受限空间对锂离子电池热失控的影响

作     者：刘添添 白伟 张青松 LIU Tiantian;BAI Wei;ZHANG Qingsong

作者机构：中国民航大学民航热灾害预防与应急重点实验室天津300300 南京工业大学安全科学与工程学院江苏南京211800 

出 版 物：《南京工业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Nanjing Tech University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2021年第43卷第2期

页      面：232-237,263页

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0837[工学-安全科学与工程] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(U2033204) 中国民航大学研究生科研创新项目(10502757)。 

主　　题：受限空间 锂离子电池 电池热失控 荷电状态 

摘      要：针对目前锂离子电池在实际运输及使用过程中通常处于受限空间中这一现状,选取市面上常见的18650型商用锂离子电池作为研究对象,在开放及不同容积(10、20 L)的受限空间中开展热失控实验。通过对比热失控现象与电池在热失控过程中的温度、电压以及实验舱内压力的变化,对锂离子电池热失控危险性进行研究。结果表明:在一定容积范围内,电池荷电状态越高,其安全阀开启温度以及热失控起始温度越低,热失控最高温度越高,电池热失控后的质量损失越大;在相同荷电状态下,环境容积越小,电池热失控最高温度越高,电池火灾危险性越大。荷电状态为100%的电池在10 L容器内热失控最高温度可达887.4℃,热失控时容器内的压力变化为204.1 kPa,质量损失为23.457 g。研究结果可对受限空间中锂离子电池的热失控防控提供理论支撑。