)。
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文摘
航空锂电池在实际使用时可能会面临各种异常工况,如过充、过放、外界物理损伤等。由于电池组的不一致性及充电装置的故障,锂电池在使用过程中会出现轻微过充电现象。轻微过充会加速锂电池的老化,降低电池稳定性,同时对锂电池的安全性会造成影响。为探究轻微过充循环对电池老化及安全性的影响,对轻微过充后的锂电池热失控传播影响因素进行分析,得出锂电池热失控传播规律。通过机械滥用(针刺)主动触发锂电池热失控,并测量锂电池发生热失控后的表面温度和喷射物温度等参数;同时收集电池喷射物,进行X-射线衍射分析;最终探究轻微过充锂电池组热失控蔓延规律。结果表明,经过微过充4.3 V、4.4 V、4.5 V的锂电池热失控后的温度依次升高,同时经过4.5 V微过充后的锂电池热失控蔓延速度比经过4.4 V微过充的锂电池更快。轻微过充电池热稳定性试验结果表明,电池随着微过充电压的增大热稳定性逐渐下降,当截止电压大于4.3 V时,轻微过充电池组会发生热失控传播现象。在实际情况下,经过微过充的锂电池比正常的锂电池危险性更高。试验结果可为电池设计和电池管理系统的性能提升与安全性改进提供参考,以提高电池对过充电的耐受性及安全性。
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关键词
安全工程
锂离子电池
微过充
针刺
热失控
热传播
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Keywords
safety engineering
lithium-ion batteries
slight overcharge
acupuncture
thermal runaway
heat propagation
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分类号
X951
[环境科学与工程—安全科学]
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题名闪烧工艺对YSZ热障涂层结构和耐久性的影响
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作者
张石华
金洋
邸宝永
王者
丁坤英
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机构
中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室
中国民航大学天津市航空装备安全性与适航技术创新中心
天津市机械涂层研究所有限责任公司
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出处
《表面技术》
北大核心
2025年第3期220-229,共10页
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基金
天津市重点研发计划转制院所扶持项目(22YFFCYS00080)
天津市航空装备安全性与适航技术创新中心开放基金(JCZX-2022-KF-01)。
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文摘
目的提高采用等离子喷涂制备的YSZ热障涂层的服役寿命。方法采用闪烧技术对通过大气等离子喷涂后的热障涂层进行二次处理,以提升其耐久性。使用多种分析表征方法系统地分析闪烧前后热障涂层的孔隙率、力学性能和相组成,并利用热循环和高温氧化实验对比闪烧处理前后涂层的耐久性。结果经过闪烧处理后,YSZ热障涂层仍呈现为t'-ZrO_(2),其表面的孔隙和微裂纹得到有效改善,闪烧处理使得陶瓷层融合,形成板块状,其孔隙率降低了83.68%,脆性指数下降了31.60%。经过重复实验验证,闪烧技术在应用中表现出良好的稳定性。经过100次热循环后,喷涂态涂层的脱落率接近40%,而闪烧涂层最大脱落率仅接近10%。在高温氧化过程中,当氧化温度在1100℃以上时,TGO的生长速率明显加快,经过500h、1200℃高温氧化,闪烧涂层的TGO层厚度比喷涂态涂层的厚度降低了30.00%,闪烧涂层在500h的TGO厚度与喷涂态涂层在100h时相当。结论闪烧处理有效促进了YSZ热障涂层的致密化,提高了涂层的力学性能,改善了大气等离子喷涂涂层的损伤容限,延长了涂层在热循环下和高温氧化下的耐久性。
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关键词
闪烧
热障涂层
致密度
耐久性
力学性能
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Keywords
flash sintering
thermal barrier coatings
density
durability
mechanical properties
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分类号
TG174
[金属学及工艺—金属表面处理]
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