使用電池絕熱量熱儀在惰性氣體氛圍中進(jìn)行電池熱失控實(shí)驗

　　隨著(zhù)鋰離子電池在新能源汽車(chē)、儲能、消費類(lèi)電子以及航空航天等重要行業(yè)的大規模應用，鋰電池的安全問(wèn)題已引起社會(huì )的密切關(guān)注。

　　熱失控是鋰電池安全事故的重要原因，它會(huì )引起鋰離子電池起火甚至爆炸，直接威脅用戶(hù)的安全。

　　若鋰電池單體在某種誘因下發(fā)生熱失控，電池材料將發(fā)生一系列劇烈的化學(xué)反應，產(chǎn)生大量熱量以及可燃、有毒的氣體，導致電池因內部溫度、壓力急劇升高而炸裂，可燃氣體隨之泄露，在高溫下遇到外界空氣引起劇烈燃燒，形成射流火或燃爆火球，從而引起周?chē)渌麊误w的失控，引發(fā)安全事故。

　　電池的荷電狀態(tài)、服役時(shí)間以及材料體系等都會(huì )導致電池產(chǎn)氣成分變化，從而影響其燃爆特性及電池熱失控危險性。

　　評估電池產(chǎn)氣的燃爆特性對于評價(jià)動(dòng)力電池安全性具有重要意義，而爆炸極限是研究可燃氣體危險性的重要評估參數。

　　在測試中，采用國內某廠(chǎng)家50A·h、100%SOC的三元鋰電池，使用大型電池絕熱量熱儀在惰性氣體氛圍中完成電池熱失控實(shí)驗。隨后對電池產(chǎn)氣進(jìn)行收集，并利用氣相色譜對氣體成分進(jìn)行分析，結果如下圖所示：
 

　　該混合氣中的多種可燃氣體和惰性氣體可按照一定方法進(jìn)行配對，并利用理查特里(Lechteillier)公式對混合氣的爆炸極限進(jìn)行估算：

　　其中Lm為混合氣體的爆炸極限;L1、L2、……、Ln為各組分的爆炸極限;V1、V2、…、Vn為各組分的含量。

　　經(jīng)過(guò)計算可得該電池產(chǎn)氣的爆炸下限LFL=33.02%。

　　本案例使用爆炸極限試驗儀對混合氣的爆炸極限進(jìn)行測試。通過(guò)該儀器可自動(dòng)配氣，根據點(diǎn)火后的閃燃現象可判斷設定濃度下樣氣是否已達到爆炸極限。

　　測試相對完整地闡釋了電池產(chǎn)氣爆炸極限測試方法，雖然實(shí)驗結果較好，但實(shí)驗本身仍存在一定的局限性。

　　例如，鋰電池熱失控需在惰性氣體氛圍中發(fā)生，但大量惰性氣體引入將導致電池產(chǎn)氣LFL增大;

　　另外，爆炸極限測試壓力條件目前尚不明確，常壓或高壓下LFL的測試結果略有差別(高壓測試需使用高溫高壓爆炸極限測試儀)。上述問(wèn)題有待行業(yè)內專(zhuān)家共同探討，推動(dòng)相關(guān)測試標準的建立。

　　以上便是本次為大家分享關(guān)于關(guān)于電池絕熱量熱儀的相關(guān)信息，希望大家在看完之后能夠對該儀器有更多的了解。