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储能用磷酸铁锂电池热失控分析及液氮抑制效果研究
1
作者
史波波
王宇恒
+1 位作者
王志
李志华
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2024年第7期907-912,共6页
锂离子电池在使用过程中易受外界环境因素影响而触发热失控,此类现象不仅具有不可预测性,而且一旦发生,后果严重且难以控制,特别是电池的荷电状态(SOC)对于热失控的影响尤为显著。鉴于此,通过对比不同SOC条件下锂离子电池热失控特性并...
锂离子电池在使用过程中易受外界环境因素影响而触发热失控,此类现象不仅具有不可预测性,而且一旦发生,后果严重且难以控制,特别是电池的荷电状态(SOC)对于热失控的影响尤为显著。鉴于此,通过对比不同SOC条件下锂离子电池热失控特性并对其实施液氮喷射冷却处理,旨在探究其在封闭环境中的热失控行为特征。本研究还对电池箱进行了保温处理,以探究保温处理对液氮冷却效果及抑制电池热失控能力的影响。研究发现,SOC的提高与电池热失控引发的火灾规模、质量损失幅度以及产生的CO含量之间存在正相关关系。触发热失控的临界温度随SOC的增加而降低,而热失控峰值温度随之升高。电池热失控特征时间差值Δt与SOC成正比。对电池箱施加保温处理后,液氮的冷却效果得以显著延长,为延缓甚至抑制热失控提供了有效手段。
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关键词
热失控
液氮灭火
锂离子电池
保温处理
热失控抑制
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职称材料
液氮抑制外部加热和过充锂电池模组热失控
被引量：
3
2
作者
史波波
沈王赵男
+2 位作者
王志
阮辉
刘航
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期129-136,共8页
为抑制锂离子电池模组的热失控传播,构建液氮(LN)对热失控的抑制试验系统,揭示在外部加热和过充条件下,LN对锂离子电池模组热失控传播的抑制作用。结果表明:外部加热条件下,热失控自紧贴加热板的电池向两侧传播,共6块热失控电池;同条件...
为抑制锂离子电池模组的热失控传播,构建液氮(LN)对热失控的抑制试验系统,揭示在外部加热和过充条件下,LN对锂离子电池模组热失控传播的抑制作用。结果表明:外部加热条件下,热失控自紧贴加热板的电池向两侧传播,共6块热失控电池;同条件下,注氮后热失控电池温度降低超过100℃,峰值温度降低70℃以上,LN冷却效率为42.9%,有效利用率为4.1%,热失控剧烈程度降低,传播被阻断;改变加热板位置使LN不直接接触热失控电池时,LN的冷却效率为18.3%,有效利用率仅为2.1%,远低于接触组,且热失控电池回温至207℃,LN不能终止电池热失控进程,LN直接接触热失控电池时达到最佳抑制效果。过充条件下,电池模组内共7块热失控电池,峰值温度均超过345℃;注氮组无热失控电池,电池峰值温度为127.4℃,LN冷却效率为41.7%,在电池模组压降时注氮可防止热失控发生。
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关键词
液氮(LN)
外部加热
过充
锂电池模组
热失控传播
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职称材料
外部加热和过充下梯次利用锂离子电池模组热失控传播特性
被引量：
7
3
作者
王志
何昌林
+1 位作者
史波波
李志华
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2023年第12期1625-1629,1635,共6页
为了探究储能用梯次利用锂离子电池的安全性,模拟实际储能场所搭建储能舱,试验研究外部加热、过充两种滥用条件下,大容量储能用梯次利用锂离子电池模组的热失控传播特性。结果表明,外部加热条件下,触发锂离子电池热失控的诱导热量来自...
为了探究储能用梯次利用锂离子电池的安全性,模拟实际储能场所搭建储能舱,试验研究外部加热、过充两种滥用条件下,大容量储能用梯次利用锂离子电池模组的热失控传播特性。结果表明,外部加热条件下,触发锂离子电池热失控的诱导热量来自电池外部,模组中热失控电池最高温度为295.6℃,热失控电池质量损失率最高为18%,呈现双向热失控传播,热失控传播速度最大可达到0.022 mm/s,热失控传播总时间为9316 s。过充条件下,触发锂离子电池热失控的诱导热量主要来自电池内部,模组中热失控电池最高温度为499.5℃,热失控电池质量损失率最高为21.5%,热失控传播总时间为827 s。相比外部加热下触发的热失控,过充条件下触发的热失控温度更高,传播时间更短,火灾爆炸危险性更大。
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关键词
锂离子电池模组
梯次利用
外部加热
过充
热失控
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职称材料
题名
储能用磷酸铁锂电池热失控分析及液氮抑制效果研究
1
作者
史波波
王宇恒
王志
李志华
机构
中国矿业大学
安
全工程学院
江苏领安能源系统集成有限公司
出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2024年第7期907-912,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(52204253)
火灾科学国家重点实验室开放课题(HZ2024-KF03)
+1 种基金
民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室开放基金项目(MZ2023KF06)
中国博士后科学基金面上项目(2023M733766)。
文摘
锂离子电池在使用过程中易受外界环境因素影响而触发热失控,此类现象不仅具有不可预测性,而且一旦发生,后果严重且难以控制,特别是电池的荷电状态(SOC)对于热失控的影响尤为显著。鉴于此,通过对比不同SOC条件下锂离子电池热失控特性并对其实施液氮喷射冷却处理,旨在探究其在封闭环境中的热失控行为特征。本研究还对电池箱进行了保温处理,以探究保温处理对液氮冷却效果及抑制电池热失控能力的影响。研究发现,SOC的提高与电池热失控引发的火灾规模、质量损失幅度以及产生的CO含量之间存在正相关关系。触发热失控的临界温度随SOC的增加而降低,而热失控峰值温度随之升高。电池热失控特征时间差值Δt与SOC成正比。对电池箱施加保温处理后,液氮的冷却效果得以显著延长,为延缓甚至抑制热失控提供了有效手段。
关键词
热失控
液氮灭火
锂离子电池
保温处理
热失控抑制
Keywords
thermal runaway
liquid nitrogen fire extinguishing
lithium-ion battery
heat preservation treatment
thermal runaway suppression
分类号
X913.4 [环境科学与工程—安全科学]
X928.7 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
液氮抑制外部加热和过充锂电池模组热失控
被引量：
3
2
作者
史波波
沈王赵男
王志
阮辉
刘航
机构
中国矿业大学
安
全工程学院
中国矿业大学
江苏
省城市地下空间火灾防护高校重点实验室
江苏领安能源系统集成有限公司
出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期129-136,共8页
基金
国家自然科学基金资助(52074277,52204253)
江苏省自然科学基金资助(BK20211585)
民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室开放基金资助(MZ2023KF06)。
文摘
为抑制锂离子电池模组的热失控传播,构建液氮(LN)对热失控的抑制试验系统,揭示在外部加热和过充条件下,LN对锂离子电池模组热失控传播的抑制作用。结果表明:外部加热条件下,热失控自紧贴加热板的电池向两侧传播,共6块热失控电池;同条件下,注氮后热失控电池温度降低超过100℃,峰值温度降低70℃以上,LN冷却效率为42.9%,有效利用率为4.1%,热失控剧烈程度降低,传播被阻断;改变加热板位置使LN不直接接触热失控电池时,LN的冷却效率为18.3%,有效利用率仅为2.1%,远低于接触组,且热失控电池回温至207℃,LN不能终止电池热失控进程,LN直接接触热失控电池时达到最佳抑制效果。过充条件下,电池模组内共7块热失控电池,峰值温度均超过345℃;注氮组无热失控电池,电池峰值温度为127.4℃,LN冷却效率为41.7%,在电池模组压降时注氮可防止热失控发生。
关键词
液氮(LN)
外部加热
过充
锂电池模组
热失控传播
Keywords
liquid nitrogen(LN)
external heating
overcharge
lithium-ion battery
thermal runaway propagation
分类号
X932 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
外部加热和过充下梯次利用锂离子电池模组热失控传播特性
被引量：
7
3
作者
王志
何昌林
史波波
李志华
机构
中国矿业大学
安
全工程学院
江苏领安能源系统集成有限公司
出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2023年第12期1625-1629,1635,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(52204253)
江苏省双创博士项目(140923027)
+1 种基金
民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室开放基金项目(MZ2023KF06)
中央高校基本科研业务费项目(2022QN1009)。
文摘
为了探究储能用梯次利用锂离子电池的安全性,模拟实际储能场所搭建储能舱,试验研究外部加热、过充两种滥用条件下,大容量储能用梯次利用锂离子电池模组的热失控传播特性。结果表明,外部加热条件下,触发锂离子电池热失控的诱导热量来自电池外部,模组中热失控电池最高温度为295.6℃,热失控电池质量损失率最高为18%,呈现双向热失控传播,热失控传播速度最大可达到0.022 mm/s,热失控传播总时间为9316 s。过充条件下,触发锂离子电池热失控的诱导热量主要来自电池内部,模组中热失控电池最高温度为499.5℃,热失控电池质量损失率最高为21.5%,热失控传播总时间为827 s。相比外部加热下触发的热失控,过充条件下触发的热失控温度更高,传播时间更短,火灾爆炸危险性更大。
关键词
锂离子电池模组
梯次利用
外部加热
过充
热失控
Keywords
lithium‑ion batteries module
echelon use
external heating
overcharge
thermal runaway
分类号
X928.7 [环境科学与工程—安全科学]
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
储能用磷酸铁锂电池热失控分析及液氮抑制效果研究
史波波
王宇恒
王志
李志华
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
液氮抑制外部加热和过充锂电池模组热失控
史波波
沈王赵男
王志
阮辉
刘航
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
外部加热和过充下梯次利用锂离子电池模组热失控传播特性
王志
何昌林
史波波
李志华
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2023
7
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职称材料
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