热失控

摘要： 由于锂离子电池热失控过程中往往伴随着特征气体的产生,可以通过检测气体的释放及其浓度来对锂电池热失控进行预警。介绍热失控气体的产生机理,总结电池类型、电池参数、外部环境条件对热失控气体的影响,不同热失控特征气体的产生现象等方面的研究现状,分析现有的基于气体检测的锂离子电池热失控早期预警研究的进展,并对其下一步的发展进行了展望,以期为提高锂离子电池的运行安全提供指导。

摘要： 本文是针对大规模锂电池储能电池结构复杂、规模大、运行安全风险大、消防需求高等特点,为提高消防预警准确性,对锂电池储能站的电池热失控及热扩散特征参数进行动态识别和表征,重点研究锂离子储能站热失控早期的预警技术,通过对锂离子储能电站的消防系统实行分级预警机制,对单体电池进行实时状态监测,通过边缘侧多源异构数据的特征提取和数据分析,建立电池早期监测机制;提出了一种锂离子储能站电池早期预警信号采集装置及实现消防安全联动的方法。

摘要： 本文以60Ah的NCM811软包锂离子电池为研究对象,采用数值模拟的方法研究了加热条件下锂离子电池的热失控行为。基于锂离子电池热失控的副反应机理以及热传导理论,建立单体电池绝热热失控模型,模型误差小于2%。设计相关试验测试单体电池热失控过程中的产气特性,以单体电池绝热热失控模型为基础,建立外部加热条件下的热失控模型,模型误差小于5%,且模型模拟了锂离子电池热失控过程中的烟气喷射行为。本文所建立的模型为后续研究人员研究电池热失控过程中的烟气扩散行为奠定的基础。

摘要： 2022年2月21日,中国船级社(CCS)发布《锂电池冷藏集装箱检验指南》(2022),将于4月1日起生效。目前我国锂电池冷藏集装箱的应用尚处于试运营阶段,相关配套技术标准尚不完善。CCS项目组围绕锂电池的工作特性和安全保护措施,系统性地提出了锂电池系统、电池管理系统、通风系统、消防系统等安全技术要求,并联合中车长江车辆有限公司、湖北及安盾消防科技有限公司等单位开展锂电池热失控后灭火系统和可燃气体浓度探测等试验研究。本指南的发布可为我国锂电池冷藏集装箱的设计、制造、试验和检验等提供有力的技术支持。

摘要： 以三元锂电池模组为研究对象,在SOC为100%的条件下加热诱发热失控,结合视频分析和热流分析,总结不同型号三元锂电池热失控的过程规律。NCM111和NCM523电池在热失控过程中产生大量烟气,NCM622和NCM811电池在热失控过程中产生猛烈火焰。整个电池组热失控过程经历时间最长的是NCM111电池,最短的是NCM622电池,NCM523和NCM811电池在失控时间上具有一定的相似性。三元锂电池的辐射热流会出现多个峰值,其中NCM111、NCM523和NCM811电池都是第一个峰值最大,NCM622电池是最后一个峰值最大。在各电池组中,NCM622电池热流值峰值最大,约为328 kW/m^(2)。

摘要： 本文通过数值仿真研究了一种抑制方形电池模组热失控蔓延的防护结构。针对车用50 A·h方形三元锂离子电池,基于锂离子电池电极材料与电解液副反应机理建立单体电池热失控模型。通过与已有研究结果进行对比验证,表明所建立的热失控模型具有较高的精度。基于验证后的单体电池热失控模型,建立了加装导热套筒的电池模组热防护结构。导热套筒底部与微流道冷板连接进行散热,电池之间填充隔热材料,用于阻隔由于电池热失控而导致热量向相邻电池蔓延。研究表明,与无导热套筒配置相比,所提出的方形电池模组热防护结构可以有效阻断电池模组的热蔓延。基于所提出的方形电池模组热防护结构,分析了电池之间绝缘层热阻、导热套筒高度以及导热板高度等因素对相邻电池热蔓延的影响。研究表明:绝缘层热阻达到0.03 m^(2)·K/W以上,相邻电池才不发生热失控。同时考虑到轻量化设计因素,选取导热套筒高度不应高于10 mm以及导热板高度在60~65 mm之间,可用于防护电池模组热蔓延。本文所提出的热防护结构和参数研究为电池包热安全设计提供了参考依据。

摘要： 2022年3月17日,中国科研团队开创性地在NCM三元电池负极侧发现H-离子的存在,证实了该组分与电解液具有较差的热兼容性,为诱导电池升温过程中链式放热反应的主要触因。另外,该研究对Li-S体系热失控路径的细致剖析将为构建下一代高比能、高安全性电池体系提供有益启发。据了解,相关成果于近日发表在《焦耳》(JOULE)上。

摘要： 自主搭建热失控燃爆实验平台,在气凝胶毡厚度为1 mm、3 mm、6 mm和10 mm的条件下,对100%荷电状态(SOC)的18650型锂离子电池进行燃爆实验,采集和分析电池的温度、烟气浓度及质量损失,分析气凝胶毡厚度对电池热失控特性的影响。气凝胶毡厚度的增加对电池热失控触发温度和峰值温度影响较小,但能减缓热失控行为的传播速度,当厚度为10 mm时,能阻挡热失控行为的传播。CO与CO_(2)的浓度变化趋势相同,O_(2)则相反;厚度对烟气浓度变化的影响较小。当厚度为1 mm、3 mm、6 mm时,电池质量损失差值较小;而当厚度为10 mm时,电池的质量损失约为其他阻隔厚度的1/4。当气凝胶毡的厚度增加到一定值时,才会对锂离子电池的质量损失产生较大的影响。

摘要： 锂离子电池热失控安全相关问题一直是困扰电动汽车发展的痛点。本文以SOC为50%、100%的某款三元18650锂离子电池为研究对象,通过试验及仿真研究了热失控过程的释放气体可燃极限、火焰传播特性。首先在加速量热仪内进行加热热失控触发实验,记录该过程中电池温度、压力变化,收集热失控过程中产生的混合气体并使用气相色谱仪分析混合气体的具体组分,研究SOC状态对电池热失控产气综合特征的影响。进而,通过仿真模拟了热释放气体在不同初始温度及压力条件下的层流火焰传播速度及可燃极限。结果表明,当热释放气体的初始温度较高时,可燃下限接近10%,具有很高的着火危险性;可燃下限随初始温度的增加线性降低,可燃上限随初始温度的增加线性升高;初始压力改变时,对可燃下限影响不大,可燃上限随压力升高而增大。

摘要： 平面热板实验是评价煤粉自热和着火危害最常用的方法,特别适用于煤粉在热表面积聚的情况。针对目前基于热板实验的煤粉着火特性的研究缺乏对煤粉与空气相耦合的煤粉着火特性的数值研究问题,在文献[9]的基础上,建立了固-气耦合的煤自燃多物理场数值模型。模拟结果表明:烟煤煤粉的厚度分别为5,12.5,20,30 mm,直径为100 mm,煤粉发生热失控情况时,烟煤煤粉在30 min之前缓慢升温到170°C,在煤粉层中心处出现高温区域,在37 min时突然发生热失控。烟煤煤粉未发生热失控情况时,煤样在30 min后温度变得稳定,温度低于150°C,不存在明显高温点。模拟结果与文献[9]的实验结果有较好的一致性。在更厚烟煤煤粉条件下,对该数值模型最小点火温度与文献[9]结果进行对比,两者差异较小,验证该数值模型的可靠性。基于该数值模型,分析了不同氧气体积分数条件下烟煤煤粉自燃特性,结果表明:(1)随着烟煤煤粉厚度增加,最小点火温度呈减小趋势。(2)热失控阶段,高温区域位于煤粉中心上部位置。(3)煤粉前期温升是由于热板热传递导致,随煤粉温度增加,煤氧化反应主导因素由热量转变为氧气。(4)煤粉温度峰值随氧气体积分数线性增加,点火延迟时间随氧气体积分数呈指数减小。

摘要： 本文模拟电动汽车电池包环境,对放置于电池箱中的三元锂电池模块以20A恒流过充,通过视频、温度和气体浓度分析,研究密闭环境下三元锂电池模块热失控初期行为.研究得出密闭环境下,一氧化碳浓度变化早于温度和可视变化且变化明显;锂电池热失控初期从气体溢出至爆燃历时约40min,如能及时报警处置可为人员逃生提供机会.

摘要： 通过锂离子电池的热模拟研究，对比了不同环境温度时，锂离子电池的温度变化和热失控状态。进一步模拟了绝热条件下，锂电池的热失控状态。

摘要： 本文探讨蓄电池热失控故障处理及分析，主要介绍了一次罕见的整组蓄电池热失控故障处理情况,分析了故障原因。

摘要： 聚醋酸乙烯生产过程可能因操作不当发生热失控,导致醋酸乙烯暴聚.本文利用VSP2绝热量热仪,针对主要危险情景开展失控反应安全泄放实验研究.研究表明:醋酸乙烯聚合热失控反应属于快速强放热反应,反应放热量、温升速率、压升速率最高分别可达342kJ·kg-1、1355°C·min-1、38.51MPa·min-1,工艺反应温度下的TMRad最短可至13min,失控风险高.在65°C时,压力曲线基本闭合,确定反应体系为温和型蒸气系统.采用Leung法和ERM模型进行了安全泄放量、泄放能力、安全泄放面积计算,得到聚醋酸乙烯反应器安全泄放面积为0.2656m2.

摘要： 利用FDTD方法建立了陶瓷微波加热过程的电磁-热耦合模型，并在TE103单模腔模型中对陶瓷试体加热的非线性过程进行了数值模拟，通过改变陶瓷材料的介电损耗和热传导系数，对微波加热陶瓷时的热失控过程进行了模拟，得到了陶瓷稳态温度分布和变化的时域过程，并讨论了取不同参数情况下材料对热失控现象的影响。

摘要： 阀控(有气体复合功能)铅蓄电池在正常条件下是密封的，但是当内压超过预定值时有一个能让其他析出装置的二次电池。这种蓄电池正常时不能添加电解液。在这种式样的蓄电池中，电解液是不流动的。主要讨论阀控铅蓄电池故障主要原因，包括板栅腐蚀、水损失、早期容量损失、热失控。

摘要： 本文是在动力电池热失效试验的基础上编写的.重点分析了单颗电芯在高温条件下触发热失效后,引起的电池模组、电池包热失效等连锁反应,及监控数据变化.

摘要： 本文是在动力电池热失效试验的基础上编写的.重点分析了单颗电芯在高温条件下触发热失效后,引起的电池模组、电池包热失效等连锁反应,及监控数据变化.

摘要： 本文是在动力电池热失效试验的基础上编写的.重点分析了单颗电芯在高温条件下触发热失效后,引起的电池模组、电池包热失效等连锁反应,及监控数据变化.

摘要： 本文是在动力电池热失效试验的基础上编写的.重点分析了单颗电芯在高温条件下触发热失效后,引起的电池模组、电池包热失效等连锁反应,及监控数据变化.

摘要： 本发明涉及电池技术领域，公开了一种电池包热失控处理装置以及电池包热失控处理方法，所述电池包热失控处理装置包括设置于电池包的防爆阀处的排气管路，所述排气管路能够导出所述电池包热失控时所述防爆阀开启后所排出的有害气体，所述电池包热失控处理装置还包括设置于所述排气管路的第一净化单元，所述第一净化单元设置为能够去除所述有害气体中的氢氟酸。该电池包热失控处理装置能够去除电池包热失控所产生的有害气体中的氢氟酸。

摘要： 本发明涉及电力系统技术领域，公开了一种锂离子电池热失控抑制剂组合物、锂离子电池热失控抑制剂及制备方法和应用、锂离子电池。该组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：第一组分、第二组分、分散剂和驱动气体；以所述组合物的总重量为基准，第一组分的含量为10‑35重量％，第二组分的含量为15‑35重量％，分散剂的含量为10‑35重量％，驱动气体的含量为1‑25重量％。本发明将特定量的第一组分、第二组分、分散剂和驱动气体协同复配，形成的组合物用于锂离子电池中，不但能够扑灭电池可燃物的明火，还能防止发生复燃。

摘要： 本发明涉及电力系统技术领域，公开了一种锂离子电池热失控抑制剂组合物、锂离子电池热失控抑制剂及制备方法和应用、锂离子电池。该组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：第一组分、第二组分、分散剂和驱动气体；以所述组合物的总重量为基准，第一组分的含量为10‑35重量％，第二组分的含量为15‑35重量％，分散剂的含量为10‑35重量％，驱动气体的含量为1‑25重量％。本发明将特定量的第一组分、第二组分、分散剂和驱动气体协同复配，形成的组合物用于锂离子电池中，不但能够扑灭电池可燃物的明火，还能防止发生复燃。

摘要： 本发明公开了一种防止热失控燃爆的储能单体，包括单体壳体，单体壳体内设有储能电芯，单体壳体上设有用于通入防热失控介质的第一热失控消防阀和用于泄压的第二热失控消防阀。本发明还公开了一种如上所述防止热失控燃爆的储能单体的防止热失控燃爆的方法，当储能单体发生热失控时，打开第一热失控消防阀向所述单体壳体内注入防热失控介质，当单体壳体内的压力达到设定压力值后，打开第二热失控消防阀泄压，将单体壳体内气体排出，带走部分电解液的同时降低所述储能电芯的温度，直至所述储能电芯的温度达到设定温度值以下。本发明防止热失控燃爆的储能单体及其防止热失控燃爆的方法，能够防止储能电芯在发生热失控时产生爆燃，提高安全性。

摘要： 本发明实施例提供了一种电池热失控模拟方法、装置及电池包热失控蔓延测试系统。其中，方法包括：确定电池包中一个电池单体的热特性曲线；将电池单体替换为发热装置；发热装置的换热面积与电池单体的换热面积的差值在第一预设差值范围内，发热装置的热容量与电池单体的热容量的差值在第二预设差值范围内；在电池热失控模拟时，控制发热装置的温度依据电池单体的热特性曲线进行变化，以使发热装置的热特性曲线和电池单体的热特性曲线的相似度在预设相似度范围内。本发明能够提高电池包热失控蔓延测试的可信度。

摘要： 本申请公开了一种锂离子电池热失控抑制电路及锂离子电池热失控抑制方法，可解决锂离子电池状态监测时效性差的技术问题。锂离子电池热失控抑制电路设置在锂离子电池封装的密闭空间内，包括加热电源和测试电源、MCU控制模块、信号采集模块、热失控抑制模块，信号采集模块包括多个并联连接的气体传感器电路；MCU控制模块控制加热电源为气体传感器电路提供加热电压，以使至少一个气体传感器电路与密闭空间内产生的监测气体发生反应，并采集达到工作温度的至少一个气体传感器所串联负载电阻的电平变化值，根据电平变化值计算监测气体的气体浓度，在确定气体浓度大于预设阈值时向热失控抑制模块发送热失控抑制信号，控制进行热失控抑制处理。

摘要： 本发明属于动力电池安全技术领域，公开了一种电池系统热失控试验装置及电池系统热失控试验方法，该装置包括箱体、流场信息采集单元、示踪气体控制单元。流场信息采集单元设置在箱体的密闭空腔内；示踪气体控制单元设置在箱体的进气管道上，进气管道与空腔相连通用于向空腔通入示踪气体。本发明提供的试验装置结构简单，操作方便，成本较低，节约试验时间，提高了泄放设计的有效性。本发明提供的试验方法在动力电池系统开发阶段模拟发生热失控时内部高能气体的分布，将试验结果和仿真结果进行对比分析，再校正数学模型，从而对电池系统进行优化，提升了泄放设计的有效性。

摘要： 本申请的实施例提供了一种电池热失控测试方法、设备、装置及计算机可读存储介质。电池热失控测试方法应用于电池热失控测试设备，电池热失控测试设备包括箱体及设置于箱体的泄压阀，泄压阀用于将箱体的内腔与外界连通。电池热失控测试方法包括：在放置于箱体内的电池发生热失控的情况下，获取箱体内的气压作为失控气压值；根据失控气压值，确定泄压阀的排气速率；根据排气速率，确定电池热失控时的产气速率。上述电池热失控测试方法对电池在热失控状态下的产气速率的测试结果较为准确。

摘要： 本发明涉及一种电池热失控压力测量装置及电池热失控压力测量方法。电池热失控压力测量装置包括夹具和测压器；夹具用于连接电池；测压器包括主体、感测头和进气口，感测头连接于主体的端部，且感测头连接于夹具，进气口位于感测头的端面上；进气口用于与电池一侧面开设的连通至电池内部的测量孔连通，以测量电池内部压力。本申请中通过夹具连接电池，并通过在电池上设置测量孔，使得连接于夹具的测压器的进气口与电池内部连通，从而使得测压器能够检测电池热失控时内部压力值，从而能够对电池热失控过程的泄压行为进行优化，提高电池的可靠性。

摘要： 本发明涉及电池技术领域，公开了一种电池包热失控处理装置以及电池包热失控处理方法，所述电池包热失控处理装置包括设置于电池包的防爆阀处的排气管路，所述排气管路能够导出所述电池包热失控时所述防爆阀开启后所排出的有害气体，所述电池包热失控处理装置还包括设置于所述排气管路的第一净化单元，所述第一净化单元设置为能够去除所述有害气体中的氢氟酸。该电池包热失控处理装置能够去除电池包热失控所产生的有害气体中的氢氟酸。