环境压力对锂电池热失控产气及爆炸风险的影响

摘要：

为研究航空变压环境下锂离子电池热失控所释放气体种类及其安全性,采用自主搭建密闭式变压实验舱开展相关实验,在不同压力环境下(101 kPa、70 kPa、30 kPa)对100%荷电状态(SOC)三元锂离子电池热失控特性进行研究,记录锂电池在热失控过程中的温度及密闭实验舱的压力变化,比较不同压力环境下的热失控特征.把得到的热失控原位气体分别通入气相色谱-质谱联用仪和自主搭建的锂电池爆炸极限测试平台,对锂电池热失控产气分别进行成分分析及爆炸风险分析.研究结果表明:随着环境压力的降低,电池越早触发热失控,其产生高温和气体冲击的危险性也随之降低.不同压力环境下产生的气体成分及含量也有所不同,随着环境压力的降低,CO2含量减少,而不饱和烃C4H8、C4H6、C5H10等气体含量增加,而这也正是低压环境下爆炸风险更大的原因.锂离子电池热失控气体爆炸上下限范围随压力降低而增大,从而造成更大的风险.研究结果可为锂离子电池在航空领域安全性研究提供理论依据,为电池的安全防控提供数据参考.

关键词：环境压力、锂离子电池、热失控、气体检测、爆炸风险

所属期刊栏目：12

分类号：X949

资助基金：国家自然科学基金;中国民航大学研究生科研创新资助项目

在线出版日期：2023-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2263-2270