抑制三元锂离子电池热失控火灾研究

开展刺入式施放灭火剂的试验,以探究更高效的灭火手段。根据3种影响火灾抑制效能的主要因素(施放路径、充装压力、灭火剂种类)设计试验工况,突出刺入式施放灭火剂的火灾抑制效能。结果表明,电池热失控时,相比于外部施放灭火剂,刺入施放能使电池内部和正极都降至更低温度,差值分别为168.2,61.4℃,且无温度回升。充装压力为0.6 MPa时刺入施放,正极处液态水的降温速率达30.1℃/s,而0.9 MPa时仅为7.2℃/s,相同条件下,黏度较高的2-BTP灭火剂,在0.6 MPa时降温速率高达41.9℃/s,0.9 MPa时仍为35.2℃/s,液态水的抑制效能相比2-BTP灭火剂受充装压力的影响更明显。结果表明,刺入式施放灭火剂可使正极处的温度从643.6℃降至55.5℃,最大冷却速率达252.4℃/s,相比外部施放灭火剂,对锂离子电池火灾表现出更佳的抑制效能。

细水雾抑制锂离子电池热失控研究进展

锂离子电池随着能量密度不断增加,热失控风险以及严重程度陡增,是锂离子电池广泛应用面临的问题。本文综述锂电池的着火行为和细水雾抑制锂电池热失控的研究进展,并讨论细水雾抑制锂电池热失控机理以及含添加剂细水雾的抑制效果,总结其在锂电池灭火方面的有效性,指出目前锂离子电池热失控抑制研究方面的问题和不足。

锂离子电池热失控产生烟气成分研究综述

在锂离子电池大规模应用的今天,由于锂电池火灾事故层出不穷,所以锂离子电池的热安全也受到越来越多的重视。锂离子电池在发生燃烧以前均会发生热失控链式放热反应,每一步反应都会有相应气体产生,经过气体采样分析可以得出CO、H_(2)、CO_(2)、C_(x)H_(y)等为烟气的主要成分。而这些气体组分会受到锂离子电池自身的SOC(荷电状态)、外部气压等显著影响,泄气总量和各类气体组分会发生一些变化。针对现阶段锂离子电池热失控所面对的问题,总结了一些不足还提出了可能的解决方法。

C_(2)HF_(5)对锂离子电池热失控火焰贫燃侧的作用

C_(2)HF_(5)作为一种优良的哈龙替代物对熄灭锂离子电池热失控火灾具有良好的效能。基于先前研究获取的锂离子电池热失控气体组分,采用CHEMKIN-Pro针对C_(2)HF_(5)与混气在贫燃侧促进燃烧的现象,从自由基浓度、敏感性两方面进行了模拟研究。结果表明,在贫燃侧,自由基H、O、OH的浓度在X_(a)=0.04时达到峰值,C_(2)HF_(5)表现为促进作用;在富燃侧,自由基浓度随C_(2)HF_(5)添加量增大而减小,C_(2)HF_(5)表现为抑制作用;在敏感性分析中,基元反应R1:H+O_(2)=O+OH最为敏感,在贫燃侧,低C_(2)HF_(5)添加量下基元反应以促进作用为主,随着C_(2)HF_(5)添加量的增大,其抑制作用不断加强;在富燃侧,C_(2)HF_(5)对火焰表现为抑制作用。C_(2)HF_(5)与火焰的相互作用受到自身燃烧促燃热效应和化学抑制效应二者间竞争关系的控制。

4000 kWh锂电池货船碰撞安全性分析

船舶碰撞事故一般会引起船体结构损坏、人员伤亡、环境污染等问题。对于锂电池船舶来说,其电源为锂离子电池,碰撞事故可能会导致电池柜损坏,使得锂电池变形产生热失控,造成严重后果。为了降低船舶碰撞的风险,使用Abaqus软件对4000 kWh内河锂电池货船进行碰撞数值模拟,根据碰撞结果使用Comsol软件对电池柜进行数值仿真,最后对船舶结构或布置方案进行改进。这对于降低由锂电池货船碰撞引起电池热失控事故的可能性具有积极意义。

考虑配电网与电化学储能交互耦合关系的异常运行状态预警方法

配电网稳定性直接关系到终端用户侧储能的运行质量。针对配电网异常运行场景下用户侧储能系统的安全问题,提出了一种热失控预警方法。该方法通过确立从配电网异常状态到用户侧储能的完整传导路径,识别了锂离子电池热失控的关键特征量,包括异常电流值/电压值和异常状态持续时长。进而建立了用户侧储能的状态演化模型,分析了这些特征量对储能安全运行状态的影响。仿真结果揭示了不同异常电气量变化对储能安全的具体影响,如异常电流值/电压值与储能异常温度的高正相关性,以及异常状态持续时长的强正相关性。基于此,确定了用户侧储能热失控的触发边界,并为单相接地、两相短路、两相接地、三相短路等不同异常运行状态制定了预防、控制与应对措施。这些措施包括但不限于在故障无法及时消除时准备切断储能,以及加强线路保护建设等。该方法的应用显著提高了配电网与用户侧储能系统的安全稳定性。

基于火灾事故树的新能源汽车实验室管理探究

新能源汽车市场蓬勃发展,各高校相继设立新能源汽车相关专业并大力建设锂电池实验室,因此火灾安全管理工作也须同步更新。首先,通过搭建锂电池过充试验台进行过充电试验,记录并分析锂电池热失控现象及发展规律。其次,结合试验结果利用事故树分析法得到引发锂电池实验室火灾事故的底事件。最后,根据事故树分析结论对高校新能源汽车实验室建设及管理工作提出建议。

电动汽车火灾现状分析与应对建议

本文针对近两年电动汽车起火事件进行分析,得到锂离子电池热失控为电动汽车火灾事故主要成因;之后对三元锂电池热失控成因及燃烧特点进行分析;最后通过对现行标准下电动汽车充电设施防火安全措施进行总结,提出电动汽车火灾事故的安全建议以期望有效预防电动汽车火灾,促进电动汽车行业发展.