储能用大容量磷酸铁锂电池热失控行为及燃爆传播特性

摘要：

随着电化学储能应用规模的持续扩大,使用锂离子电池的电化学储能电站火灾燃爆事故时有发生,引发社会的广泛关注.锂离子电池的安全性是影响储能电站安全的重要因素,分析储能用锂离子电池的热失控行为及燃爆特性是有效防控储能电站火灾事故的关键.本工作选用储能用280 Ah磷酸铁锂电池为研究对象,基于锂离子电池热失控及产气分析测试平台,采用加热方式触发电池热失控,分析其产热、质量损失以及产气特性.进一步采用傅里叶变换红外光谱仪以及氢气传感器测量热失控过程产气成分,通过卷积分析得到气体组分占比,其中氢气和二氧化碳分别占36.8％和44.2％.通过FLACS软件建立电池储能液冷舱1:1模型,分析了不同条件下磷酸铁锂电池产气发生燃爆的动压及火焰危害范围.研究发现,在电池储能舱内发生的燃爆行为受到舱室内部泄压开启压力和周边障碍物的影响,而其中当舱门开启压力从10 kPa增长到100 kPa时,爆炸超压峰值增长为2.15倍.该研究可为储能电站锂离子电池火灾事故预警、集装箱结构和防爆设计提供参考.

关键词：电化学储能、磷酸铁锂电池、热失控、储能舱燃爆

所属期刊栏目：12

分类号：TM911

资助基金：国家重点研发计划;中国博士后科学基金特别资助项目;中国博士后科学基金特别资助项目;中国科学院青年创新促进会项目

在线出版日期：2023-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：923-933