锂离子电池热失控产气特性及其可燃极限

作者：马彪; 林春景; 刘磊; 马小乐; 马天翼; 刘仕强^*

来源：储能科学与技术, 2022, 11(05): 1592-1600.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0618

• 锂离子电池
• 热失控
• 电池产气
• 可燃极限

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。