不同距离下锂离子电池热失控传播试验研究

发布时间：2020-07-09 14:18

【摘要】：随着锂离子电池能量密度的逐渐增加,安全问题日益严峻。此外,热失控的传播可能会引起“多米诺骨牌”效应,造成严重的后果,传播过程的研究也就成为当前研究的热点。为了提高锂离子电池安全性,本文针对荷电状态(SOC)为0%、50%和100%的18650-26 JM型三元锂离子电池开展热失控传播试验,研究电池间不同的竖直距离和水平距离对试验过程、电池表面温度、安全阀破裂和喷射时间、质量损失、CO和SO_2浓度、热释放速率(HRR)和燃烧释放的热量等的影响。同时针对竖直距离的THS1批次电池和水平距离的TIT3批次电池进行比较。主要的总结如下:无论是竖直距离的试验,还是水平距离的试验,热失控的发生均极大促进了热失控传播的发生。首先进行上下层电池间不同竖直距离的试验,对于上层电池,结果发现可以用指数函数模型去预测不同距离下安全阀破裂和喷射的临界时间,并且SOC与安全阀破裂和喷射的临界距离成正比。其次进行电池间不同水平距离的试验,对于第3个电池,SOC越大或者d_2越大,安全破裂的临界时间越短、临界距离d_1越大,并且喷射的临界时间越短、临界距离d_1相同。上层电池与第3个电池有很多相同的规律:安全阀破裂或者喷射时的临界表面温度与距离无关,但与SOC呈反比;如果喷射发生或者0%SOC的安全阀破裂,那么总的质量损失和最大质量损失速率与距离无关,但与SOC呈正比;SOC与CO浓度峰值、SO_2浓度峰值成正比,与HRR峰值和释放的热量成反比。下层两个THS1电池与前2个TIT3电池受加热炉的辐射强度相同,试验发现这两种批次电池有相同之处:不同SOC的试验过程,CO和SO_2浓度释放规律。但也有不同之处:安全阀破裂和喷射发生的时间,最大表面温度,质量损失,最大温升速率和最大质量损失速率,CO和SO_2浓度峰值。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM912
【图文】：

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第一章绪论第一章绪论背景国机动车保有量在 2017 年底达到了惊人的 3.1 亿辆，其中汽车保亿辆，占全球的 20%，销量占全球的 30%，成为名副其实的汽车工业 1.2 表明中国汽车产业快速增长的趋势十分明显，但是由于中国人

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