三元锂离子电池组热失控阻隔及其传热特性实验研究储能系统与工程

摘要：

为了预防锂离子电池组内热失控传播引起的火灾爆炸事故,有必要在电池组中采取热阻隔措施延缓热失控过程.本工作以4块40 Ah方形NCM三元锂离子电池组成的电池组为研究对象,研究了不同隔热夹层对电池组热失控传播行为及传热特性的影响.结果表明,电池间无隔热夹层时,4块电池均发生剧烈的热失控行为且传热迅速,诱发上游电池热失控30 s后,下游电池左侧温度已达到364.89℃,相邻电池间的热失控传播平均用时仅为99.33 s;在采用6 mm厚隔热棉和3 mm厚气凝胶作为隔热夹层时,热失控传播平均用时分别延长至644.33 s和1282.33 s;而采用6 mm气凝胶作为隔热夹层时,热失控传播过程被阻断.综合对隔热性能和电池组能量密度的考虑,本研究建议选择3 mm厚气凝胶作为电池组隔热材料.进一步建立了电池热失控过程中的传热计算模型,发现诱发电池热失控的热量有81.7%来自上游已发生热失控的电池,仅有18.3%源于电池自产热;本研究结果对锂离子电池模组的安全设计以及热失控传播阻隔材料的选择具有理论指导意义.

关键词：锂离子电池、热失控、阻隔、传热

所属期刊栏目：12

分类号：TM911

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;合肥自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1862-1871