受限空间环境压力对三元锂离子电池热失控影响*
2021-07-12张青松刘添添
中国安全生产科学技术 2021年6期
关键词:实验
张青松,刘添添,赵 洋
(中国民航大学 民航热灾害防控与应急重点实验室,天津 300300)
0 引言
随着经济全球化进程的加速以及人们环保意识的提升,锂离子电池因具有循环性能好,能量密度高以及对环境友好等特点广泛应用于电动汽车、便携式电子设备以及储能领域[1]。随着锂离子电池需求量的增加,锂离子电池航空运输量逐年上升,但锂离子电池安全问题日益凸显。根据FAA报道,仅2019年就有45起涉及锂电池的航空或机场事故。此外,单节电池热失控可能会引发相邻电池进入热失控状态,最终造成灾难性的事故[2]。因此,对锂离子电池的热安全性进行研究十分必要。
锂离子电池在运输和使用过程中可能因热滥用[3]、机械滥用[4]或电气滥用[5]而触发热失控,近年来,国内外研究人员对锂离子电池安全性进行大量研究[6-9],研究结果表明,热失控是锂离子电池火灾爆炸等安全事故的主要原因[10-12]。从热失控到火灾的过程主要是由热产生、积累和传播[13-14]造成的。刘全义等[15]在开放和密闭环境体系下进行实验,发现相比开放体系,密闭体系有效地延缓了锂离子电池发生热失控的时间,并降低了锂离子热失控时释放的能量;张青松等[16]通过燃烧实验平台研究荷电状态对锂离子电池热失控行为的影响,结果表明,降低电池荷电状态可以有效减少电池火灾危险性。为进一步研究锂离子电池热失控的内在机理,研究人员通过DSC,TGA,C80等方法对锂离子电池内部材料的热安全性进行研究,Wang等[17]使用C80微型量热仪对锂化石墨在溶剂、电解质和LiPF6盐存在下的热稳定性进行研究,结果表明含有DEC的电解质-LixC6共存体系的热稳定性较差。……
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