鋰離子電池?zé)崾Э厥鹿时澈笤蚴鞘裁矗?/h1>
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-13 18:49
點(diǎn)擊量：次
“鋰離子電池熱失控一旦發(fā)生，很難終止其反應(yīng)，可在熱失控發(fā)生初期進(jìn)行階段性預(yù)警。”中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授汪箭在行業(yè)研討會(huì)上如是說(shuō)。會(huì)上，他分析了新能源汽車(chē)動(dòng)力電池火災(zāi)成因，并提出防護(hù)措施。
鋰離子電池熱失控事故原因分析
近年來(lái)，鋰離子電池?zé)崾Э匾l(fā)的安全事故不在少數(shù)，其中波音787飛機(jī)、特斯拉電動(dòng)汽車(chē)、三星Note7手機(jī)等事故的影響尤為廣泛。
根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)特斯拉在全球各地發(fā)生了多起車(chē)輛起火事故，.包括碰撞后起火、充電過(guò)熱起火、行駛自燃等。特斯拉鋰離子電池組橫跨車(chē)輛基座，一旦熱失控發(fā)生，會(huì)波及全車(chē)，特斯拉通過(guò)在底盤(pán)加裝鈦合金防護(hù)罩等措施來(lái)提高車(chē)輛的安全性。
另外像三星Note7事件，主要是電池缺陷造成內(nèi)部短路引發(fā)爆炸，而波音787飛機(jī)也發(fā)生過(guò)因?yàn)殡姵貎?nèi)短路，過(guò)熱導(dǎo)致起火。
汪箭表示，鋰離子電池事故的主要原因是熱失控導(dǎo)致的火災(zāi)和爆炸，表現(xiàn)形式為噴射、燃燒、爆炸，伴隨有毒有害氣體。他表示，目前缺乏對(duì)鋰離子電池有效的滅火技術(shù)，從鋰離子電池本身的屬性看，即使短暫撲滅，其復(fù)燃性也非常高。所以鋰離子電池一旦發(fā)生熱失控，想要防控是比較難的。因此，分析鋰離子電池?zé)崾Э匕l(fā)展過(guò)程，研究電池內(nèi)部可燃組件熱安全性，提出預(yù)警、防護(hù)、抑制措施，對(duì)熱失控災(zāi)害的防控具有重要意義。
鋰離子電池?zé)崾Э嘏c大氣壓強(qiáng)、電池?cái)?shù)量、過(guò)充條件的關(guān)系研究
汪箭表示，熱失控發(fā)展有多個(gè)階段，熱失控一旦發(fā)生，通常被認(rèn)為是不可逆的。研究表明，海拔高度對(duì)鋰離子電池?zé)崾Э貢?huì)有顯著影響，高海拔環(huán)境下，同等受熱條件下，其熱失控發(fā)生時(shí)間相對(duì)于低海拔環(huán)境下會(huì)提前。也就是說(shuō)，從人員安全的角度看，如果制定標(biāo)準(zhǔn)需要考慮高海拔條件，否則一旦電池發(fā)生熱失控，可能對(duì)高海拔環(huán)境下人員的逃生有不利影響。
通過(guò)研究電池組熱失控行為，監(jiān)測(cè)點(diǎn)火時(shí)間、質(zhì)量損失、熱釋放速率和火焰溫度等參數(shù)的變化情況發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量損失與電池?cái)?shù)量之間存在線性關(guān)系，而電池組的熱釋放量與電池?cái)?shù)目之間是指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系。
過(guò)充條件下三元鎳錳鈷NMC電池與磷酸鐵鋰LFP電池的熱失控實(shí)驗(yàn)(充電截止電壓分別為：4.2V、4.5V、4.8V、5.0V)結(jié)果表明，過(guò)充加劇熱失控危險(xiǎn)性。
汪箭對(duì)以上研究進(jìn)行了簡(jiǎn)單小結(jié)。他表示，鋰電池熱失控現(xiàn)象可分為幾個(gè)階段，盡管熱失控難以避免，但利用不同階段的特征可對(duì)熱失控現(xiàn)象進(jìn)行階段性預(yù)警。
鋰離子電池熱失控事故原因分析
近年來(lái)，鋰離子電池?zé)崾Э匾l(fā)的安全事故不在少數(shù)，其中波音787飛機(jī)、特斯拉電動(dòng)汽車(chē)、三星Note7手機(jī)等事故的影響尤為廣泛。
根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)特斯拉在全球各地發(fā)生了多起車(chē)輛起火事故，.包括碰撞后起火、充電過(guò)熱起火、行駛自燃等。特斯拉鋰離子電池組橫跨車(chē)輛基座，一旦熱失控發(fā)生，會(huì)波及全車(chē)，特斯拉通過(guò)在底盤(pán)加裝鈦合金防護(hù)罩等措施來(lái)提高車(chē)輛的安全性。
另外像三星Note7事件，主要是電池缺陷造成內(nèi)部短路引發(fā)爆炸，而波音787飛機(jī)也發(fā)生過(guò)因?yàn)殡姵貎?nèi)短路，過(guò)熱導(dǎo)致起火。
汪箭表示，鋰離子電池事故的主要原因是熱失控導(dǎo)致的火災(zāi)和爆炸，表現(xiàn)形式為噴射、燃燒、爆炸，伴隨有毒有害氣體。他表示，目前缺乏對(duì)鋰離子電池有效的滅火技術(shù)，從鋰離子電池本身的屬性看，即使短暫撲滅，其復(fù)燃性也非常高。所以鋰離子電池一旦發(fā)生熱失控，想要防控是比較難的。因此，分析鋰離子電池?zé)崾Э匕l(fā)展過(guò)程，研究電池內(nèi)部可燃組件熱安全性，提出預(yù)警、防護(hù)、抑制措施，對(duì)熱失控災(zāi)害的防控具有重要意義。
鋰離子電池?zé)崾Э嘏c大氣壓強(qiáng)、電池?cái)?shù)量、過(guò)充條件的關(guān)系研究
汪箭表示，熱失控發(fā)展有多個(gè)階段，熱失控一旦發(fā)生，通常被認(rèn)為是不可逆的。研究表明，海拔高度對(duì)鋰離子電池?zé)崾Э貢?huì)有顯著影響，高海拔環(huán)境下，同等受熱條件下，其熱失控發(fā)生時(shí)間相對(duì)于低海拔環(huán)境下會(huì)提前。也就是說(shuō)，從人員安全的角度看，如果制定標(biāo)準(zhǔn)需要考慮高海拔條件，否則一旦電池發(fā)生熱失控，可能對(duì)高海拔環(huán)境下人員的逃生有不利影響。
通過(guò)研究電池組熱失控行為，監(jiān)測(cè)點(diǎn)火時(shí)間、質(zhì)量損失、熱釋放速率和火焰溫度等參數(shù)的變化情況發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量損失與電池?cái)?shù)量之間存在線性關(guān)系，而電池組的熱釋放量與電池?cái)?shù)目之間是指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系。
過(guò)充條件下三元鎳錳鈷NMC電池與磷酸鐵鋰LFP電池的熱失控實(shí)驗(yàn)(充電截止電壓分別為：4.2V、4.5V、4.8V、5.0V)結(jié)果表明，過(guò)充加劇熱失控危險(xiǎn)性。
汪箭對(duì)以上研究進(jìn)行了簡(jiǎn)單小結(jié)。他表示，鋰電池熱失控現(xiàn)象可分為幾個(gè)階段，盡管熱失控難以避免，但利用不同階段的特征可對(duì)熱失控現(xiàn)象進(jìn)行階段性預(yù)警。
