纯电动客车动力电池舱火灾多级预警系统设计
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2021
... 随着科技的发展与人们对大容量移动储能设备的需求,将化学能转换为电能的锂离子电池被应用在越来越多的领域.随着我国经济的发展,储能系统规模和锂离子电池的容量都在快速增长,储能产业发展如火如荼,其中电化学储能行业也是飞速增长的市场[1].而“双碳”目标的提出,也决定了新型电力储能系统以新能源为主体的方向.储能电站利用可再生能源发电这一途径进行电力储存,是电网系统中不可或缺的一部分.电化学储能技术路线众多,包括锂离子电池、钠基电池、液流电池、铅蓄电池等,截止到2020年底,锂离子电池在全国新增电化学储能装机的总规模里占到了80%.锂离子凭借着自身的优异性能,实现了在储能电站中的广泛应用,但是锂离子电池在运行过程中释放出的大量热量,以及在储存过程中可能产生的故障都可能会导致火灾的发生,从而造成储能电站的安全隐患[2⇓-4].储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响.表1列举了2021—2022年部分储能电站及系统火灾案例,据不完全统计,2022年国内外的储能电站及系统至少已发生了17起火灾事故,造成了难以估量的人力、物力及财力损失.储能作为影响未来能源格局的前沿技术和新兴产业,其安全性不容忽视,因此需要对大型储能系统进行更为有效的安全管理.因此有必要针对储能电站相关安全技术进行比较和总结,理清现有的技术难点和关键,研判相关技术发展动向.在此基础上,展望储能电站早期预警和火灾控制技术,提高储能电站安全,实现动态监测,在电池热失控形成火灾之前进行预警,统一配置更高效、更智能的灭火系统,有效地提升储能系统安全防护水平,降低火灾发生的概率,减少火灾发生后的财产损失. ...
Design of multi-level fire early warning system for power battery compartement of electric bus
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2021
... 随着科技的发展与人们对大容量移动储能设备的需求,将化学能转换为电能的锂离子电池被应用在越来越多的领域.随着我国经济的发展,储能系统规模和锂离子电池的容量都在快速增长,储能产业发展如火如荼,其中电化学储能行业也是飞速增长的市场[1].而“双碳”目标的提出,也决定了新型电力储能系统以新能源为主体的方向.储能电站利用可再生能源发电这一途径进行电力储存,是电网系统中不可或缺的一部分.电化学储能技术路线众多,包括锂离子电池、钠基电池、液流电池、铅蓄电池等,截止到2020年底,锂离子电池在全国新增电化学储能装机的总规模里占到了80%.锂离子凭借着自身的优异性能,实现了在储能电站中的广泛应用,但是锂离子电池在运行过程中释放出的大量热量,以及在储存过程中可能产生的故障都可能会导致火灾的发生,从而造成储能电站的安全隐患[2⇓-4].储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响.表1列举了2021—2022年部分储能电站及系统火灾案例,据不完全统计,2022年国内外的储能电站及系统至少已发生了17起火灾事故,造成了难以估量的人力、物力及财力损失.储能作为影响未来能源格局的前沿技术和新兴产业,其安全性不容忽视,因此需要对大型储能系统进行更为有效的安全管理.因此有必要针对储能电站相关安全技术进行比较和总结,理清现有的技术难点和关键,研判相关技术发展动向.在此基础上,展望储能电站早期预警和火灾控制技术,提高储能电站安全,实现动态监测,在电池热失控形成火灾之前进行预警,统一配置更高效、更智能的灭火系统,有效地提升储能系统安全防护水平,降低火灾发生的概率,减少火灾发生后的财产损失. ...
论储能电站火灾预防措施
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2022
... 随着科技的发展与人们对大容量移动储能设备的需求,将化学能转换为电能的锂离子电池被应用在越来越多的领域.随着我国经济的发展,储能系统规模和锂离子电池的容量都在快速增长,储能产业发展如火如荼,其中电化学储能行业也是飞速增长的市场[1].而“双碳”目标的提出,也决定了新型电力储能系统以新能源为主体的方向.储能电站利用可再生能源发电这一途径进行电力储存,是电网系统中不可或缺的一部分.电化学储能技术路线众多,包括锂离子电池、钠基电池、液流电池、铅蓄电池等,截止到2020年底,锂离子电池在全国新增电化学储能装机的总规模里占到了80%.锂离子凭借着自身的优异性能,实现了在储能电站中的广泛应用,但是锂离子电池在运行过程中释放出的大量热量,以及在储存过程中可能产生的故障都可能会导致火灾的发生,从而造成储能电站的安全隐患[2⇓-4].储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响.表1列举了2021—2022年部分储能电站及系统火灾案例,据不完全统计,2022年国内外的储能电站及系统至少已发生了17起火灾事故,造成了难以估量的人力、物力及财力损失.储能作为影响未来能源格局的前沿技术和新兴产业,其安全性不容忽视,因此需要对大型储能系统进行更为有效的安全管理.因此有必要针对储能电站相关安全技术进行比较和总结,理清现有的技术难点和关键,研判相关技术发展动向.在此基础上,展望储能电站早期预警和火灾控制技术,提高储能电站安全,实现动态监测,在电池热失控形成火灾之前进行预警,统一配置更高效、更智能的灭火系统,有效地提升储能系统安全防护水平,降低火灾发生的概率,减少火灾发生后的财产损失. ...
On fire protection of energy storage power station
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2022
... 随着科技的发展与人们对大容量移动储能设备的需求,将化学能转换为电能的锂离子电池被应用在越来越多的领域.随着我国经济的发展,储能系统规模和锂离子电池的容量都在快速增长,储能产业发展如火如荼,其中电化学储能行业也是飞速增长的市场[1].而“双碳”目标的提出,也决定了新型电力储能系统以新能源为主体的方向.储能电站利用可再生能源发电这一途径进行电力储存,是电网系统中不可或缺的一部分.电化学储能技术路线众多,包括锂离子电池、钠基电池、液流电池、铅蓄电池等,截止到2020年底,锂离子电池在全国新增电化学储能装机的总规模里占到了80%.锂离子凭借着自身的优异性能,实现了在储能电站中的广泛应用,但是锂离子电池在运行过程中释放出的大量热量,以及在储存过程中可能产生的故障都可能会导致火灾的发生,从而造成储能电站的安全隐患[2⇓-4].储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响.表1列举了2021—2022年部分储能电站及系统火灾案例,据不完全统计,2022年国内外的储能电站及系统至少已发生了17起火灾事故,造成了难以估量的人力、物力及财力损失.储能作为影响未来能源格局的前沿技术和新兴产业,其安全性不容忽视,因此需要对大型储能系统进行更为有效的安全管理.因此有必要针对储能电站相关安全技术进行比较和总结,理清现有的技术难点和关键,研判相关技术发展动向.在此基础上,展望储能电站早期预警和火灾控制技术,提高储能电站安全,实现动态监测,在电池热失控形成火灾之前进行预警,统一配置更高效、更智能的灭火系统,有效地提升储能系统安全防护水平,降低火灾发生的概率,减少火灾发生后的财产损失. ...
锂电池储能电站火灾风险分析与对策探讨
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2022
... 随着科技的发展与人们对大容量移动储能设备的需求,将化学能转换为电能的锂离子电池被应用在越来越多的领域.随着我国经济的发展,储能系统规模和锂离子电池的容量都在快速增长,储能产业发展如火如荼,其中电化学储能行业也是飞速增长的市场[1].而“双碳”目标的提出,也决定了新型电力储能系统以新能源为主体的方向.储能电站利用可再生能源发电这一途径进行电力储存,是电网系统中不可或缺的一部分.电化学储能技术路线众多,包括锂离子电池、钠基电池、液流电池、铅蓄电池等,截止到2020年底,锂离子电池在全国新增电化学储能装机的总规模里占到了80%.锂离子凭借着自身的优异性能,实现了在储能电站中的广泛应用,但是锂离子电池在运行过程中释放出的大量热量,以及在储存过程中可能产生的故障都可能会导致火灾的发生,从而造成储能电站的安全隐患[2⇓-4].储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响.表1列举了2021—2022年部分储能电站及系统火灾案例,据不完全统计,2022年国内外的储能电站及系统至少已发生了17起火灾事故,造成了难以估量的人力、物力及财力损失.储能作为影响未来能源格局的前沿技术和新兴产业,其安全性不容忽视,因此需要对大型储能系统进行更为有效的安全管理.因此有必要针对储能电站相关安全技术进行比较和总结,理清现有的技术难点和关键,研判相关技术发展动向.在此基础上,展望储能电站早期预警和火灾控制技术,提高储能电站安全,实现动态监测,在电池热失控形成火灾之前进行预警,统一配置更高效、更智能的灭火系统,有效地提升储能系统安全防护水平,降低火灾发生的概率,减少火灾发生后的财产损失. ...
On the fire risk analysis and strategies for lithium battery energy storage power stations
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2022
... 随着科技的发展与人们对大容量移动储能设备的需求,将化学能转换为电能的锂离子电池被应用在越来越多的领域.随着我国经济的发展,储能系统规模和锂离子电池的容量都在快速增长,储能产业发展如火如荼,其中电化学储能行业也是飞速增长的市场[1].而“双碳”目标的提出,也决定了新型电力储能系统以新能源为主体的方向.储能电站利用可再生能源发电这一途径进行电力储存,是电网系统中不可或缺的一部分.电化学储能技术路线众多,包括锂离子电池、钠基电池、液流电池、铅蓄电池等,截止到2020年底,锂离子电池在全国新增电化学储能装机的总规模里占到了80%.锂离子凭借着自身的优异性能,实现了在储能电站中的广泛应用,但是锂离子电池在运行过程中释放出的大量热量,以及在储存过程中可能产生的故障都可能会导致火灾的发生,从而造成储能电站的安全隐患[2⇓-4].储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响.表1列举了2021—2022年部分储能电站及系统火灾案例,据不完全统计,2022年国内外的储能电站及系统至少已发生了17起火灾事故,造成了难以估量的人力、物力及财力损失.储能作为影响未来能源格局的前沿技术和新兴产业,其安全性不容忽视,因此需要对大型储能系统进行更为有效的安全管理.因此有必要针对储能电站相关安全技术进行比较和总结,理清现有的技术难点和关键,研判相关技术发展动向.在此基础上,展望储能电站早期预警和火灾控制技术,提高储能电站安全,实现动态监测,在电池热失控形成火灾之前进行预警,统一配置更高效、更智能的灭火系统,有效地提升储能系统安全防护水平,降低火灾发生的概率,减少火灾发生后的财产损失. ...
面向新型电力系统储能电站的锂电池荷电状态评估方法研究
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... 随着科技的发展与人们对大容量移动储能设备的需求,将化学能转换为电能的锂离子电池被应用在越来越多的领域.随着我国经济的发展,储能系统规模和锂离子电池的容量都在快速增长,储能产业发展如火如荼,其中电化学储能行业也是飞速增长的市场[1].而“双碳”目标的提出,也决定了新型电力储能系统以新能源为主体的方向.储能电站利用可再生能源发电这一途径进行电力储存,是电网系统中不可或缺的一部分.电化学储能技术路线众多,包括锂离子电池、钠基电池、液流电池、铅蓄电池等,截止到2020年底,锂离子电池在全国新增电化学储能装机的总规模里占到了80%.锂离子凭借着自身的优异性能,实现了在储能电站中的广泛应用,但是锂离子电池在运行过程中释放出的大量热量,以及在储存过程中可能产生的故障都可能会导致火灾的发生,从而造成储能电站的安全隐患[2⇓-4].储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响.表1列举了2021—2022年部分储能电站及系统火灾案例,据不完全统计,2022年国内外的储能电站及系统至少已发生了17起火灾事故,造成了难以估量的人力、物力及财力损失.储能作为影响未来能源格局的前沿技术和新兴产业,其安全性不容忽视,因此需要对大型储能系统进行更为有效的安全管理.因此有必要针对储能电站相关安全技术进行比较和总结,理清现有的技术难点和关键,研判相关技术发展动向.在此基础上,展望储能电站早期预警和火灾控制技术,提高储能电站安全,实现动态监测,在电池热失控形成火灾之前进行预警,统一配置更高效、更智能的灭火系统,有效地提升储能系统安全防护水平,降低火灾发生的概率,减少火灾发生后的财产损失. ...
Research on SOC evaluation method of lithium battery for energy storage station in novel power system
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... 随着科技的发展与人们对大容量移动储能设备的需求,将化学能转换为电能的锂离子电池被应用在越来越多的领域.随着我国经济的发展,储能系统规模和锂离子电池的容量都在快速增长,储能产业发展如火如荼,其中电化学储能行业也是飞速增长的市场[1].而“双碳”目标的提出,也决定了新型电力储能系统以新能源为主体的方向.储能电站利用可再生能源发电这一途径进行电力储存,是电网系统中不可或缺的一部分.电化学储能技术路线众多,包括锂离子电池、钠基电池、液流电池、铅蓄电池等,截止到2020年底,锂离子电池在全国新增电化学储能装机的总规模里占到了80%.锂离子凭借着自身的优异性能,实现了在储能电站中的广泛应用,但是锂离子电池在运行过程中释放出的大量热量,以及在储存过程中可能产生的故障都可能会导致火灾的发生,从而造成储能电站的安全隐患[2⇓-4].储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响.表1列举了2021—2022年部分储能电站及系统火灾案例,据不完全统计,2022年国内外的储能电站及系统至少已发生了17起火灾事故,造成了难以估量的人力、物力及财力损失.储能作为影响未来能源格局的前沿技术和新兴产业,其安全性不容忽视,因此需要对大型储能系统进行更为有效的安全管理.因此有必要针对储能电站相关安全技术进行比较和总结,理清现有的技术难点和关键,研判相关技术发展动向.在此基础上,展望储能电站早期预警和火灾控制技术,提高储能电站安全,实现动态监测,在电池热失控形成火灾之前进行预警,统一配置更高效、更智能的灭火系统,有效地提升储能系统安全防护水平,降低火灾发生的概率,减少火灾发生后的财产损失. ...
电化学储能电站火灾特点及灭火剂选用分析
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2022
... 周云鹏等[5]对磷酸铁锂电池储能电站火灾的特点进行了研究,研究表明以磷酸铁锂电池为代表的储能电站事故发生的直接原因是电池内部或外部的温度过高,引发了某一部分电池的热失控,电池开始剧烈反应后,内部电解液及其他构件伴随着反应所产生的高温可燃气体喷射而出并发生燃烧、爆炸等现象,该反应所产生的热量火焰等导致一系列的连锁反应,进而导致整个储能电站发生火灾.储能电站之所以能进行电能存储、转换和释放等,离不开大量相互连接起来的电池模组,而电池模组在自身运行时故障产生过多热量或受到外部因素的影响都可能会引发热失控现象.如图1所示,在相对密闭的储存空间内一旦发生电池单元火灾,再加上锂电池热失控时会发生火焰喷射现象的特点,很容易引起相邻电池模组的连锁火灾爆炸反应.储能电站火灾具有燃烧剧烈,蔓延速度快,容易发生爆炸、危险性大等特点,一旦火势真正蔓延起来就很难快速扑灭[6].储能电站中所用的电池一般都是方形的硬壳电池组成的电池模组,当电池内部发生热失控时会产生大量的高温可燃气体,这些气体积攒到一定程度后会冲开电池的安全阀,喷出的电池内部电解液及产生的可燃气体等会产生射流火.热失控电池模组的热量首先会向周围的电池模组进行传播,再加上电池喷出的燃烧物落在其他电池模组上,就会导致相邻电池的温度快速上升从而造成火势蔓延.当模组燃烧放出的可燃气体达到爆炸极限后,在有充足氧气的环境下就会发生爆炸,产生巨大的破坏力,且电池内部产生的气体还具有毒性和腐蚀性[7].综上所述,储能电站是以大量的电池作为基础建立的,众多的电池模组通过串联或并联的方式密集排放,而电池在受到滥用的情况下,内部的热量会快速上升,造成储能电站中某一电池模块的热失控,一旦有模组发生热失控,该模组电池所产生的热量将会通过热传递、热辐射以及喷射燃烧物等方式使火灾快速向四周蔓延,形成一定的火灾规模,还会伴随爆炸等现象的发生,电池燃烧时还会产生有害气体.因此储能电站的火灾具有升温快、蔓延快、危害大等特点,如果不能在火灾发生前进行制止或在火灾前期快速抑制将会造成无法挽回的局面. ...
Discussion on the characteristics of electrochemical energy storage station fire accident and selection of fire extinguishing agent
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2022
... 周云鹏等[5]对磷酸铁锂电池储能电站火灾的特点进行了研究,研究表明以磷酸铁锂电池为代表的储能电站事故发生的直接原因是电池内部或外部的温度过高,引发了某一部分电池的热失控,电池开始剧烈反应后,内部电解液及其他构件伴随着反应所产生的高温可燃气体喷射而出并发生燃烧、爆炸等现象,该反应所产生的热量火焰等导致一系列的连锁反应,进而导致整个储能电站发生火灾.储能电站之所以能进行电能存储、转换和释放等,离不开大量相互连接起来的电池模组,而电池模组在自身运行时故障产生过多热量或受到外部因素的影响都可能会引发热失控现象.如图1所示,在相对密闭的储存空间内一旦发生电池单元火灾,再加上锂电池热失控时会发生火焰喷射现象的特点,很容易引起相邻电池模组的连锁火灾爆炸反应.储能电站火灾具有燃烧剧烈,蔓延速度快,容易发生爆炸、危险性大等特点,一旦火势真正蔓延起来就很难快速扑灭[6].储能电站中所用的电池一般都是方形的硬壳电池组成的电池模组,当电池内部发生热失控时会产生大量的高温可燃气体,这些气体积攒到一定程度后会冲开电池的安全阀,喷出的电池内部电解液及产生的可燃气体等会产生射流火.热失控电池模组的热量首先会向周围的电池模组进行传播,再加上电池喷出的燃烧物落在其他电池模组上,就会导致相邻电池的温度快速上升从而造成火势蔓延.当模组燃烧放出的可燃气体达到爆炸极限后,在有充足氧气的环境下就会发生爆炸,产生巨大的破坏力,且电池内部产生的气体还具有毒性和腐蚀性[7].综上所述,储能电站是以大量的电池作为基础建立的,众多的电池模组通过串联或并联的方式密集排放,而电池在受到滥用的情况下,内部的热量会快速上升,造成储能电站中某一电池模块的热失控,一旦有模组发生热失控,该模组电池所产生的热量将会通过热传递、热辐射以及喷射燃烧物等方式使火灾快速向四周蔓延,形成一定的火灾规模,还会伴随爆炸等现象的发生,电池燃烧时还会产生有害气体.因此储能电站的火灾具有升温快、蔓延快、危害大等特点,如果不能在火灾发生前进行制止或在火灾前期快速抑制将会造成无法挽回的局面. ...
电化学储能电站火灾风险分析与评估指南研究
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2021
... 周云鹏等[5]对磷酸铁锂电池储能电站火灾的特点进行了研究,研究表明以磷酸铁锂电池为代表的储能电站事故发生的直接原因是电池内部或外部的温度过高,引发了某一部分电池的热失控,电池开始剧烈反应后,内部电解液及其他构件伴随着反应所产生的高温可燃气体喷射而出并发生燃烧、爆炸等现象,该反应所产生的热量火焰等导致一系列的连锁反应,进而导致整个储能电站发生火灾.储能电站之所以能进行电能存储、转换和释放等,离不开大量相互连接起来的电池模组,而电池模组在自身运行时故障产生过多热量或受到外部因素的影响都可能会引发热失控现象.如图1所示,在相对密闭的储存空间内一旦发生电池单元火灾,再加上锂电池热失控时会发生火焰喷射现象的特点,很容易引起相邻电池模组的连锁火灾爆炸反应.储能电站火灾具有燃烧剧烈,蔓延速度快,容易发生爆炸、危险性大等特点,一旦火势真正蔓延起来就很难快速扑灭[6].储能电站中所用的电池一般都是方形的硬壳电池组成的电池模组,当电池内部发生热失控时会产生大量的高温可燃气体,这些气体积攒到一定程度后会冲开电池的安全阀,喷出的电池内部电解液及产生的可燃气体等会产生射流火.热失控电池模组的热量首先会向周围的电池模组进行传播,再加上电池喷出的燃烧物落在其他电池模组上,就会导致相邻电池的温度快速上升从而造成火势蔓延.当模组燃烧放出的可燃气体达到爆炸极限后,在有充足氧气的环境下就会发生爆炸,产生巨大的破坏力,且电池内部产生的气体还具有毒性和腐蚀性[7].综上所述,储能电站是以大量的电池作为基础建立的,众多的电池模组通过串联或并联的方式密集排放,而电池在受到滥用的情况下,内部的热量会快速上升,造成储能电站中某一电池模块的热失控,一旦有模组发生热失控,该模组电池所产生的热量将会通过热传递、热辐射以及喷射燃烧物等方式使火灾快速向四周蔓延,形成一定的火灾规模,还会伴随爆炸等现象的发生,电池燃烧时还会产生有害气体.因此储能电站的火灾具有升温快、蔓延快、危害大等特点,如果不能在火灾发生前进行制止或在火灾前期快速抑制将会造成无法挽回的局面. ...
Study on guidelines for fire risk analysis and assessment of electrochemical energy storage power plants
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2021
... 周云鹏等[5]对磷酸铁锂电池储能电站火灾的特点进行了研究,研究表明以磷酸铁锂电池为代表的储能电站事故发生的直接原因是电池内部或外部的温度过高,引发了某一部分电池的热失控,电池开始剧烈反应后,内部电解液及其他构件伴随着反应所产生的高温可燃气体喷射而出并发生燃烧、爆炸等现象,该反应所产生的热量火焰等导致一系列的连锁反应,进而导致整个储能电站发生火灾.储能电站之所以能进行电能存储、转换和释放等,离不开大量相互连接起来的电池模组,而电池模组在自身运行时故障产生过多热量或受到外部因素的影响都可能会引发热失控现象.如图1所示,在相对密闭的储存空间内一旦发生电池单元火灾,再加上锂电池热失控时会发生火焰喷射现象的特点,很容易引起相邻电池模组的连锁火灾爆炸反应.储能电站火灾具有燃烧剧烈,蔓延速度快,容易发生爆炸、危险性大等特点,一旦火势真正蔓延起来就很难快速扑灭[6].储能电站中所用的电池一般都是方形的硬壳电池组成的电池模组,当电池内部发生热失控时会产生大量的高温可燃气体,这些气体积攒到一定程度后会冲开电池的安全阀,喷出的电池内部电解液及产生的可燃气体等会产生射流火.热失控电池模组的热量首先会向周围的电池模组进行传播,再加上电池喷出的燃烧物落在其他电池模组上,就会导致相邻电池的温度快速上升从而造成火势蔓延.当模组燃烧放出的可燃气体达到爆炸极限后,在有充足氧气的环境下就会发生爆炸,产生巨大的破坏力,且电池内部产生的气体还具有毒性和腐蚀性[7].综上所述,储能电站是以大量的电池作为基础建立的,众多的电池模组通过串联或并联的方式密集排放,而电池在受到滥用的情况下,内部的热量会快速上升,造成储能电站中某一电池模块的热失控,一旦有模组发生热失控,该模组电池所产生的热量将会通过热传递、热辐射以及喷射燃烧物等方式使火灾快速向四周蔓延,形成一定的火灾规模,还会伴随爆炸等现象的发生,电池燃烧时还会产生有害气体.因此储能电站的火灾具有升温快、蔓延快、危害大等特点,如果不能在火灾发生前进行制止或在火灾前期快速抑制将会造成无法挽回的局面. ...
电化学储能电站火灾的防与控
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2021
... 周云鹏等[5]对磷酸铁锂电池储能电站火灾的特点进行了研究,研究表明以磷酸铁锂电池为代表的储能电站事故发生的直接原因是电池内部或外部的温度过高,引发了某一部分电池的热失控,电池开始剧烈反应后,内部电解液及其他构件伴随着反应所产生的高温可燃气体喷射而出并发生燃烧、爆炸等现象,该反应所产生的热量火焰等导致一系列的连锁反应,进而导致整个储能电站发生火灾.储能电站之所以能进行电能存储、转换和释放等,离不开大量相互连接起来的电池模组,而电池模组在自身运行时故障产生过多热量或受到外部因素的影响都可能会引发热失控现象.如图1所示,在相对密闭的储存空间内一旦发生电池单元火灾,再加上锂电池热失控时会发生火焰喷射现象的特点,很容易引起相邻电池模组的连锁火灾爆炸反应.储能电站火灾具有燃烧剧烈,蔓延速度快,容易发生爆炸、危险性大等特点,一旦火势真正蔓延起来就很难快速扑灭[6].储能电站中所用的电池一般都是方形的硬壳电池组成的电池模组,当电池内部发生热失控时会产生大量的高温可燃气体,这些气体积攒到一定程度后会冲开电池的安全阀,喷出的电池内部电解液及产生的可燃气体等会产生射流火.热失控电池模组的热量首先会向周围的电池模组进行传播,再加上电池喷出的燃烧物落在其他电池模组上,就会导致相邻电池的温度快速上升从而造成火势蔓延.当模组燃烧放出的可燃气体达到爆炸极限后,在有充足氧气的环境下就会发生爆炸,产生巨大的破坏力,且电池内部产生的气体还具有毒性和腐蚀性[7].综上所述,储能电站是以大量的电池作为基础建立的,众多的电池模组通过串联或并联的方式密集排放,而电池在受到滥用的情况下,内部的热量会快速上升,造成储能电站中某一电池模块的热失控,一旦有模组发生热失控,该模组电池所产生的热量将会通过热传递、热辐射以及喷射燃烧物等方式使火灾快速向四周蔓延,形成一定的火灾规模,还会伴随爆炸等现象的发生,电池燃烧时还会产生有害气体.因此储能电站的火灾具有升温快、蔓延快、危害大等特点,如果不能在火灾发生前进行制止或在火灾前期快速抑制将会造成无法挽回的局面. ...
Fire prevention and control of electrochemical energy storage power station
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2021
... 周云鹏等[5]对磷酸铁锂电池储能电站火灾的特点进行了研究,研究表明以磷酸铁锂电池为代表的储能电站事故发生的直接原因是电池内部或外部的温度过高,引发了某一部分电池的热失控,电池开始剧烈反应后,内部电解液及其他构件伴随着反应所产生的高温可燃气体喷射而出并发生燃烧、爆炸等现象,该反应所产生的热量火焰等导致一系列的连锁反应,进而导致整个储能电站发生火灾.储能电站之所以能进行电能存储、转换和释放等,离不开大量相互连接起来的电池模组,而电池模组在自身运行时故障产生过多热量或受到外部因素的影响都可能会引发热失控现象.如图1所示,在相对密闭的储存空间内一旦发生电池单元火灾,再加上锂电池热失控时会发生火焰喷射现象的特点,很容易引起相邻电池模组的连锁火灾爆炸反应.储能电站火灾具有燃烧剧烈,蔓延速度快,容易发生爆炸、危险性大等特点,一旦火势真正蔓延起来就很难快速扑灭[6].储能电站中所用的电池一般都是方形的硬壳电池组成的电池模组,当电池内部发生热失控时会产生大量的高温可燃气体,这些气体积攒到一定程度后会冲开电池的安全阀,喷出的电池内部电解液及产生的可燃气体等会产生射流火.热失控电池模组的热量首先会向周围的电池模组进行传播,再加上电池喷出的燃烧物落在其他电池模组上,就会导致相邻电池的温度快速上升从而造成火势蔓延.当模组燃烧放出的可燃气体达到爆炸极限后,在有充足氧气的环境下就会发生爆炸,产生巨大的破坏力,且电池内部产生的气体还具有毒性和腐蚀性[7].综上所述,储能电站是以大量的电池作为基础建立的,众多的电池模组通过串联或并联的方式密集排放,而电池在受到滥用的情况下,内部的热量会快速上升,造成储能电站中某一电池模块的热失控,一旦有模组发生热失控,该模组电池所产生的热量将会通过热传递、热辐射以及喷射燃烧物等方式使火灾快速向四周蔓延,形成一定的火灾规模,还会伴随爆炸等现象的发生,电池燃烧时还会产生有害气体.因此储能电站的火灾具有升温快、蔓延快、危害大等特点,如果不能在火灾发生前进行制止或在火灾前期快速抑制将会造成无法挽回的局面. ...
电池储能系统火灾预警与灭火系统设计
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2020
... 锂离子电池发生热失控是由于内部产热速率高于散热速率,在锂离子电池的内部积攒了大量的热量,从而引起了连锁反应,导致电池起火和爆炸.引起电池短路造成热失控的根本原因,主要分为三类:① 热滥用,温度过高导致隔膜和正极材料等发生分解,隔膜大规模崩溃导致正负极短路;② 电滥用,如过充过放等导致电芯内部产生锂枝晶,锂枝晶穿破隔膜引发正负极短路;③ 机械滥用,由于挤压或针刺导致机械变形甚至保隔膜部分破裂引发内短路[8].WANG等[9]把锂电池看成一个反应系统,其中的热量是由其化合物之间的反应产生的.如图2所示,在过热、过充、过放、撞击、挤压、针刺、短路等情况下,会导致锂离子电池高温,进而引发电池热失控反应.热失控反应包括SEI分解、隔膜融化、电解液分解、正极材料分解、负极活性材料与电解液之间的反应、正极活性材料与电解液之间的反应、负极活性材料与粘合剂之间的反应等.这一系列的反应会在电池内部产生大量的气体和热量,导致电池内部压力急剧上升,造成安全阀破裂.易燃物和气体从安全阀破裂口喷射而出,被点燃形成强烈的喷射火焰. ...
Design of fire warning system and fire extinguishing system of battery energy storage system
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2020
... 锂离子电池发生热失控是由于内部产热速率高于散热速率,在锂离子电池的内部积攒了大量的热量,从而引起了连锁反应,导致电池起火和爆炸.引起电池短路造成热失控的根本原因,主要分为三类:① 热滥用,温度过高导致隔膜和正极材料等发生分解,隔膜大规模崩溃导致正负极短路;② 电滥用,如过充过放等导致电芯内部产生锂枝晶,锂枝晶穿破隔膜引发正负极短路;③ 机械滥用,由于挤压或针刺导致机械变形甚至保隔膜部分破裂引发内短路[8].WANG等[9]把锂电池看成一个反应系统,其中的热量是由其化合物之间的反应产生的.如图2所示,在过热、过充、过放、撞击、挤压、针刺、短路等情况下,会导致锂离子电池高温,进而引发电池热失控反应.热失控反应包括SEI分解、隔膜融化、电解液分解、正极材料分解、负极活性材料与电解液之间的反应、正极活性材料与电解液之间的反应、负极活性材料与粘合剂之间的反应等.这一系列的反应会在电池内部产生大量的气体和热量,导致电池内部压力急剧上升,造成安全阀破裂.易燃物和气体从安全阀破裂口喷射而出,被点燃形成强烈的喷射火焰. ...
Thermal runaway caused fire and explosion of lithium-ion battery
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2012
... 锂离子电池发生热失控是由于内部产热速率高于散热速率,在锂离子电池的内部积攒了大量的热量,从而引起了连锁反应,导致电池起火和爆炸.引起电池短路造成热失控的根本原因,主要分为三类:① 热滥用,温度过高导致隔膜和正极材料等发生分解,隔膜大规模崩溃导致正负极短路;② 电滥用,如过充过放等导致电芯内部产生锂枝晶,锂枝晶穿破隔膜引发正负极短路;③ 机械滥用,由于挤压或针刺导致机械变形甚至保隔膜部分破裂引发内短路[8].WANG等[9]把锂电池看成一个反应系统,其中的热量是由其化合物之间的反应产生的.如图2所示,在过热、过充、过放、撞击、挤压、针刺、短路等情况下,会导致锂离子电池高温,进而引发电池热失控反应.热失控反应包括SEI分解、隔膜融化、电解液分解、正极材料分解、负极活性材料与电解液之间的反应、正极活性材料与电解液之间的反应、负极活性材料与粘合剂之间的反应等.这一系列的反应会在电池内部产生大量的气体和热量,导致电池内部压力急剧上升,造成安全阀破裂.易燃物和气体从安全阀破裂口喷射而出,被点燃形成强烈的喷射火焰. ...
Investigation on the fire-induced hazards of Li-ion battery cells by fire calorimetry
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2012
... RIBIÈRE等[10]利用火焰传播装置(Tewarson量热计)对商用袋式电池进行燃烧试验,分析了电池热失控过程中产生的标准分解燃烧气体,从而量化控制火灾风险的热和毒性威胁参数,即热释放速率、有效燃烧热以及有毒产品释放,对火灾诱导燃烧产生的有毒气体(如HF、CO、NO、SO2和HCl)的危险性进行了一级评估.周洋捷等[11]对锂电池过充热失控的原因进行了总结,锂电池的过充会导致电池内部发生不可逆转的损伤,电池内部所发生的种种反应都有可能导致电池热失控的发生,外部环境如高低温、接触不良等,内部原因如电池内部电压过高,电池内部发生反应产生大量热量与可燃气体等都会导致电池热失控现象的发生.图3表明了锂离子电池过充导致热失控的原因及特征. ...
新能源汽车动力电池“过充电-热失控”安全防控技术研究综述
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2022
... RIBIÈRE等[10]利用火焰传播装置(Tewarson量热计)对商用袋式电池进行燃烧试验,分析了电池热失控过程中产生的标准分解燃烧气体,从而量化控制火灾风险的热和毒性威胁参数,即热释放速率、有效燃烧热以及有毒产品释放,对火灾诱导燃烧产生的有毒气体(如HF、CO、NO、SO2和HCl)的危险性进行了一级评估.周洋捷等[11]对锂电池过充热失控的原因进行了总结,锂电池的过充会导致电池内部发生不可逆转的损伤,电池内部所发生的种种反应都有可能导致电池热失控的发生,外部环境如高低温、接触不良等,内部原因如电池内部电压过高,电池内部发生反应产生大量热量与可燃气体等都会导致电池热失控现象的发生.图3表明了锂离子电池过充导致热失控的原因及特征. ...
Review of overcharge-to-thermal runaway and the control strategy for lithium-ion traction batteries in electric vehicles
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2022
... RIBIÈRE等[10]利用火焰传播装置(Tewarson量热计)对商用袋式电池进行燃烧试验,分析了电池热失控过程中产生的标准分解燃烧气体,从而量化控制火灾风险的热和毒性威胁参数,即热释放速率、有效燃烧热以及有毒产品释放,对火灾诱导燃烧产生的有毒气体(如HF、CO、NO、SO2和HCl)的危险性进行了一级评估.周洋捷等[11]对锂电池过充热失控的原因进行了总结,锂电池的过充会导致电池内部发生不可逆转的损伤,电池内部所发生的种种反应都有可能导致电池热失控的发生,外部环境如高低温、接触不良等,内部原因如电池内部电压过高,电池内部发生反应产生大量热量与可燃气体等都会导致电池热失控现象的发生.图3表明了锂离子电池过充导致热失控的原因及特征. ...
Review:Understanding the thermal runaway behavior of Li-ion batteries through experimental techniques
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2019
... JINDAL等[12]利用加速量热仪进行锂电池热失控试验,通过量热计中的火加热-等待-搜索(HWS)方法获得电池的温度和压力分布.研究发现电池在160 ℃下温度曲线第一次显著下降是由于隔膜融化后气体排放引起的焦耳汤姆逊效应,在加热和快速热失控阶段都在不断地放出气体.皇甫趁心[13]认为是外界温度升高导致锂电池受热,电池内部的反应如一个相互促进的反应链,SEI膜首先分解并放出热量加热电池,促使负极与溶剂的反应进一步释放热量,进而导致负极与结合剂的化学反应、电解溶剂分解、正极的热分解反应,并放出大量的热与可燃性气体,最终导致电池爆炸.电池爆炸的机理因使用的正负极、隔膜与电解质材料不同而存在差异.在锂离子电池充电初期,电流通过电池时一部分电能转化为内能,电池温度逐渐上升.随着电池温度升高,锂离子与电解液进一步反应、嵌锂碳与电解液反应相继发生,同时伴随着溶剂的分解、粘结剂与锂金属的反应.随着充电时间的增加,上述反应变得更加剧烈,最终引起过充热失控[13].山彤欣等[14]总结了锂电池机械滥用造成热失控的原因,并针对机械滥用导致热失控的失效形式、特征、影响因素等进行了总结,如图4所示,由于外力作用导致电池发生位移或者变形是机械滥用的两种常见特征.根据电池的变形程度和破损程度可以将机械滥用分为挤压和穿刺两种.两种方式分别会导致电池发生内、外短路或电解液泄漏的现象发生,从而引发电池发生热失控.WANG等[15]表明短路、针刺、撞击造成的动力锂电池短路的机理大致相同.短路时,由于较大电流通过动力锂电池,导致其内部产生大量热,随着温度的加剧,电池温度逐渐升高到正极热分解的温度,导致电池热失控;在针刺时,针刺部位导致电池内部短路,使得内部过流产生大量的热,使电池内部温度升高至正极分解. ...
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2018
... JINDAL等[12]利用加速量热仪进行锂电池热失控试验,通过量热计中的火加热-等待-搜索(HWS)方法获得电池的温度和压力分布.研究发现电池在160 ℃下温度曲线第一次显著下降是由于隔膜融化后气体排放引起的焦耳汤姆逊效应,在加热和快速热失控阶段都在不断地放出气体.皇甫趁心[13]认为是外界温度升高导致锂电池受热,电池内部的反应如一个相互促进的反应链,SEI膜首先分解并放出热量加热电池,促使负极与溶剂的反应进一步释放热量,进而导致负极与结合剂的化学反应、电解溶剂分解、正极的热分解反应,并放出大量的热与可燃性气体,最终导致电池爆炸.电池爆炸的机理因使用的正负极、隔膜与电解质材料不同而存在差异.在锂离子电池充电初期,电流通过电池时一部分电能转化为内能,电池温度逐渐上升.随着电池温度升高,锂离子与电解液进一步反应、嵌锂碳与电解液反应相继发生,同时伴随着溶剂的分解、粘结剂与锂金属的反应.随着充电时间的增加,上述反应变得更加剧烈,最终引起过充热失控[13].山彤欣等[14]总结了锂电池机械滥用造成热失控的原因,并针对机械滥用导致热失控的失效形式、特征、影响因素等进行了总结,如图4所示,由于外力作用导致电池发生位移或者变形是机械滥用的两种常见特征.根据电池的变形程度和破损程度可以将机械滥用分为挤压和穿刺两种.两种方式分别会导致电池发生内、外短路或电解液泄漏的现象发生,从而引发电池发生热失控.WANG等[15]表明短路、针刺、撞击造成的动力锂电池短路的机理大致相同.短路时,由于较大电流通过动力锂电池,导致其内部产生大量热,随着温度的加剧,电池温度逐渐升高到正极热分解的温度,导致电池热失控;在针刺时,针刺部位导致电池内部短路,使得内部过流产生大量的热,使电池内部温度升高至正极分解. ...
... [13].山彤欣等[14]总结了锂电池机械滥用造成热失控的原因,并针对机械滥用导致热失控的失效形式、特征、影响因素等进行了总结,如图4所示,由于外力作用导致电池发生位移或者变形是机械滥用的两种常见特征.根据电池的变形程度和破损程度可以将机械滥用分为挤压和穿刺两种.两种方式分别会导致电池发生内、外短路或电解液泄漏的现象发生,从而引发电池发生热失控.WANG等[15]表明短路、针刺、撞击造成的动力锂电池短路的机理大致相同.短路时,由于较大电流通过动力锂电池,导致其内部产生大量热,随着温度的加剧,电池温度逐渐升高到正极热分解的温度,导致电池热失控;在针刺时,针刺部位导致电池内部短路,使得内部过流产生大量的热,使电池内部温度升高至正极分解. ...
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2018
... JINDAL等[12]利用加速量热仪进行锂电池热失控试验,通过量热计中的火加热-等待-搜索(HWS)方法获得电池的温度和压力分布.研究发现电池在160 ℃下温度曲线第一次显著下降是由于隔膜融化后气体排放引起的焦耳汤姆逊效应,在加热和快速热失控阶段都在不断地放出气体.皇甫趁心[13]认为是外界温度升高导致锂电池受热,电池内部的反应如一个相互促进的反应链,SEI膜首先分解并放出热量加热电池,促使负极与溶剂的反应进一步释放热量,进而导致负极与结合剂的化学反应、电解溶剂分解、正极的热分解反应,并放出大量的热与可燃性气体,最终导致电池爆炸.电池爆炸的机理因使用的正负极、隔膜与电解质材料不同而存在差异.在锂离子电池充电初期,电流通过电池时一部分电能转化为内能,电池温度逐渐上升.随着电池温度升高,锂离子与电解液进一步反应、嵌锂碳与电解液反应相继发生,同时伴随着溶剂的分解、粘结剂与锂金属的反应.随着充电时间的增加,上述反应变得更加剧烈,最终引起过充热失控[13].山彤欣等[14]总结了锂电池机械滥用造成热失控的原因,并针对机械滥用导致热失控的失效形式、特征、影响因素等进行了总结,如图4所示,由于外力作用导致电池发生位移或者变形是机械滥用的两种常见特征.根据电池的变形程度和破损程度可以将机械滥用分为挤压和穿刺两种.两种方式分别会导致电池发生内、外短路或电解液泄漏的现象发生,从而引发电池发生热失控.WANG等[15]表明短路、针刺、撞击造成的动力锂电池短路的机理大致相同.短路时,由于较大电流通过动力锂电池,导致其内部产生大量热,随着温度的加剧,电池温度逐渐升高到正极热分解的温度,导致电池热失控;在针刺时,针刺部位导致电池内部短路,使得内部过流产生大量的热,使电池内部温度升高至正极分解. ...
... [13].山彤欣等[14]总结了锂电池机械滥用造成热失控的原因,并针对机械滥用导致热失控的失效形式、特征、影响因素等进行了总结,如图4所示,由于外力作用导致电池发生位移或者变形是机械滥用的两种常见特征.根据电池的变形程度和破损程度可以将机械滥用分为挤压和穿刺两种.两种方式分别会导致电池发生内、外短路或电解液泄漏的现象发生,从而引发电池发生热失控.WANG等[15]表明短路、针刺、撞击造成的动力锂电池短路的机理大致相同.短路时,由于较大电流通过动力锂电池,导致其内部产生大量热,随着温度的加剧,电池温度逐渐升高到正极热分解的温度,导致电池热失控;在针刺时,针刺部位导致电池内部短路,使得内部过流产生大量的热,使电池内部温度升高至正极分解. ...
新能源汽车动力电池“机械滥用-热失控”及其安全防控技术综述
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2022
... JINDAL等[12]利用加速量热仪进行锂电池热失控试验,通过量热计中的火加热-等待-搜索(HWS)方法获得电池的温度和压力分布.研究发现电池在160 ℃下温度曲线第一次显著下降是由于隔膜融化后气体排放引起的焦耳汤姆逊效应,在加热和快速热失控阶段都在不断地放出气体.皇甫趁心[13]认为是外界温度升高导致锂电池受热,电池内部的反应如一个相互促进的反应链,SEI膜首先分解并放出热量加热电池,促使负极与溶剂的反应进一步释放热量,进而导致负极与结合剂的化学反应、电解溶剂分解、正极的热分解反应,并放出大量的热与可燃性气体,最终导致电池爆炸.电池爆炸的机理因使用的正负极、隔膜与电解质材料不同而存在差异.在锂离子电池充电初期,电流通过电池时一部分电能转化为内能,电池温度逐渐上升.随着电池温度升高,锂离子与电解液进一步反应、嵌锂碳与电解液反应相继发生,同时伴随着溶剂的分解、粘结剂与锂金属的反应.随着充电时间的增加,上述反应变得更加剧烈,最终引起过充热失控[13].山彤欣等[14]总结了锂电池机械滥用造成热失控的原因,并针对机械滥用导致热失控的失效形式、特征、影响因素等进行了总结,如图4所示,由于外力作用导致电池发生位移或者变形是机械滥用的两种常见特征.根据电池的变形程度和破损程度可以将机械滥用分为挤压和穿刺两种.两种方式分别会导致电池发生内、外短路或电解液泄漏的现象发生,从而引发电池发生热失控.WANG等[15]表明短路、针刺、撞击造成的动力锂电池短路的机理大致相同.短路时,由于较大电流通过动力锂电池,导致其内部产生大量热,随着温度的加剧,电池温度逐渐升高到正极热分解的温度,导致电池热失控;在针刺时,针刺部位导致电池内部短路,使得内部过流产生大量的热,使电池内部温度升高至正极分解. ...
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3 锂离子电池火灾早期预警技术造成锂离子电池发生热失控有内部因素和外部因素两种情况.不管是由何种因素造成的锂离子电池热失控,都会造成锂离子电池物理或者化学状态的改变,当某一参数的变化达到了临界值就会造成锂离子电池的热失控事故发生.因此,对于锂离子电池早期火灾预警技术可以分为三个层级:锂离子电池表面缺陷检测、锂离子电池故障及早期热失控检测和锂离子电池早期火灾预警.对于电池外部物理状态的改变可以通过表面缺陷检测技术来实现,可以将表面缺陷检测加入到电池的日常安全检查中,作为最基本的一项安全预警.而对于电池故障及早期热失控的参数改变,例如电压、温度、内部反应所产生的可燃气体、热失控产生的烟雾等,可以通过电压电流检测装置、温度探测器、气体探测器、超声波探测等来实现.当电池发生火灾之后,可以通过火灾特征参数(火焰、烟气、温度等)检测预警.电池外部物理状态的细微改变不太会导致热失控的发生,因此表面缺陷检测可以作为日常的快速检查,而电池的温度、电压、电池内部产生的气体等参数则是息息相关并可以相互印证预警的,比如温度的上升会导致电池内部发生反应,改变电池的电压状态以及电池内部材料构件的状态,电池内部的反应进行到一定程度,则会造成电池内部气体泄出从而改变电池周围的气体和烟雾状态,进而引发火灾,因此可以将这几种参数设计为一种相互关联的多级预警系统. ...
Overview of “mechanical abuse-thermal runaway” of electric vehicle power battery and Its safety prevention and control technology
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2022
... JINDAL等[12]利用加速量热仪进行锂电池热失控试验,通过量热计中的火加热-等待-搜索(HWS)方法获得电池的温度和压力分布.研究发现电池在160 ℃下温度曲线第一次显著下降是由于隔膜融化后气体排放引起的焦耳汤姆逊效应,在加热和快速热失控阶段都在不断地放出气体.皇甫趁心[13]认为是外界温度升高导致锂电池受热,电池内部的反应如一个相互促进的反应链,SEI膜首先分解并放出热量加热电池,促使负极与溶剂的反应进一步释放热量,进而导致负极与结合剂的化学反应、电解溶剂分解、正极的热分解反应,并放出大量的热与可燃性气体,最终导致电池爆炸.电池爆炸的机理因使用的正负极、隔膜与电解质材料不同而存在差异.在锂离子电池充电初期,电流通过电池时一部分电能转化为内能,电池温度逐渐上升.随着电池温度升高,锂离子与电解液进一步反应、嵌锂碳与电解液反应相继发生,同时伴随着溶剂的分解、粘结剂与锂金属的反应.随着充电时间的增加,上述反应变得更加剧烈,最终引起过充热失控[13].山彤欣等[14]总结了锂电池机械滥用造成热失控的原因,并针对机械滥用导致热失控的失效形式、特征、影响因素等进行了总结,如图4所示,由于外力作用导致电池发生位移或者变形是机械滥用的两种常见特征.根据电池的变形程度和破损程度可以将机械滥用分为挤压和穿刺两种.两种方式分别会导致电池发生内、外短路或电解液泄漏的现象发生,从而引发电池发生热失控.WANG等[15]表明短路、针刺、撞击造成的动力锂电池短路的机理大致相同.短路时,由于较大电流通过动力锂电池,导致其内部产生大量热,随着温度的加剧,电池温度逐渐升高到正极热分解的温度,导致电池热失控;在针刺时,针刺部位导致电池内部短路,使得内部过流产生大量的热,使电池内部温度升高至正极分解. ...
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14]
3 锂离子电池火灾早期预警技术造成锂离子电池发生热失控有内部因素和外部因素两种情况.不管是由何种因素造成的锂离子电池热失控,都会造成锂离子电池物理或者化学状态的改变,当某一参数的变化达到了临界值就会造成锂离子电池的热失控事故发生.因此,对于锂离子电池早期火灾预警技术可以分为三个层级:锂离子电池表面缺陷检测、锂离子电池故障及早期热失控检测和锂离子电池早期火灾预警.对于电池外部物理状态的改变可以通过表面缺陷检测技术来实现,可以将表面缺陷检测加入到电池的日常安全检查中,作为最基本的一项安全预警.而对于电池故障及早期热失控的参数改变,例如电压、温度、内部反应所产生的可燃气体、热失控产生的烟雾等,可以通过电压电流检测装置、温度探测器、气体探测器、超声波探测等来实现.当电池发生火灾之后,可以通过火灾特征参数(火焰、烟气、温度等)检测预警.电池外部物理状态的细微改变不太会导致热失控的发生,因此表面缺陷检测可以作为日常的快速检查,而电池的温度、电压、电池内部产生的气体等参数则是息息相关并可以相互印证预警的,比如温度的上升会导致电池内部发生反应,改变电池的电压状态以及电池内部材料构件的状态,电池内部的反应进行到一定程度,则会造成电池内部气体泄出从而改变电池周围的气体和烟雾状态,进而引发火灾,因此可以将这几种参数设计为一种相互关联的多级预警系统. ...
Mechanical abuse simulation and thermal runaway risks of large-format Li-ion batteries
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2017
... JINDAL等[12]利用加速量热仪进行锂电池热失控试验,通过量热计中的火加热-等待-搜索(HWS)方法获得电池的温度和压力分布.研究发现电池在160 ℃下温度曲线第一次显著下降是由于隔膜融化后气体排放引起的焦耳汤姆逊效应,在加热和快速热失控阶段都在不断地放出气体.皇甫趁心[13]认为是外界温度升高导致锂电池受热,电池内部的反应如一个相互促进的反应链,SEI膜首先分解并放出热量加热电池,促使负极与溶剂的反应进一步释放热量,进而导致负极与结合剂的化学反应、电解溶剂分解、正极的热分解反应,并放出大量的热与可燃性气体,最终导致电池爆炸.电池爆炸的机理因使用的正负极、隔膜与电解质材料不同而存在差异.在锂离子电池充电初期,电流通过电池时一部分电能转化为内能,电池温度逐渐上升.随着电池温度升高,锂离子与电解液进一步反应、嵌锂碳与电解液反应相继发生,同时伴随着溶剂的分解、粘结剂与锂金属的反应.随着充电时间的增加,上述反应变得更加剧烈,最终引起过充热失控[13].山彤欣等[14]总结了锂电池机械滥用造成热失控的原因,并针对机械滥用导致热失控的失效形式、特征、影响因素等进行了总结,如图4所示,由于外力作用导致电池发生位移或者变形是机械滥用的两种常见特征.根据电池的变形程度和破损程度可以将机械滥用分为挤压和穿刺两种.两种方式分别会导致电池发生内、外短路或电解液泄漏的现象发生,从而引发电池发生热失控.WANG等[15]表明短路、针刺、撞击造成的动力锂电池短路的机理大致相同.短路时,由于较大电流通过动力锂电池,导致其内部产生大量热,随着温度的加剧,电池温度逐渐升高到正极热分解的温度,导致电池热失控;在针刺时,针刺部位导致电池内部短路,使得内部过流产生大量的热,使电池内部温度升高至正极分解. ...
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2021
... 许海彪[16]基于深度学习的方法针对锂电池表面缺陷检测进行研究,提出新的网络结构对直接回归算法YOLOv3进行优化,可以更快速、准确地检测出电池表面的缺陷情况.锂电池内褶皱的存在会折损锂电池的使用寿命,甚至会带来安全隐患.王刚[17]提出了基于深度学习的锂电池褶皱检测方法,用卷积神经网络对锂电池的褶皱特征进行学习来提高对电池褶皱情况的分辨检测精度,该方法的检测时间和检测效果低于人工检测.桂久琪等[18]对YOLOv4算法进行改进,通过将传统卷积替换为空洞卷积,在颈部网络中插入通道注意力机制,将条件卷积融合在分类和边界框回归等方式中,来提高检测尺度精度、减少模型计算量以及扩大数据量,改进后的算法对于电池的缺陷检测精确度均值达到了93.46%.李瑞坤[19]针对软包电池表面存在的多种复杂缺陷,利用了深度学习技术设计了一种端对端的缺陷检测方法,从数据采集、特征提取与分析、形态分割等多个角度对算法进行改进和创新.该方法提高了电池表面缺陷检测的高精度需求,降低了电池表面缺陷尺度跨度过大及微小缺陷带来的检测难度,针对电池表面缺陷的缺点和检测需求改进了缺陷检测的方法. ...
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2021
... 许海彪[16]基于深度学习的方法针对锂电池表面缺陷检测进行研究,提出新的网络结构对直接回归算法YOLOv3进行优化,可以更快速、准确地检测出电池表面的缺陷情况.锂电池内褶皱的存在会折损锂电池的使用寿命,甚至会带来安全隐患.王刚[17]提出了基于深度学习的锂电池褶皱检测方法,用卷积神经网络对锂电池的褶皱特征进行学习来提高对电池褶皱情况的分辨检测精度,该方法的检测时间和检测效果低于人工检测.桂久琪等[18]对YOLOv4算法进行改进,通过将传统卷积替换为空洞卷积,在颈部网络中插入通道注意力机制,将条件卷积融合在分类和边界框回归等方式中,来提高检测尺度精度、减少模型计算量以及扩大数据量,改进后的算法对于电池的缺陷检测精确度均值达到了93.46%.李瑞坤[19]针对软包电池表面存在的多种复杂缺陷,利用了深度学习技术设计了一种端对端的缺陷检测方法,从数据采集、特征提取与分析、形态分割等多个角度对算法进行改进和创新.该方法提高了电池表面缺陷检测的高精度需求,降低了电池表面缺陷尺度跨度过大及微小缺陷带来的检测难度,针对电池表面缺陷的缺点和检测需求改进了缺陷检测的方法. ...
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2019
... 许海彪[16]基于深度学习的方法针对锂电池表面缺陷检测进行研究,提出新的网络结构对直接回归算法YOLOv3进行优化,可以更快速、准确地检测出电池表面的缺陷情况.锂电池内褶皱的存在会折损锂电池的使用寿命,甚至会带来安全隐患.王刚[17]提出了基于深度学习的锂电池褶皱检测方法,用卷积神经网络对锂电池的褶皱特征进行学习来提高对电池褶皱情况的分辨检测精度,该方法的检测时间和检测效果低于人工检测.桂久琪等[18]对YOLOv4算法进行改进,通过将传统卷积替换为空洞卷积,在颈部网络中插入通道注意力机制,将条件卷积融合在分类和边界框回归等方式中,来提高检测尺度精度、减少模型计算量以及扩大数据量,改进后的算法对于电池的缺陷检测精确度均值达到了93.46%.李瑞坤[19]针对软包电池表面存在的多种复杂缺陷,利用了深度学习技术设计了一种端对端的缺陷检测方法,从数据采集、特征提取与分析、形态分割等多个角度对算法进行改进和创新.该方法提高了电池表面缺陷检测的高精度需求,降低了电池表面缺陷尺度跨度过大及微小缺陷带来的检测难度,针对电池表面缺陷的缺点和检测需求改进了缺陷检测的方法. ...
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2019
... 许海彪[16]基于深度学习的方法针对锂电池表面缺陷检测进行研究,提出新的网络结构对直接回归算法YOLOv3进行优化,可以更快速、准确地检测出电池表面的缺陷情况.锂电池内褶皱的存在会折损锂电池的使用寿命,甚至会带来安全隐患.王刚[17]提出了基于深度学习的锂电池褶皱检测方法,用卷积神经网络对锂电池的褶皱特征进行学习来提高对电池褶皱情况的分辨检测精度,该方法的检测时间和检测效果低于人工检测.桂久琪等[18]对YOLOv4算法进行改进,通过将传统卷积替换为空洞卷积,在颈部网络中插入通道注意力机制,将条件卷积融合在分类和边界框回归等方式中,来提高检测尺度精度、减少模型计算量以及扩大数据量,改进后的算法对于电池的缺陷检测精确度均值达到了93.46%.李瑞坤[19]针对软包电池表面存在的多种复杂缺陷,利用了深度学习技术设计了一种端对端的缺陷检测方法,从数据采集、特征提取与分析、形态分割等多个角度对算法进行改进和创新.该方法提高了电池表面缺陷检测的高精度需求,降低了电池表面缺陷尺度跨度过大及微小缺陷带来的检测难度,针对电池表面缺陷的缺点和检测需求改进了缺陷检测的方法. ...
基于改进YOLOv4的锂电池缺陷检测方法
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2022
... 许海彪[16]基于深度学习的方法针对锂电池表面缺陷检测进行研究,提出新的网络结构对直接回归算法YOLOv3进行优化,可以更快速、准确地检测出电池表面的缺陷情况.锂电池内褶皱的存在会折损锂电池的使用寿命,甚至会带来安全隐患.王刚[17]提出了基于深度学习的锂电池褶皱检测方法,用卷积神经网络对锂电池的褶皱特征进行学习来提高对电池褶皱情况的分辨检测精度,该方法的检测时间和检测效果低于人工检测.桂久琪等[18]对YOLOv4算法进行改进,通过将传统卷积替换为空洞卷积,在颈部网络中插入通道注意力机制,将条件卷积融合在分类和边界框回归等方式中,来提高检测尺度精度、减少模型计算量以及扩大数据量,改进后的算法对于电池的缺陷检测精确度均值达到了93.46%.李瑞坤[19]针对软包电池表面存在的多种复杂缺陷,利用了深度学习技术设计了一种端对端的缺陷检测方法,从数据采集、特征提取与分析、形态分割等多个角度对算法进行改进和创新.该方法提高了电池表面缺陷检测的高精度需求,降低了电池表面缺陷尺度跨度过大及微小缺陷带来的检测难度,针对电池表面缺陷的缺点和检测需求改进了缺陷检测的方法. ...
Lithium battery defect detection method based on improved YOLOv4
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2022
... 许海彪[16]基于深度学习的方法针对锂电池表面缺陷检测进行研究,提出新的网络结构对直接回归算法YOLOv3进行优化,可以更快速、准确地检测出电池表面的缺陷情况.锂电池内褶皱的存在会折损锂电池的使用寿命,甚至会带来安全隐患.王刚[17]提出了基于深度学习的锂电池褶皱检测方法,用卷积神经网络对锂电池的褶皱特征进行学习来提高对电池褶皱情况的分辨检测精度,该方法的检测时间和检测效果低于人工检测.桂久琪等[18]对YOLOv4算法进行改进,通过将传统卷积替换为空洞卷积,在颈部网络中插入通道注意力机制,将条件卷积融合在分类和边界框回归等方式中,来提高检测尺度精度、减少模型计算量以及扩大数据量,改进后的算法对于电池的缺陷检测精确度均值达到了93.46%.李瑞坤[19]针对软包电池表面存在的多种复杂缺陷,利用了深度学习技术设计了一种端对端的缺陷检测方法,从数据采集、特征提取与分析、形态分割等多个角度对算法进行改进和创新.该方法提高了电池表面缺陷检测的高精度需求,降低了电池表面缺陷尺度跨度过大及微小缺陷带来的检测难度,针对电池表面缺陷的缺点和检测需求改进了缺陷检测的方法. ...
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2019
... 许海彪[16]基于深度学习的方法针对锂电池表面缺陷检测进行研究,提出新的网络结构对直接回归算法YOLOv3进行优化,可以更快速、准确地检测出电池表面的缺陷情况.锂电池内褶皱的存在会折损锂电池的使用寿命,甚至会带来安全隐患.王刚[17]提出了基于深度学习的锂电池褶皱检测方法,用卷积神经网络对锂电池的褶皱特征进行学习来提高对电池褶皱情况的分辨检测精度,该方法的检测时间和检测效果低于人工检测.桂久琪等[18]对YOLOv4算法进行改进,通过将传统卷积替换为空洞卷积,在颈部网络中插入通道注意力机制,将条件卷积融合在分类和边界框回归等方式中,来提高检测尺度精度、减少模型计算量以及扩大数据量,改进后的算法对于电池的缺陷检测精确度均值达到了93.46%.李瑞坤[19]针对软包电池表面存在的多种复杂缺陷,利用了深度学习技术设计了一种端对端的缺陷检测方法,从数据采集、特征提取与分析、形态分割等多个角度对算法进行改进和创新.该方法提高了电池表面缺陷检测的高精度需求,降低了电池表面缺陷尺度跨度过大及微小缺陷带来的检测难度,针对电池表面缺陷的缺点和检测需求改进了缺陷检测的方法. ...
... 传统的视觉检测算法需要采用不同检测算法处理不同特征的表面缺陷,很难形成统一的检测框架[19].图5为目标检测算法的历程简图.封学勇[20]将锂电池表面的缺陷检测作为目标的检测任务处理,在检测方法中应用深度学习技术来完成锂电池表面缺陷的识别与分类.使用了Faster R-CNN、Cascade R-CNN和YOLOv3三种方法分别对电池缺陷进行识别,其中Cascade R-CNN在误检、漏检两方面的表现性更适合电池表面缺陷的检测,通过对该方法检测结果调整一系列参数进行优化,使平均漏检率达到了6.21%,平均误检率达到了3.91%[20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
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2019
... 许海彪[16]基于深度学习的方法针对锂电池表面缺陷检测进行研究,提出新的网络结构对直接回归算法YOLOv3进行优化,可以更快速、准确地检测出电池表面的缺陷情况.锂电池内褶皱的存在会折损锂电池的使用寿命,甚至会带来安全隐患.王刚[17]提出了基于深度学习的锂电池褶皱检测方法,用卷积神经网络对锂电池的褶皱特征进行学习来提高对电池褶皱情况的分辨检测精度,该方法的检测时间和检测效果低于人工检测.桂久琪等[18]对YOLOv4算法进行改进,通过将传统卷积替换为空洞卷积,在颈部网络中插入通道注意力机制,将条件卷积融合在分类和边界框回归等方式中,来提高检测尺度精度、减少模型计算量以及扩大数据量,改进后的算法对于电池的缺陷检测精确度均值达到了93.46%.李瑞坤[19]针对软包电池表面存在的多种复杂缺陷,利用了深度学习技术设计了一种端对端的缺陷检测方法,从数据采集、特征提取与分析、形态分割等多个角度对算法进行改进和创新.该方法提高了电池表面缺陷检测的高精度需求,降低了电池表面缺陷尺度跨度过大及微小缺陷带来的检测难度,针对电池表面缺陷的缺点和检测需求改进了缺陷检测的方法. ...
... 传统的视觉检测算法需要采用不同检测算法处理不同特征的表面缺陷,很难形成统一的检测框架[19].图5为目标检测算法的历程简图.封学勇[20]将锂电池表面的缺陷检测作为目标的检测任务处理,在检测方法中应用深度学习技术来完成锂电池表面缺陷的识别与分类.使用了Faster R-CNN、Cascade R-CNN和YOLOv3三种方法分别对电池缺陷进行识别,其中Cascade R-CNN在误检、漏检两方面的表现性更适合电池表面缺陷的检测,通过对该方法检测结果调整一系列参数进行优化,使平均漏检率达到了6.21%,平均误检率达到了3.91%[20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
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2020
... 传统的视觉检测算法需要采用不同检测算法处理不同特征的表面缺陷,很难形成统一的检测框架[19].图5为目标检测算法的历程简图.封学勇[20]将锂电池表面的缺陷检测作为目标的检测任务处理,在检测方法中应用深度学习技术来完成锂电池表面缺陷的识别与分类.使用了Faster R-CNN、Cascade R-CNN和YOLOv3三种方法分别对电池缺陷进行识别,其中Cascade R-CNN在误检、漏检两方面的表现性更适合电池表面缺陷的检测,通过对该方法检测结果调整一系列参数进行优化,使平均漏检率达到了6.21%,平均误检率达到了3.91%[20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
... [20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
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2020
... 传统的视觉检测算法需要采用不同检测算法处理不同特征的表面缺陷,很难形成统一的检测框架[19].图5为目标检测算法的历程简图.封学勇[20]将锂电池表面的缺陷检测作为目标的检测任务处理,在检测方法中应用深度学习技术来完成锂电池表面缺陷的识别与分类.使用了Faster R-CNN、Cascade R-CNN和YOLOv3三种方法分别对电池缺陷进行识别,其中Cascade R-CNN在误检、漏检两方面的表现性更适合电池表面缺陷的检测,通过对该方法检测结果调整一系列参数进行优化,使平均漏检率达到了6.21%,平均误检率达到了3.91%[20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
... [20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
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2019
... 传统的视觉检测算法需要采用不同检测算法处理不同特征的表面缺陷,很难形成统一的检测框架[19].图5为目标检测算法的历程简图.封学勇[20]将锂电池表面的缺陷检测作为目标的检测任务处理,在检测方法中应用深度学习技术来完成锂电池表面缺陷的识别与分类.使用了Faster R-CNN、Cascade R-CNN和YOLOv3三种方法分别对电池缺陷进行识别,其中Cascade R-CNN在误检、漏检两方面的表现性更适合电池表面缺陷的检测,通过对该方法检测结果调整一系列参数进行优化,使平均漏检率达到了6.21%,平均误检率达到了3.91%[20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
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2019
... 传统的视觉检测算法需要采用不同检测算法处理不同特征的表面缺陷,很难形成统一的检测框架[19].图5为目标检测算法的历程简图.封学勇[20]将锂电池表面的缺陷检测作为目标的检测任务处理,在检测方法中应用深度学习技术来完成锂电池表面缺陷的识别与分类.使用了Faster R-CNN、Cascade R-CNN和YOLOv3三种方法分别对电池缺陷进行识别,其中Cascade R-CNN在误检、漏检两方面的表现性更适合电池表面缺陷的检测,通过对该方法检测结果调整一系列参数进行优化,使平均漏检率达到了6.21%,平均误检率达到了3.91%[20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
基于AI技术的锂离子电池存储区火灾早期探测技术研究
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2022
... 传统的视觉检测算法需要采用不同检测算法处理不同特征的表面缺陷,很难形成统一的检测框架[19].图5为目标检测算法的历程简图.封学勇[20]将锂电池表面的缺陷检测作为目标的检测任务处理,在检测方法中应用深度学习技术来完成锂电池表面缺陷的识别与分类.使用了Faster R-CNN、Cascade R-CNN和YOLOv3三种方法分别对电池缺陷进行识别,其中Cascade R-CNN在误检、漏检两方面的表现性更适合电池表面缺陷的检测,通过对该方法检测结果调整一系列参数进行优化,使平均漏检率达到了6.21%,平均误检率达到了3.91%[20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
Research on early fire detection technology of lithium-ion battery storage area based on Al technology
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2022
... 传统的视觉检测算法需要采用不同检测算法处理不同特征的表面缺陷,很难形成统一的检测框架[19].图5为目标检测算法的历程简图.封学勇[20]将锂电池表面的缺陷检测作为目标的检测任务处理,在检测方法中应用深度学习技术来完成锂电池表面缺陷的识别与分类.使用了Faster R-CNN、Cascade R-CNN和YOLOv3三种方法分别对电池缺陷进行识别,其中Cascade R-CNN在误检、漏检两方面的表现性更适合电池表面缺陷的检测,通过对该方法检测结果调整一系列参数进行优化,使平均漏检率达到了6.21%,平均误检率达到了3.91%[20].张志国[21]以电池片为研究对象,提出了一种机器视觉系统用来自动检测电池片表面的缺陷,并对使用的检测算法预处理图像及特征提取方法等进行优化,使整个系统的准确率高达95%,对于漏金属和脱碳两种缺陷成功检测并分类的准确率为95.44%.林格[22]开发了一种检测锂离子电池火灾表征的AI探测系统,利用目标检测的方式来对电池热失控时所产生的烟雾、火焰等进行检测,通过基于块的运动前景区域提取的方法来实现目标检测对于动态信息的捕捉,从而达到对电池火灾的预警效果. ...
In operando acoustic detection of lithium metal plating in commercial LiCoO2/Graphite pouch cells
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2020
... BOMMIER等[23]描述了在标准形状因数范围内,使用超声检测商用石墨阳极上的锂金属镀层,验证研究扩展了之前关于超声波作为电池诊断工具的工作,表征了锂金属镀层的程度.HSIEH等[24]证明声学飞行时间试验可以测量电池的充电状态和健康状态,还讨论了通过密度和模量变化将声速变化和电池内的充电状态和健康状态联系起来的框架.LUKAS等[25]将超声透射回波与Biot理论相结合来表征锂离子电池的SOC,利用回波振幅和超声信号的延迟时间来对电池的SOC进行预测.胡南[26]为了研究锂电池内部锂枝晶的发生情况,设计研制了一种可以不用直接嵌入电池内部的反射式倾斜光纤光栅传感探针,如图6所示,通过电池电极表面来读取电池在运作过程中的实时原位光谱信号,由此来研究电池表面的锂枝晶形成规律和形成机制.研究表明该传感器可以很好地监测到锂枝晶的情况,还可以避开嵌入电池的技术难题,对电池健康状况的检测具有重要意义. ...
Electrochemical-acoustic time of flight:In operando correlation of physical dynamics with battery charge and health
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2015
... BOMMIER等[23]描述了在标准形状因数范围内,使用超声检测商用石墨阳极上的锂金属镀层,验证研究扩展了之前关于超声波作为电池诊断工具的工作,表征了锂金属镀层的程度.HSIEH等[24]证明声学飞行时间试验可以测量电池的充电状态和健康状态,还讨论了通过密度和模量变化将声速变化和电池内的充电状态和健康状态联系起来的框架.LUKAS等[25]将超声透射回波与Biot理论相结合来表征锂离子电池的SOC,利用回波振幅和超声信号的延迟时间来对电池的SOC进行预测.胡南[26]为了研究锂电池内部锂枝晶的发生情况,设计研制了一种可以不用直接嵌入电池内部的反射式倾斜光纤光栅传感探针,如图6所示,通过电池电极表面来读取电池在运作过程中的实时原位光谱信号,由此来研究电池表面的锂枝晶形成规律和形成机制.研究表明该传感器可以很好地监测到锂枝晶的情况,还可以避开嵌入电池的技术难题,对电池健康状况的检测具有重要意义. ...
Probing lithium-ion batteries’ state-of-charge using ultrasonic transmission:Concept and laboratory testing
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2017
... BOMMIER等[23]描述了在标准形状因数范围内,使用超声检测商用石墨阳极上的锂金属镀层,验证研究扩展了之前关于超声波作为电池诊断工具的工作,表征了锂金属镀层的程度.HSIEH等[24]证明声学飞行时间试验可以测量电池的充电状态和健康状态,还讨论了通过密度和模量变化将声速变化和电池内的充电状态和健康状态联系起来的框架.LUKAS等[25]将超声透射回波与Biot理论相结合来表征锂离子电池的SOC,利用回波振幅和超声信号的延迟时间来对电池的SOC进行预测.胡南[26]为了研究锂电池内部锂枝晶的发生情况,设计研制了一种可以不用直接嵌入电池内部的反射式倾斜光纤光栅传感探针,如图6所示,通过电池电极表面来读取电池在运作过程中的实时原位光谱信号,由此来研究电池表面的锂枝晶形成规律和形成机制.研究表明该传感器可以很好地监测到锂枝晶的情况,还可以避开嵌入电池的技术难题,对电池健康状况的检测具有重要意义. ...
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2020
... BOMMIER等[23]描述了在标准形状因数范围内,使用超声检测商用石墨阳极上的锂金属镀层,验证研究扩展了之前关于超声波作为电池诊断工具的工作,表征了锂金属镀层的程度.HSIEH等[24]证明声学飞行时间试验可以测量电池的充电状态和健康状态,还讨论了通过密度和模量变化将声速变化和电池内的充电状态和健康状态联系起来的框架.LUKAS等[25]将超声透射回波与Biot理论相结合来表征锂离子电池的SOC,利用回波振幅和超声信号的延迟时间来对电池的SOC进行预测.胡南[26]为了研究锂电池内部锂枝晶的发生情况,设计研制了一种可以不用直接嵌入电池内部的反射式倾斜光纤光栅传感探针,如图6所示,通过电池电极表面来读取电池在运作过程中的实时原位光谱信号,由此来研究电池表面的锂枝晶形成规律和形成机制.研究表明该传感器可以很好地监测到锂枝晶的情况,还可以避开嵌入电池的技术难题,对电池健康状况的检测具有重要意义. ...
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26]
PHAM等[27]采用原位和操作数EA-ToF光谱、同步分数热失控量热法(FTRC)和同步辐射X射线成像技术,对商用锂离子电池进行了热滥用测试.研究表明,使用EA-ToF光谱可以识别电池内部结构变化,如气体引起的分层,X射线成像可以对此变化进行证实,表明EA-ToF光谱学是一种检测电池故障的有前景的技术.SU等[28]提出了一种利用排气声信号对MW级LIB电站进行安全预警的方法,并在一个真实的储能舱中使用商用电池和模块进行了过充电诱导的热失控试验验证可行性.结果表明,通过排气声信号可以准确、快速地检测到热失控,考虑到存在多种干扰噪声,在对噪声进行分析的基础上,提出了一种基于谱减法的去噪方法.为了消除去噪后的相似干扰信号,利用XGBoost模型建立了声信号识别分类器,识别准确率可达92.31%.HAO等[29]针对无法用电压、温度等监测到的电池弯曲失效方面建立了基于声发射(AE)和三维数字图像相关方法的原位试验平台,研究了不同荷电状态下锂离子电池在弯曲荷载下的力学性能和失效机理.结果表明,电池的弯曲模量和刚度随着荷电状态的增加而增加,并得出了电池在弯曲失效过程中的主要损伤类型和扩展过程,解决了以往检测方法的失效问题.MAURA等[30]提出了一种不依赖于电气测量(电压、电流等)识别故障的方法,而是通过确定电池组件材料特征的变化,使用超声波直接测量电池状态.用超声波收集电池在过充到热失控过程中的数据,提取超声波信号特征,将超声波特征进行对比可以在电池过充15%时发出警告,在电池过程到35%时触发紧急停止.该方法可以在电池发生热失控前期即可识别故障并发出预警,提供一定的故障检测及火灾预防措施时间.KIM等[31]用显微镜观察、电化学阻抗谱和声发射等方法分析了在60 ℃和85 ℃下暴露两周后的锂离子电池的材料损伤机制.其中显微镜仅能观测电池表面变化或将电池进行拆解观测内部变化,而采用声发射技术可以对电池在热暴露过程中随时间的变化进行原位监测.在热暴露期间,当电池材料产生微裂痕时就能检测到大量的突发性声信号. ...
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2020
... BOMMIER等[23]描述了在标准形状因数范围内,使用超声检测商用石墨阳极上的锂金属镀层,验证研究扩展了之前关于超声波作为电池诊断工具的工作,表征了锂金属镀层的程度.HSIEH等[24]证明声学飞行时间试验可以测量电池的充电状态和健康状态,还讨论了通过密度和模量变化将声速变化和电池内的充电状态和健康状态联系起来的框架.LUKAS等[25]将超声透射回波与Biot理论相结合来表征锂离子电池的SOC,利用回波振幅和超声信号的延迟时间来对电池的SOC进行预测.胡南[26]为了研究锂电池内部锂枝晶的发生情况,设计研制了一种可以不用直接嵌入电池内部的反射式倾斜光纤光栅传感探针,如图6所示,通过电池电极表面来读取电池在运作过程中的实时原位光谱信号,由此来研究电池表面的锂枝晶形成规律和形成机制.研究表明该传感器可以很好地监测到锂枝晶的情况,还可以避开嵌入电池的技术难题,对电池健康状况的检测具有重要意义. ...
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26]
PHAM等[27]采用原位和操作数EA-ToF光谱、同步分数热失控量热法(FTRC)和同步辐射X射线成像技术,对商用锂离子电池进行了热滥用测试.研究表明,使用EA-ToF光谱可以识别电池内部结构变化,如气体引起的分层,X射线成像可以对此变化进行证实,表明EA-ToF光谱学是一种检测电池故障的有前景的技术.SU等[28]提出了一种利用排气声信号对MW级LIB电站进行安全预警的方法,并在一个真实的储能舱中使用商用电池和模块进行了过充电诱导的热失控试验验证可行性.结果表明,通过排气声信号可以准确、快速地检测到热失控,考虑到存在多种干扰噪声,在对噪声进行分析的基础上,提出了一种基于谱减法的去噪方法.为了消除去噪后的相似干扰信号,利用XGBoost模型建立了声信号识别分类器,识别准确率可达92.31%.HAO等[29]针对无法用电压、温度等监测到的电池弯曲失效方面建立了基于声发射(AE)和三维数字图像相关方法的原位试验平台,研究了不同荷电状态下锂离子电池在弯曲荷载下的力学性能和失效机理.结果表明,电池的弯曲模量和刚度随着荷电状态的增加而增加,并得出了电池在弯曲失效过程中的主要损伤类型和扩展过程,解决了以往检测方法的失效问题.MAURA等[30]提出了一种不依赖于电气测量(电压、电流等)识别故障的方法,而是通过确定电池组件材料特征的变化,使用超声波直接测量电池状态.用超声波收集电池在过充到热失控过程中的数据,提取超声波信号特征,将超声波特征进行对比可以在电池过充15%时发出警告,在电池过程到35%时触发紧急停止.该方法可以在电池发生热失控前期即可识别故障并发出预警,提供一定的故障检测及火灾预防措施时间.KIM等[31]用显微镜观察、电化学阻抗谱和声发射等方法分析了在60 ℃和85 ℃下暴露两周后的锂离子电池的材料损伤机制.其中显微镜仅能观测电池表面变化或将电池进行拆解观测内部变化,而采用声发射技术可以对电池在热暴露过程中随时间的变化进行原位监测.在热暴露期间,当电池材料产生微裂痕时就能检测到大量的突发性声信号. ...
Correlative acoustic time-of-flight spectroscopy and X-ray imaging to investigate gas-induced delamination in lithium-ion pouch cells during thermal runaway
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2020
... PHAM等[27]采用原位和操作数EA-ToF光谱、同步分数热失控量热法(FTRC)和同步辐射X射线成像技术,对商用锂离子电池进行了热滥用测试.研究表明,使用EA-ToF光谱可以识别电池内部结构变化,如气体引起的分层,X射线成像可以对此变化进行证实,表明EA-ToF光谱学是一种检测电池故障的有前景的技术.SU等[28]提出了一种利用排气声信号对MW级LIB电站进行安全预警的方法,并在一个真实的储能舱中使用商用电池和模块进行了过充电诱导的热失控试验验证可行性.结果表明,通过排气声信号可以准确、快速地检测到热失控,考虑到存在多种干扰噪声,在对噪声进行分析的基础上,提出了一种基于谱减法的去噪方法.为了消除去噪后的相似干扰信号,利用XGBoost模型建立了声信号识别分类器,识别准确率可达92.31%.HAO等[29]针对无法用电压、温度等监测到的电池弯曲失效方面建立了基于声发射(AE)和三维数字图像相关方法的原位试验平台,研究了不同荷电状态下锂离子电池在弯曲荷载下的力学性能和失效机理.结果表明,电池的弯曲模量和刚度随着荷电状态的增加而增加,并得出了电池在弯曲失效过程中的主要损伤类型和扩展过程,解决了以往检测方法的失效问题.MAURA等[30]提出了一种不依赖于电气测量(电压、电流等)识别故障的方法,而是通过确定电池组件材料特征的变化,使用超声波直接测量电池状态.用超声波收集电池在过充到热失控过程中的数据,提取超声波信号特征,将超声波特征进行对比可以在电池过充15%时发出警告,在电池过程到35%时触发紧急停止.该方法可以在电池发生热失控前期即可识别故障并发出预警,提供一定的故障检测及火灾预防措施时间.KIM等[31]用显微镜观察、电化学阻抗谱和声发射等方法分析了在60 ℃和85 ℃下暴露两周后的锂离子电池的材料损伤机制.其中显微镜仅能观测电池表面变化或将电池进行拆解观测内部变化,而采用声发射技术可以对电池在热暴露过程中随时间的变化进行原位监测.在热暴露期间,当电池材料产生微裂痕时就能检测到大量的突发性声信号. ...
Safety warning of lithium-ion battery energy storage station via venting acoustic signal detection for grid application
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2021
... PHAM等[27]采用原位和操作数EA-ToF光谱、同步分数热失控量热法(FTRC)和同步辐射X射线成像技术,对商用锂离子电池进行了热滥用测试.研究表明,使用EA-ToF光谱可以识别电池内部结构变化,如气体引起的分层,X射线成像可以对此变化进行证实,表明EA-ToF光谱学是一种检测电池故障的有前景的技术.SU等[28]提出了一种利用排气声信号对MW级LIB电站进行安全预警的方法,并在一个真实的储能舱中使用商用电池和模块进行了过充电诱导的热失控试验验证可行性.结果表明,通过排气声信号可以准确、快速地检测到热失控,考虑到存在多种干扰噪声,在对噪声进行分析的基础上,提出了一种基于谱减法的去噪方法.为了消除去噪后的相似干扰信号,利用XGBoost模型建立了声信号识别分类器,识别准确率可达92.31%.HAO等[29]针对无法用电压、温度等监测到的电池弯曲失效方面建立了基于声发射(AE)和三维数字图像相关方法的原位试验平台,研究了不同荷电状态下锂离子电池在弯曲荷载下的力学性能和失效机理.结果表明,电池的弯曲模量和刚度随着荷电状态的增加而增加,并得出了电池在弯曲失效过程中的主要损伤类型和扩展过程,解决了以往检测方法的失效问题.MAURA等[30]提出了一种不依赖于电气测量(电压、电流等)识别故障的方法,而是通过确定电池组件材料特征的变化,使用超声波直接测量电池状态.用超声波收集电池在过充到热失控过程中的数据,提取超声波信号特征,将超声波特征进行对比可以在电池过充15%时发出警告,在电池过程到35%时触发紧急停止.该方法可以在电池发生热失控前期即可识别故障并发出预警,提供一定的故障检测及火灾预防措施时间.KIM等[31]用显微镜观察、电化学阻抗谱和声发射等方法分析了在60 ℃和85 ℃下暴露两周后的锂离子电池的材料损伤机制.其中显微镜仅能观测电池表面变化或将电池进行拆解观测内部变化,而采用声发射技术可以对电池在热暴露过程中随时间的变化进行原位监测.在热暴露期间,当电池材料产生微裂痕时就能检测到大量的突发性声信号. ...
Study on mechanical properties and failure mechanism of 18650 lithium-ion battery using digital image correlation and acoustic emission
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2021
... PHAM等[27]采用原位和操作数EA-ToF光谱、同步分数热失控量热法(FTRC)和同步辐射X射线成像技术,对商用锂离子电池进行了热滥用测试.研究表明,使用EA-ToF光谱可以识别电池内部结构变化,如气体引起的分层,X射线成像可以对此变化进行证实,表明EA-ToF光谱学是一种检测电池故障的有前景的技术.SU等[28]提出了一种利用排气声信号对MW级LIB电站进行安全预警的方法,并在一个真实的储能舱中使用商用电池和模块进行了过充电诱导的热失控试验验证可行性.结果表明,通过排气声信号可以准确、快速地检测到热失控,考虑到存在多种干扰噪声,在对噪声进行分析的基础上,提出了一种基于谱减法的去噪方法.为了消除去噪后的相似干扰信号,利用XGBoost模型建立了声信号识别分类器,识别准确率可达92.31%.HAO等[29]针对无法用电压、温度等监测到的电池弯曲失效方面建立了基于声发射(AE)和三维数字图像相关方法的原位试验平台,研究了不同荷电状态下锂离子电池在弯曲荷载下的力学性能和失效机理.结果表明,电池的弯曲模量和刚度随着荷电状态的增加而增加,并得出了电池在弯曲失效过程中的主要损伤类型和扩展过程,解决了以往检测方法的失效问题.MAURA等[30]提出了一种不依赖于电气测量(电压、电流等)识别故障的方法,而是通过确定电池组件材料特征的变化,使用超声波直接测量电池状态.用超声波收集电池在过充到热失控过程中的数据,提取超声波信号特征,将超声波特征进行对比可以在电池过充15%时发出警告,在电池过程到35%时触发紧急停止.该方法可以在电池发生热失控前期即可识别故障并发出预警,提供一定的故障检测及火灾预防措施时间.KIM等[31]用显微镜观察、电化学阻抗谱和声发射等方法分析了在60 ℃和85 ℃下暴露两周后的锂离子电池的材料损伤机制.其中显微镜仅能观测电池表面变化或将电池进行拆解观测内部变化,而采用声发射技术可以对电池在热暴露过程中随时间的变化进行原位监测.在热暴露期间,当电池材料产生微裂痕时就能检测到大量的突发性声信号. ...
Avoiding thermal runaway in lithium-ion batteries using ultrasound detection of early failure mechanisms
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2022
... PHAM等[27]采用原位和操作数EA-ToF光谱、同步分数热失控量热法(FTRC)和同步辐射X射线成像技术,对商用锂离子电池进行了热滥用测试.研究表明,使用EA-ToF光谱可以识别电池内部结构变化,如气体引起的分层,X射线成像可以对此变化进行证实,表明EA-ToF光谱学是一种检测电池故障的有前景的技术.SU等[28]提出了一种利用排气声信号对MW级LIB电站进行安全预警的方法,并在一个真实的储能舱中使用商用电池和模块进行了过充电诱导的热失控试验验证可行性.结果表明,通过排气声信号可以准确、快速地检测到热失控,考虑到存在多种干扰噪声,在对噪声进行分析的基础上,提出了一种基于谱减法的去噪方法.为了消除去噪后的相似干扰信号,利用XGBoost模型建立了声信号识别分类器,识别准确率可达92.31%.HAO等[29]针对无法用电压、温度等监测到的电池弯曲失效方面建立了基于声发射(AE)和三维数字图像相关方法的原位试验平台,研究了不同荷电状态下锂离子电池在弯曲荷载下的力学性能和失效机理.结果表明,电池的弯曲模量和刚度随着荷电状态的增加而增加,并得出了电池在弯曲失效过程中的主要损伤类型和扩展过程,解决了以往检测方法的失效问题.MAURA等[30]提出了一种不依赖于电气测量(电压、电流等)识别故障的方法,而是通过确定电池组件材料特征的变化,使用超声波直接测量电池状态.用超声波收集电池在过充到热失控过程中的数据,提取超声波信号特征,将超声波特征进行对比可以在电池过充15%时发出警告,在电池过程到35%时触发紧急停止.该方法可以在电池发生热失控前期即可识别故障并发出预警,提供一定的故障检测及火灾预防措施时间.KIM等[31]用显微镜观察、电化学阻抗谱和声发射等方法分析了在60 ℃和85 ℃下暴露两周后的锂离子电池的材料损伤机制.其中显微镜仅能观测电池表面变化或将电池进行拆解观测内部变化,而采用声发射技术可以对电池在热暴露过程中随时间的变化进行原位监测.在热暴露期间,当电池材料产生微裂痕时就能检测到大量的突发性声信号. ...
Failure analysis of thermally abused lithium-ion battery cell by microscopy,electrochemical impedance spectroscopy,and acoustic emission
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2019
... PHAM等[27]采用原位和操作数EA-ToF光谱、同步分数热失控量热法(FTRC)和同步辐射X射线成像技术,对商用锂离子电池进行了热滥用测试.研究表明,使用EA-ToF光谱可以识别电池内部结构变化,如气体引起的分层,X射线成像可以对此变化进行证实,表明EA-ToF光谱学是一种检测电池故障的有前景的技术.SU等[28]提出了一种利用排气声信号对MW级LIB电站进行安全预警的方法,并在一个真实的储能舱中使用商用电池和模块进行了过充电诱导的热失控试验验证可行性.结果表明,通过排气声信号可以准确、快速地检测到热失控,考虑到存在多种干扰噪声,在对噪声进行分析的基础上,提出了一种基于谱减法的去噪方法.为了消除去噪后的相似干扰信号,利用XGBoost模型建立了声信号识别分类器,识别准确率可达92.31%.HAO等[29]针对无法用电压、温度等监测到的电池弯曲失效方面建立了基于声发射(AE)和三维数字图像相关方法的原位试验平台,研究了不同荷电状态下锂离子电池在弯曲荷载下的力学性能和失效机理.结果表明,电池的弯曲模量和刚度随着荷电状态的增加而增加,并得出了电池在弯曲失效过程中的主要损伤类型和扩展过程,解决了以往检测方法的失效问题.MAURA等[30]提出了一种不依赖于电气测量(电压、电流等)识别故障的方法,而是通过确定电池组件材料特征的变化,使用超声波直接测量电池状态.用超声波收集电池在过充到热失控过程中的数据,提取超声波信号特征,将超声波特征进行对比可以在电池过充15%时发出警告,在电池过程到35%时触发紧急停止.该方法可以在电池发生热失控前期即可识别故障并发出预警,提供一定的故障检测及火灾预防措施时间.KIM等[31]用显微镜观察、电化学阻抗谱和声发射等方法分析了在60 ℃和85 ℃下暴露两周后的锂离子电池的材料损伤机制.其中显微镜仅能观测电池表面变化或将电池进行拆解观测内部变化,而采用声发射技术可以对电池在热暴露过程中随时间的变化进行原位监测.在热暴露期间,当电池材料产生微裂痕时就能检测到大量的突发性声信号. ...
Experimental and modeling analysis of thermal runaway propagation over the large format energy storage battery module with Li4Ti5O12 anode
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2016
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
Experimental study on the thermal runaway and fire behavior of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 battery in open and confined spaces
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2022
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
Effect of lithium-ion battery diameter on thermal runaway propagation rate under one-dimensional linear arrangement
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2022
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
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2019
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
... [35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
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2019
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
... [35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
Experimental study on the influence of different heating methods on thermal runaway of lithium-ion battery
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2021
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
Carbon oxides emissions from lithium-ion batteries under thermal runaway from measurements and predictive model
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2021
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
锂离子电池电解液火灾的烟雾探测方法研究
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2021
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
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LIU等[40]对不同SOC的大幅面棱柱锂离子电池进行了一系列燃烧试验,通过加热板加热的方式使电池发生热失控,并分别记录和分析了电池热失控后的火灾行为、温度特性、电压变化和气体释放等.研究表明,电池电压下降后不会立即发生热失控,电池热失控时从安全阀排气到热失控需要13 s左右的时间;50% SOC和100% SOC电池的热失控平均触发温度分别为198.6 ℃和184.8 ℃,可以在电池安全阀排气和电池温度热失控发生前的这段时间提供预警.所有电池热失控都会放出烟雾,但没有足够的点火能量不一定会发生火灾,因此可以使用烟雾探测器来监测电池状况.王春力等[41]分析了锂电池热失控过程中伴随着的反应现象,包括气体释放、电解液释放、升温冒烟甚至产生火焰,提出典型的储能电站火灾探测警报系统(图8),同时认为可以将火灾探测的各个系统实现联动,形成分级预警机制,可以更及时地发现可能会导致火灾发生的风险,提高储能电池的安全保障.LARSSON等[42]通过对不同状态下的电池进行烘箱加热试验,并对此过程进行了实时的温度监测、气体监测以及烟雾监测.研究表明所有电池热失控都会释放烟雾和气体,随后气体爆炸释放更多的烟雾和气体.使用FTIR对气体进行分析,发现在有火和无火的情况下都有HF气体的存在,因此,监测温度和监测气体是早期检测锂电池火灾预警的一种有效方法. ...
Study on smoke detection method for electrolyte fire of lithium-ion battery
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2021
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
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LIU等[40]对不同SOC的大幅面棱柱锂离子电池进行了一系列燃烧试验,通过加热板加热的方式使电池发生热失控,并分别记录和分析了电池热失控后的火灾行为、温度特性、电压变化和气体释放等.研究表明,电池电压下降后不会立即发生热失控,电池热失控时从安全阀排气到热失控需要13 s左右的时间;50% SOC和100% SOC电池的热失控平均触发温度分别为198.6 ℃和184.8 ℃,可以在电池安全阀排气和电池温度热失控发生前的这段时间提供预警.所有电池热失控都会放出烟雾,但没有足够的点火能量不一定会发生火灾,因此可以使用烟雾探测器来监测电池状况.王春力等[41]分析了锂电池热失控过程中伴随着的反应现象,包括气体释放、电解液释放、升温冒烟甚至产生火焰,提出典型的储能电站火灾探测警报系统(图8),同时认为可以将火灾探测的各个系统实现联动,形成分级预警机制,可以更及时地发现可能会导致火灾发生的风险,提高储能电池的安全保障.LARSSON等[42]通过对不同状态下的电池进行烘箱加热试验,并对此过程进行了实时的温度监测、气体监测以及烟雾监测.研究表明所有电池热失控都会释放烟雾和气体,随后气体爆炸释放更多的烟雾和气体.使用FTIR对气体进行分析,发现在有火和无火的情况下都有HF气体的存在,因此,监测温度和监测气体是早期检测锂电池火灾预警的一种有效方法. ...
锂离子电池火灾烟雾不对称比研究
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2022
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
Study on asymmetry ratio of Li-ion battery fire smoke
1
2022
... HUANG等[32]对菱形和平行布置的锂离子电池进行加热试验,通过测量温度、质量损失、燃烧热释放速率和视频记录等数据,观测了锂离子电池组在热失控不同阶段的不同现象,包括锂电池排气时间、排出气体燃烧过程以及锂电池自身燃烧过程,细致地研究了火焰在电池组件上传播的热特性和燃烧特性,分析了电池模块上的热行为.对电池进行加热,前期电池的温度从常温开始保持一个相对稳定的速度均匀上升,在温度达到128 ℃时电池温升速率加快,到电池表面温度达到222.6 ℃时电池开始喷射火焰,温度迅速上升.LIU等[33]在密闭和开放空间对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2热失控和火灾行为进行研究,从热失控过程、温度特征、质量变化、电压、热释放速率和气体释放等方面对电池的火灾行为进行了表征.电池前表面的热失控起始温度在250~271 ℃范围内,电池背面的热失控起始温度在107~172 ℃范围内.WANG等[34]研究了圆柱形锂电池直径对热失控传播速率的影响,电池直径在10~21 mm,研究表明一维线性排列电池的热失控发展过程与单个电池有很大不同.研究表明,当前一个电池热失控过程结束后,其相邻电池的温度从70 ℃上升到了150 ℃,经过一段时间的稳定增长后开始急剧上升并发生热失控.而电池模块中的这一“预热阶段”就是使相邻电池发生热失控的主要原因,即先热失控的电池内部热量对其他电池的热失控有加速作用.张绪祥[35]以加热的方式对一种常规的18650型锂离子电池进行了热失控试验,并分别记录了电池燃烧过程中温度、烟雾、燃烧火焰、声音等试验现象.发现试验前期温度上升较缓慢,电池没有起火但有少量烟雾产生,电池表面由于存在刚性暂时无明显变化,当温度上升到一定程度后锂电池正极破裂并发出轻微爆炸声,电池持续燃烧一段时间后,电池表面包裹层碳化,产生大量青白色烟雾,发出爆炸声并产生火花.由此可见,电池发生热失控初期主要表现为升温、泄压以及冒烟等特征,火焰和声音特征量变化并不是特别明显,因此对于电池火灾早期的预警系统,温度探测器、烟感探测器和气体探测器是必不可少的,而光感探测器可以作为辅助预警[35].ZHANG等[36]研究了不同加热方式对锂离子电池热失控影响的研究试验.通过弹簧加热环和圆柱形加热棒对不同荷电状态的锂离子电池进行加热.结果表明,随着荷电状态的增加,锂离子电池的热失控现象急剧增加.电池电压第一次下降是电池内部明显的自发热信号,电池热失控后会产生有毒气体,且电池热失控的严重程度可以直接影响电解液的比例.YANG等[37]建立了浓度测试装置来研究和分析锂离子电池热失控气体的产生过程,通过不同外部环境和气体流量对热失控过程的影响,确定了研究的试验条件,同时对不同荷电状态、不同环境温度和不同电加热功率下热失控过程中产生的CO和CO2进行了气体测量和分析.结果表明,在不同的SOC下,CO和CO2的浓度随着锂离子电池充电容量的降低而降低.在不同的环境温度下,CO2浓度随环境温度的降低而降低.同时,采用贝叶斯先验概率分布理论分析了热失控过程中CO浓度随时间的变化,其结果可以预测锂离子电池的热失控状态.施志成等[38]对锂离子电池电解液在燃烧时所产生的烟雾进行了研究,设计了一种利用基于不对称比的气溶胶识别方法的烟雾探测器(图7)来区分非火灾气溶胶、其他物质燃烧产生的烟雾与电解液火灾所产生烟雾的区别.研究表明,该探测器在一定的波长光源区间作用下在45°及135°向后散射角时,可以明显地区分出电解液烟雾与其他类型的气溶胶,可以专门用于对锂电池的火灾烟雾探测.李聪等[39]为了准确地区分出锂电池发生热失控时释放出的烟雾与其他火灾释放的烟雾、细水雾、粉尘等干扰性气凝胶,自主设置了一种粉尘试验装置,在405~940 nm波长、45°和135°角度来观测各种气凝胶.研究表明,将405 nm和870 nm两种波长相结合可以有效地区分干扰气凝胶与锂离子电池所产生的火灾烟雾. ...
Thermal runaway and fire behaviors of lithium iron phosphate battery induced by over heating
1
2020
... LIU等[40]对不同SOC的大幅面棱柱锂离子电池进行了一系列燃烧试验,通过加热板加热的方式使电池发生热失控,并分别记录和分析了电池热失控后的火灾行为、温度特性、电压变化和气体释放等.研究表明,电池电压下降后不会立即发生热失控,电池热失控时从安全阀排气到热失控需要13 s左右的时间;50% SOC和100% SOC电池的热失控平均触发温度分别为198.6 ℃和184.8 ℃,可以在电池安全阀排气和电池温度热失控发生前的这段时间提供预警.所有电池热失控都会放出烟雾,但没有足够的点火能量不一定会发生火灾,因此可以使用烟雾探测器来监测电池状况.王春力等[41]分析了锂电池热失控过程中伴随着的反应现象,包括气体释放、电解液释放、升温冒烟甚至产生火焰,提出典型的储能电站火灾探测警报系统(图8),同时认为可以将火灾探测的各个系统实现联动,形成分级预警机制,可以更及时地发现可能会导致火灾发生的风险,提高储能电池的安全保障.LARSSON等[42]通过对不同状态下的电池进行烘箱加热试验,并对此过程进行了实时的温度监测、气体监测以及烟雾监测.研究表明所有电池热失控都会释放烟雾和气体,随后气体爆炸释放更多的烟雾和气体.使用FTIR对气体进行分析,发现在有火和无火的情况下都有HF气体的存在,因此,监测温度和监测气体是早期检测锂电池火灾预警的一种有效方法. ...
锂离子电池储能电站早期预警系统研究
2
2018
... LIU等[40]对不同SOC的大幅面棱柱锂离子电池进行了一系列燃烧试验,通过加热板加热的方式使电池发生热失控,并分别记录和分析了电池热失控后的火灾行为、温度特性、电压变化和气体释放等.研究表明,电池电压下降后不会立即发生热失控,电池热失控时从安全阀排气到热失控需要13 s左右的时间;50% SOC和100% SOC电池的热失控平均触发温度分别为198.6 ℃和184.8 ℃,可以在电池安全阀排气和电池温度热失控发生前的这段时间提供预警.所有电池热失控都会放出烟雾,但没有足够的点火能量不一定会发生火灾,因此可以使用烟雾探测器来监测电池状况.王春力等[41]分析了锂电池热失控过程中伴随着的反应现象,包括气体释放、电解液释放、升温冒烟甚至产生火焰,提出典型的储能电站火灾探测警报系统(图8),同时认为可以将火灾探测的各个系统实现联动,形成分级预警机制,可以更及时地发现可能会导致火灾发生的风险,提高储能电池的安全保障.LARSSON等[42]通过对不同状态下的电池进行烘箱加热试验,并对此过程进行了实时的温度监测、气体监测以及烟雾监测.研究表明所有电池热失控都会释放烟雾和气体,随后气体爆炸释放更多的烟雾和气体.使用FTIR对气体进行分析,发现在有火和无火的情况下都有HF气体的存在,因此,监测温度和监测气体是早期检测锂电池火灾预警的一种有效方法. ...
... [
41]
3.4 储能电站电池火灾早期预警系统设计通过以上分析可以发现,电池热失控的发生不是单一参数的变化,而是内外部多种构件相互反应的结果,电池热失控过程中会造成温度上升、电压降低、释放气体、释放烟雾、燃烧爆炸等多种现象,而单一的数据监测无法准确有效地对电池的健康状况做出评估.因此对储能电站电池早期火灾的预警需要从外部结构完整性、温度、烟雾、气体、视频、声音等多方面进行监测,而储能电站火灾探测器的每一个组成部分或多或少会因为外部的环境因素出现一些波动,可能会对电池状况的判断产生一定影响,这时候就需要对所有的探测数据进行综合对比分析从而对电池进行更准确的安全状态评估.根据电池热失控时发生变化的参数,建立一个多层级的储能电站电池热失控预警系统,每个系统的参数出现异常波动都可以出发故障信号,当两个或三个系统同时异常时,触发预警信号并启动预防火灾措施. ...
Research on early warning system of lithium-ion battery energy storage power station
2
2018
... LIU等[40]对不同SOC的大幅面棱柱锂离子电池进行了一系列燃烧试验,通过加热板加热的方式使电池发生热失控,并分别记录和分析了电池热失控后的火灾行为、温度特性、电压变化和气体释放等.研究表明,电池电压下降后不会立即发生热失控,电池热失控时从安全阀排气到热失控需要13 s左右的时间;50% SOC和100% SOC电池的热失控平均触发温度分别为198.6 ℃和184.8 ℃,可以在电池安全阀排气和电池温度热失控发生前的这段时间提供预警.所有电池热失控都会放出烟雾,但没有足够的点火能量不一定会发生火灾,因此可以使用烟雾探测器来监测电池状况.王春力等[41]分析了锂电池热失控过程中伴随着的反应现象,包括气体释放、电解液释放、升温冒烟甚至产生火焰,提出典型的储能电站火灾探测警报系统(图8),同时认为可以将火灾探测的各个系统实现联动,形成分级预警机制,可以更及时地发现可能会导致火灾发生的风险,提高储能电池的安全保障.LARSSON等[42]通过对不同状态下的电池进行烘箱加热试验,并对此过程进行了实时的温度监测、气体监测以及烟雾监测.研究表明所有电池热失控都会释放烟雾和气体,随后气体爆炸释放更多的烟雾和气体.使用FTIR对气体进行分析,发现在有火和无火的情况下都有HF气体的存在,因此,监测温度和监测气体是早期检测锂电池火灾预警的一种有效方法. ...
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41]
3.4 储能电站电池火灾早期预警系统设计通过以上分析可以发现,电池热失控的发生不是单一参数的变化,而是内外部多种构件相互反应的结果,电池热失控过程中会造成温度上升、电压降低、释放气体、释放烟雾、燃烧爆炸等多种现象,而单一的数据监测无法准确有效地对电池的健康状况做出评估.因此对储能电站电池早期火灾的预警需要从外部结构完整性、温度、烟雾、气体、视频、声音等多方面进行监测,而储能电站火灾探测器的每一个组成部分或多或少会因为外部的环境因素出现一些波动,可能会对电池状况的判断产生一定影响,这时候就需要对所有的探测数据进行综合对比分析从而对电池进行更准确的安全状态评估.根据电池热失控时发生变化的参数,建立一个多层级的储能电站电池热失控预警系统,每个系统的参数出现异常波动都可以出发故障信号,当两个或三个系统同时异常时,触发预警信号并启动预防火灾措施. ...
Gas explosions and thermal runaways during external heating abuse of commercial lithium-ion graphite-LiCoO2 cells at different levels of ageing
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2018
... LIU等[40]对不同SOC的大幅面棱柱锂离子电池进行了一系列燃烧试验,通过加热板加热的方式使电池发生热失控,并分别记录和分析了电池热失控后的火灾行为、温度特性、电压变化和气体释放等.研究表明,电池电压下降后不会立即发生热失控,电池热失控时从安全阀排气到热失控需要13 s左右的时间;50% SOC和100% SOC电池的热失控平均触发温度分别为198.6 ℃和184.8 ℃,可以在电池安全阀排气和电池温度热失控发生前的这段时间提供预警.所有电池热失控都会放出烟雾,但没有足够的点火能量不一定会发生火灾,因此可以使用烟雾探测器来监测电池状况.王春力等[41]分析了锂电池热失控过程中伴随着的反应现象,包括气体释放、电解液释放、升温冒烟甚至产生火焰,提出典型的储能电站火灾探测警报系统(图8),同时认为可以将火灾探测的各个系统实现联动,形成分级预警机制,可以更及时地发现可能会导致火灾发生的风险,提高储能电池的安全保障.LARSSON等[42]通过对不同状态下的电池进行烘箱加热试验,并对此过程进行了实时的温度监测、气体监测以及烟雾监测.研究表明所有电池热失控都会释放烟雾和气体,随后气体爆炸释放更多的烟雾和气体.使用FTIR对气体进行分析,发现在有火和无火的情况下都有HF气体的存在,因此,监测温度和监测气体是早期检测锂电池火灾预警的一种有效方法. ...
... 电池热失控时安全阀会被内部反应产生的气体冲开,而这些气体基本都是由电池内部的电解液反应产生的,LARSSON等[42]的研究表明电池热失控时无论在有火还是无火的状态下都有大量HF气体的存在.气体检测装置可以有效地对电池的放气情况进行检测,但是由于环境的影响可能会造成电池模组周围的空气流动从而无法分辨气流的来源,因此气体检测装置内需要加入一个气体分析装置,在有气体产生时监测气流内的组成成分,当检测到HF气体时对系统发出预警.当电池热失控发生火灾或爆炸之前都能听到漏气和爆炸的声音,漏气声是由于电池内部的气体泄漏引起的,因此可以在气体检测的同时设置一个通风声信号检测,建立一个声信号分辨模型去掉电池模组周围本来就存在的其他噪声的影响,就可以准确地检测到电池气体泄漏的声信号.将声音信号与气体检测信号相结合,当两者同时出现异常时对系统发送预警信号. ...
典型锂离子电池火灾灭火试验研究
1
2015
... 李毅等[43]以18650型钴酸锂锂离子电池为研究对象,开展了干粉、二氧化碳、水成膜泡沫灭火剂等不同灭火剂及细水雾扑救锂离子电池火灾的灭火试验.结果表明,二氧化碳、ABC干粉、3%的水成膜泡沬灭火剂均能有效扑灭18650型钴酸锂锂离子电池火灾的明火,但灭火后均出现复燃现象,出现复燃的时间与灭火剂的冷却能力成正比,而细水雾在灭火系统喷雾强度为2.0 L/(min·m2)、喷头安装高度为2.4 m的条件下,无法有效抑制或扑灭18650型钴酸锂锂离子电池火灾.ZHU等[44]研究了含表面活性剂的细水雾对锂电池火灾中气体爆炸的影响,结果表明在纯水中加入一定比例的表面活性剂后,灭火的时间大大缩短,通过对抑火抑爆效果的分析表明,加入不超5%的表面活性剂可以有效扑灭火灾,显著抑制爆炸.XU等[45]使用含有不同添加剂的细水雾对锂离子电池热失控进行了一系列的试验,以研究添加剂的冷却性能,如图10所示.研究结果表明,含有吐温-20或1-庚醇的细水雾可以增强传热,而FS-51可以抑制传热,另外表面张力和起泡性较低的添加剂对细水雾有较好的冷却效果. ...
On the fire extinguishing tests of typical lithium-ion battery
1
2015
... 李毅等[43]以18650型钴酸锂锂离子电池为研究对象,开展了干粉、二氧化碳、水成膜泡沫灭火剂等不同灭火剂及细水雾扑救锂离子电池火灾的灭火试验.结果表明,二氧化碳、ABC干粉、3%的水成膜泡沬灭火剂均能有效扑灭18650型钴酸锂锂离子电池火灾的明火,但灭火后均出现复燃现象,出现复燃的时间与灭火剂的冷却能力成正比,而细水雾在灭火系统喷雾强度为2.0 L/(min·m2)、喷头安装高度为2.4 m的条件下,无法有效抑制或扑灭18650型钴酸锂锂离子电池火灾.ZHU等[44]研究了含表面活性剂的细水雾对锂电池火灾中气体爆炸的影响,结果表明在纯水中加入一定比例的表面活性剂后,灭火的时间大大缩短,通过对抑火抑爆效果的分析表明,加入不超5%的表面活性剂可以有效扑灭火灾,显著抑制爆炸.XU等[45]使用含有不同添加剂的细水雾对锂离子电池热失控进行了一系列的试验,以研究添加剂的冷却性能,如图10所示.研究结果表明,含有吐温-20或1-庚醇的细水雾可以增强传热,而FS-51可以抑制传热,另外表面张力和起泡性较低的添加剂对细水雾有较好的冷却效果. ...
Experimental study on fire and explosion characteristics of power lithium batteries with surfactant water mist
1
2018
... 李毅等[43]以18650型钴酸锂锂离子电池为研究对象,开展了干粉、二氧化碳、水成膜泡沫灭火剂等不同灭火剂及细水雾扑救锂离子电池火灾的灭火试验.结果表明,二氧化碳、ABC干粉、3%的水成膜泡沬灭火剂均能有效扑灭18650型钴酸锂锂离子电池火灾的明火,但灭火后均出现复燃现象,出现复燃的时间与灭火剂的冷却能力成正比,而细水雾在灭火系统喷雾强度为2.0 L/(min·m2)、喷头安装高度为2.4 m的条件下,无法有效抑制或扑灭18650型钴酸锂锂离子电池火灾.ZHU等[44]研究了含表面活性剂的细水雾对锂电池火灾中气体爆炸的影响,结果表明在纯水中加入一定比例的表面活性剂后,灭火的时间大大缩短,通过对抑火抑爆效果的分析表明,加入不超5%的表面活性剂可以有效扑灭火灾,显著抑制爆炸.XU等[45]使用含有不同添加剂的细水雾对锂离子电池热失控进行了一系列的试验,以研究添加剂的冷却性能,如图10所示.研究结果表明,含有吐温-20或1-庚醇的细水雾可以增强传热,而FS-51可以抑制传热,另外表面张力和起泡性较低的添加剂对细水雾有较好的冷却效果. ...
The enhanced cooling effect of water mist with additives on inhibiting lithium ion battery thermal runaway
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2022
... 李毅等[43]以18650型钴酸锂锂离子电池为研究对象,开展了干粉、二氧化碳、水成膜泡沫灭火剂等不同灭火剂及细水雾扑救锂离子电池火灾的灭火试验.结果表明,二氧化碳、ABC干粉、3%的水成膜泡沬灭火剂均能有效扑灭18650型钴酸锂锂离子电池火灾的明火,但灭火后均出现复燃现象,出现复燃的时间与灭火剂的冷却能力成正比,而细水雾在灭火系统喷雾强度为2.0 L/(min·m2)、喷头安装高度为2.4 m的条件下,无法有效抑制或扑灭18650型钴酸锂锂离子电池火灾.ZHU等[44]研究了含表面活性剂的细水雾对锂电池火灾中气体爆炸的影响,结果表明在纯水中加入一定比例的表面活性剂后,灭火的时间大大缩短,通过对抑火抑爆效果的分析表明,加入不超5%的表面活性剂可以有效扑灭火灾,显著抑制爆炸.XU等[45]使用含有不同添加剂的细水雾对锂离子电池热失控进行了一系列的试验,以研究添加剂的冷却性能,如图10所示.研究结果表明,含有吐温-20或1-庚醇的细水雾可以增强传热,而FS-51可以抑制传热,另外表面张力和起泡性较低的添加剂对细水雾有较好的冷却效果. ...
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刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
多种灭火剂扑救大容量锂离子电池火灾的试验研究
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2018
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
Experimental study on fire extinguishing of large-capacity lithium-ion batteries by various fire extinguishing agents
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2018
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
Experimental study on fire and explosion suppression of self-ignition of lithium-ion battery
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2018
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
The efficiency and toxicity of dodecafluoro-2- methylpentan-3-one in suppressing lithium-ion battery fire
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2022
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
Experimental study on the synergistic effect of gas extinguishing agents and water mist on suppressing lithium-ion battery fires
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2020
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
储能系统锂离子电池火灾抑制技术分析和研究
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2021
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
... [50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
Analysis and research on Li-ion battery fire suppression technology for energy storage system
2
2021
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
... [50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
含添加剂细水雾抑制三元锂离子电池火灾试验研究
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2022
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
Experimental study on fire suppression of ternary lithium-ion battery by water mist with additive
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2022
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
含表面活性剂细水雾抑制锂离子电池火灾研究
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2018
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
Study on fire suppression of lithium batteries with surfactant water mist
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2018
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
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2021
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
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2021
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
Suppression behavior of water mist containing compound additives on lithium-ion batteries fire
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2022
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
Experimental study on a novel safety strategy of lithium-ion battery integrating fire suppression and rapid cooling
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2020
... 刘昱君等[46]搭建了适用于多种灭火介质的灭火测试平台,在平台中使电池发生热受控,分别研究了ABC干粉、七氟丙烷 (HFC)、水、全氟己酮和CO2灭火剂等几种不同灭火介质的灭火行为和灭火速率,几种介质均能快速熄灭电池明火,但CO2灭火剂灭火后出现复燃现象,几种介质中水的灭火效果最好.SI等[47]利用HFC-227ea和CO2研究气体灭火对锂离子电池的抑爆效果,结果表明HFC-227ea和CO2主要通过冷却的方式抑制锂离子电池的爆炸,可以扑灭明火,降低燃烧温度,减弱爆炸强度.LIU等[48]研究了不同剂量十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)对锂离子电池燃烧的抑制效果,研究表明C6F12O可以有效地抑制锂电池火灾,当使用量达到一定剂量之后,其化学抑制效应逐渐趋于饱和,但在较高剂量下物理冷却仍然有效,基于灭火作用、冷却效率和毒性增加之间的平衡认为2.9 g/(W·h)为最佳灭火剂量.ZHANG等[49]利用C6F12O、CO2和HFC-227ea等气体灭火剂和细水雾协同的方法来对正极为LiFePO4的锂电池进行灭火,评估它们的组合效果.研究表明,协同的灭火效果优于单一灭火剂,C6F12O与细水雾的组合显示出最佳的灭火和冷却效果,而CO2与细水雾相结合具有良好的经济效益、较好的灭火效果和冷却效果,也可以用于抑制LiFePO4电池火灾.林震等[50]将所有锂离子电池发生热失控至发生起火的过程划分为三个阶段:电解液等刺激性气体泄漏,升温,产生烟雾-泄露气体燃烧或发生爆炸-初始失控电池产生的高温使电池热失控开始蔓延.针对这三个阶段的现象提出了一种将烟雾气体探测与温度探测器复合的火灾探测器设计方案.通过试验的方式利用不同的介质对锂电池火灾进行抑制模拟,结果表明,全氟己酮可以有效扑救火灾且长效抑制火灾的蔓延[50].王赫等[51]以三元镍钴锰酸锂电池为研究对象,选取十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢铵、碳酰胺6种添加剂进行单一及复配溶液细水雾灭火试验.结果表明,相比于纯水细水雾,含添加剂的细水雾在雾化效果、稀释氧气以及阻断燃烧反应链等方面均有较大提升,且电池未发生复燃.通过复配溶液降低溶液的表面张力、减小细水雾雾滴粒径以及电离出金属离子与燃烧链中的自由基结合等多种机理协同发挥作用,吸收大量热量,得到较好的灭火效果.朱明星等[52]通过表面张力测定选择比例2∶3的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC)-癸基葡萄糖苷(APG10)复配溶液与3∶2的单烷基醚磷酸酯钾(MAEPK)-非离子型表面活性剂:脂肪酸酯聚氧乙烯醚(FM-EE)复配溶液开展锂离子电池火灾扑灭试验,其中MAEPK-FMEE复配溶液的灭火效果优于AEC-APG10复配溶液,MAEPK-FMEE溶液对甲烷有较高的吸收效率,AEC-APG10溶液对一氧化碳有一定的吸收效果.张博[53]利用不同压力细水雾和含有不同添加剂的细水雾,分别对循环0次和20次的18650型锂离子电池进行燃爆抑制效果试验.研究发现0.25 MPa细水雾雾滴SMD粒径在71.3 μm左右对18650型锂电池燃爆抑制效果最好.WANG等[54]设计了一种新型复合添加剂与细水雾相容的灭火方法,研究其对18650锂离子电池火灾的抑制效果,并通过测量灭火时间、最高温度和热释放速率等参数来评估该方法的灭火效果.研究表明,物理添加剂通过降低雾场中的表面张力和液滴尺寸,增强吸热和冷却以及辐射热障和氧窒息机制.化学添加剂通过分解火场中的活性气体CO2和H2O,并捕获电池燃烧反应中火焰的自由基,提高了灭火效率.LIU等[55]研究了十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(C6F12O)抑制和快速细水雾冷却系统的灭火和冷却效果对单个锂电池的火灾抑制效果,结果表明将C6F12O与细水雾结合起来进行冷却效果最佳. ...
锂电池火灾灭火技术研究综述
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2022
... 针对以上研究,表2总结了几种常见灭火剂的灭火效果.干粉灭火器主要以隔离和化学抑制作用为主,而气凝胶灭火器则是以灭火组分微粒的化学抑制和惰性气体的稀释作用来进行灭火,两种灭火器都是以抑制来达到灭火的目的,但并没有降温的效果,而锂电池火灾会产生大量的热量,哪怕电池表面火焰被熄灭了,但是其电池内部的反应还在继续,电池很容易就会发生复燃[56].对于气体灭火剂来说,七氟丙烷和全氟己酮的灭火效果都比较好,但是全氟己酮对烷类燃料的灭火浓度远低于七氟丙烷,是具有清洁化学气体灭火剂中灭火浓度最低的,因此相比之下全氟己酮是一个更好的选择.而细水雾则可以快速地对失控的锂电池进行降温,能有效阻止锂离子电池火灾的复燃,且价格便宜,原料易获取.因此可选择细水雾-全氟己酮协同灭火系统,既可以有效抑制锂电池火灾,防止电池发生复燃现象,又可以节约灭火成本. ...
Review on fire extinguishing technology research of lithium battery
1
2022
... 针对以上研究,表2总结了几种常见灭火剂的灭火效果.干粉灭火器主要以隔离和化学抑制作用为主,而气凝胶灭火器则是以灭火组分微粒的化学抑制和惰性气体的稀释作用来进行灭火,两种灭火器都是以抑制来达到灭火的目的,但并没有降温的效果,而锂电池火灾会产生大量的热量,哪怕电池表面火焰被熄灭了,但是其电池内部的反应还在继续,电池很容易就会发生复燃[56].对于气体灭火剂来说,七氟丙烷和全氟己酮的灭火效果都比较好,但是全氟己酮对烷类燃料的灭火浓度远低于七氟丙烷,是具有清洁化学气体灭火剂中灭火浓度最低的,因此相比之下全氟己酮是一个更好的选择.而细水雾则可以快速地对失控的锂电池进行降温,能有效阻止锂离子电池火灾的复燃,且价格便宜,原料易获取.因此可选择细水雾-全氟己酮协同灭火系统,既可以有效抑制锂电池火灾,防止电池发生复燃现象,又可以节约灭火成本. ...
Gas generation mechanism due to electrolyte decomposition in commercial lithium-ion cell
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1999
... 对于电池火灾的抑制除了对已经产生的火灾进行灭火扑救也可以从电池内部组成出发考虑,而电解液作为锂离子电池最重要的组成部分之一,在过充和短路时会发生分解并放出大量的热量和易燃气体,因此也可以考虑从电解液角度对电池火灾进行抑制[57]. ...
Flame-retardant concentrated electrolyte enabling a Li F-rich solid electrolyte interface to improve cycle performance of wide-temperature lithium-sulfur batteries
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2020
... YU等[58]研发了一种新型阻燃浓电解液(6.5 M锂双(三氟甲基磺酰)酰亚胺\氟乙烯碳酸酯).结果表明,该浓电解液具有优异的阻燃性、较高的锂离子迁移数(0.69)和稳定的锂离子镀/脱锂性能.尹继辉[59]搭建了一个尽可能还原锂离子电池火灾的池火燃烧系统,定量研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)对锂离子电池电解液着火及燃烧特性的影响.研究表明DMMP添加剂对电解液池火燃烧的火焰尺寸、燃烧时蒸发速率和燃烧强度皆有明显的抑制效果.MEI等[60]针对锂离子电池电解液的燃烧特性,开展了基于三种复合系阻燃剂的电解液以及碳酸脂溶剂阻燃效果研究,探究了锂盐对碳酸脂溶剂阻燃效果的影响.研究表明,磷酸三(2-氯丙基))酯的阻燃效果最优,不仅大幅降低了碳酸酯溶剂的燃烧速率,且减小了火焰和燃料的峰值温度,显著改善了碳酸酯溶剂的安全性.WU等[61]将三乙氧基磷腈-n-磷酰二乙酯(PNP)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了含PNP电解质的可燃性和电化学性能.与基础电解液相比,电解液中10%的PNP的自熄时间减少了40%,表明其对可燃性具有较强的抑制作用,且含有PNP电解液中的化学性能表现出相当大的容量、库仑效率和循环稳定性.DAGGER等[62]将五氟(苯氧基)环三磷腈(FPPN)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了它的热稳定性和电化学性能.研究结果表明含有添加剂的电解液在10 s内不可燃,而市售参考电解液在点火1 s后会立即燃烧,且通过气相色谱-质谱法对电解液分析证实,在电池进行501次循环后,添加剂的含量较高,证明FPPN是一种稳定的电解液添加剂,可以有效地提高电解液的本质安全性.LI等[63-64]将乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为一种高效阻燃剂添加到由LiPF6和碳酸盐组成的电解质溶剂中,结果表明5 vol%的PFPN是电解液的最佳添加量,表现出了显著的阻燃性能,还可以改变固体电解质界面(SEI),使电池显示出优异的循环稳定性和容量保持性.此外,PFPN降低了电池的电荷转移电阻,从而降低了电极极化,增强了低温下的电化学性能.LI等[65]设计和研究了一种由1.2 M六氟磷酸锂(LiPF6)在碳酸氟乙烯酯(FEC)、3,3-氟乙基甲基碳酸酯(FEMC)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)混合溶剂中组成的新型阻燃富氟电解质(简称FFT).与EE和FF电解质相比,它具有更低的黏度、更好的润湿性和流动性以及更高的氧化稳定性,在电池经历160次循环后还能保持80%的容量保持率,在-40 ℃的低温环境下也能在阴极和阳极上形成稳定导电的CEI和富LiF的SEI. ...
1
2021
... YU等[58]研发了一种新型阻燃浓电解液(6.5 M锂双(三氟甲基磺酰)酰亚胺\氟乙烯碳酸酯).结果表明,该浓电解液具有优异的阻燃性、较高的锂离子迁移数(0.69)和稳定的锂离子镀/脱锂性能.尹继辉[59]搭建了一个尽可能还原锂离子电池火灾的池火燃烧系统,定量研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)对锂离子电池电解液着火及燃烧特性的影响.研究表明DMMP添加剂对电解液池火燃烧的火焰尺寸、燃烧时蒸发速率和燃烧强度皆有明显的抑制效果.MEI等[60]针对锂离子电池电解液的燃烧特性,开展了基于三种复合系阻燃剂的电解液以及碳酸脂溶剂阻燃效果研究,探究了锂盐对碳酸脂溶剂阻燃效果的影响.研究表明,磷酸三(2-氯丙基))酯的阻燃效果最优,不仅大幅降低了碳酸酯溶剂的燃烧速率,且减小了火焰和燃料的峰值温度,显著改善了碳酸酯溶剂的安全性.WU等[61]将三乙氧基磷腈-n-磷酰二乙酯(PNP)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了含PNP电解质的可燃性和电化学性能.与基础电解液相比,电解液中10%的PNP的自熄时间减少了40%,表明其对可燃性具有较强的抑制作用,且含有PNP电解液中的化学性能表现出相当大的容量、库仑效率和循环稳定性.DAGGER等[62]将五氟(苯氧基)环三磷腈(FPPN)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了它的热稳定性和电化学性能.研究结果表明含有添加剂的电解液在10 s内不可燃,而市售参考电解液在点火1 s后会立即燃烧,且通过气相色谱-质谱法对电解液分析证实,在电池进行501次循环后,添加剂的含量较高,证明FPPN是一种稳定的电解液添加剂,可以有效地提高电解液的本质安全性.LI等[63-64]将乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为一种高效阻燃剂添加到由LiPF6和碳酸盐组成的电解质溶剂中,结果表明5 vol%的PFPN是电解液的最佳添加量,表现出了显著的阻燃性能,还可以改变固体电解质界面(SEI),使电池显示出优异的循环稳定性和容量保持性.此外,PFPN降低了电池的电荷转移电阻,从而降低了电极极化,增强了低温下的电化学性能.LI等[65]设计和研究了一种由1.2 M六氟磷酸锂(LiPF6)在碳酸氟乙烯酯(FEC)、3,3-氟乙基甲基碳酸酯(FEMC)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)混合溶剂中组成的新型阻燃富氟电解质(简称FFT).与EE和FF电解质相比,它具有更低的黏度、更好的润湿性和流动性以及更高的氧化稳定性,在电池经历160次循环后还能保持80%的容量保持率,在-40 ℃的低温环境下也能在阴极和阳极上形成稳定导电的CEI和富LiF的SEI. ...
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2021
... YU等[58]研发了一种新型阻燃浓电解液(6.5 M锂双(三氟甲基磺酰)酰亚胺\氟乙烯碳酸酯).结果表明,该浓电解液具有优异的阻燃性、较高的锂离子迁移数(0.69)和稳定的锂离子镀/脱锂性能.尹继辉[59]搭建了一个尽可能还原锂离子电池火灾的池火燃烧系统,定量研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)对锂离子电池电解液着火及燃烧特性的影响.研究表明DMMP添加剂对电解液池火燃烧的火焰尺寸、燃烧时蒸发速率和燃烧强度皆有明显的抑制效果.MEI等[60]针对锂离子电池电解液的燃烧特性,开展了基于三种复合系阻燃剂的电解液以及碳酸脂溶剂阻燃效果研究,探究了锂盐对碳酸脂溶剂阻燃效果的影响.研究表明,磷酸三(2-氯丙基))酯的阻燃效果最优,不仅大幅降低了碳酸酯溶剂的燃烧速率,且减小了火焰和燃料的峰值温度,显著改善了碳酸酯溶剂的安全性.WU等[61]将三乙氧基磷腈-n-磷酰二乙酯(PNP)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了含PNP电解质的可燃性和电化学性能.与基础电解液相比,电解液中10%的PNP的自熄时间减少了40%,表明其对可燃性具有较强的抑制作用,且含有PNP电解液中的化学性能表现出相当大的容量、库仑效率和循环稳定性.DAGGER等[62]将五氟(苯氧基)环三磷腈(FPPN)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了它的热稳定性和电化学性能.研究结果表明含有添加剂的电解液在10 s内不可燃,而市售参考电解液在点火1 s后会立即燃烧,且通过气相色谱-质谱法对电解液分析证实,在电池进行501次循环后,添加剂的含量较高,证明FPPN是一种稳定的电解液添加剂,可以有效地提高电解液的本质安全性.LI等[63-64]将乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为一种高效阻燃剂添加到由LiPF6和碳酸盐组成的电解质溶剂中,结果表明5 vol%的PFPN是电解液的最佳添加量,表现出了显著的阻燃性能,还可以改变固体电解质界面(SEI),使电池显示出优异的循环稳定性和容量保持性.此外,PFPN降低了电池的电荷转移电阻,从而降低了电极极化,增强了低温下的电化学性能.LI等[65]设计和研究了一种由1.2 M六氟磷酸锂(LiPF6)在碳酸氟乙烯酯(FEC)、3,3-氟乙基甲基碳酸酯(FEMC)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)混合溶剂中组成的新型阻燃富氟电解质(简称FFT).与EE和FF电解质相比,它具有更低的黏度、更好的润湿性和流动性以及更高的氧化稳定性,在电池经历160次循环后还能保持80%的容量保持率,在-40 ℃的低温环境下也能在阴极和阳极上形成稳定导电的CEI和富LiF的SEI. ...
Experimental study on combustion behavior of mixed carbonate solvents and separator used in lithium-ion batteries
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2020
... YU等[58]研发了一种新型阻燃浓电解液(6.5 M锂双(三氟甲基磺酰)酰亚胺\氟乙烯碳酸酯).结果表明,该浓电解液具有优异的阻燃性、较高的锂离子迁移数(0.69)和稳定的锂离子镀/脱锂性能.尹继辉[59]搭建了一个尽可能还原锂离子电池火灾的池火燃烧系统,定量研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)对锂离子电池电解液着火及燃烧特性的影响.研究表明DMMP添加剂对电解液池火燃烧的火焰尺寸、燃烧时蒸发速率和燃烧强度皆有明显的抑制效果.MEI等[60]针对锂离子电池电解液的燃烧特性,开展了基于三种复合系阻燃剂的电解液以及碳酸脂溶剂阻燃效果研究,探究了锂盐对碳酸脂溶剂阻燃效果的影响.研究表明,磷酸三(2-氯丙基))酯的阻燃效果最优,不仅大幅降低了碳酸酯溶剂的燃烧速率,且减小了火焰和燃料的峰值温度,显著改善了碳酸酯溶剂的安全性.WU等[61]将三乙氧基磷腈-n-磷酰二乙酯(PNP)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了含PNP电解质的可燃性和电化学性能.与基础电解液相比,电解液中10%的PNP的自熄时间减少了40%,表明其对可燃性具有较强的抑制作用,且含有PNP电解液中的化学性能表现出相当大的容量、库仑效率和循环稳定性.DAGGER等[62]将五氟(苯氧基)环三磷腈(FPPN)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了它的热稳定性和电化学性能.研究结果表明含有添加剂的电解液在10 s内不可燃,而市售参考电解液在点火1 s后会立即燃烧,且通过气相色谱-质谱法对电解液分析证实,在电池进行501次循环后,添加剂的含量较高,证明FPPN是一种稳定的电解液添加剂,可以有效地提高电解液的本质安全性.LI等[63-64]将乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为一种高效阻燃剂添加到由LiPF6和碳酸盐组成的电解质溶剂中,结果表明5 vol%的PFPN是电解液的最佳添加量,表现出了显著的阻燃性能,还可以改变固体电解质界面(SEI),使电池显示出优异的循环稳定性和容量保持性.此外,PFPN降低了电池的电荷转移电阻,从而降低了电极极化,增强了低温下的电化学性能.LI等[65]设计和研究了一种由1.2 M六氟磷酸锂(LiPF6)在碳酸氟乙烯酯(FEC)、3,3-氟乙基甲基碳酸酯(FEMC)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)混合溶剂中组成的新型阻燃富氟电解质(简称FFT).与EE和FF电解质相比,它具有更低的黏度、更好的润湿性和流动性以及更高的氧化稳定性,在电池经历160次循环后还能保持80%的容量保持率,在-40 ℃的低温环境下也能在阴极和阳极上形成稳定导电的CEI和富LiF的SEI. ...
An electrochemically compatible and flame-retardant electrolyte additive for safe lithium ion batteries
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2013
... YU等[58]研发了一种新型阻燃浓电解液(6.5 M锂双(三氟甲基磺酰)酰亚胺\氟乙烯碳酸酯).结果表明,该浓电解液具有优异的阻燃性、较高的锂离子迁移数(0.69)和稳定的锂离子镀/脱锂性能.尹继辉[59]搭建了一个尽可能还原锂离子电池火灾的池火燃烧系统,定量研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)对锂离子电池电解液着火及燃烧特性的影响.研究表明DMMP添加剂对电解液池火燃烧的火焰尺寸、燃烧时蒸发速率和燃烧强度皆有明显的抑制效果.MEI等[60]针对锂离子电池电解液的燃烧特性,开展了基于三种复合系阻燃剂的电解液以及碳酸脂溶剂阻燃效果研究,探究了锂盐对碳酸脂溶剂阻燃效果的影响.研究表明,磷酸三(2-氯丙基))酯的阻燃效果最优,不仅大幅降低了碳酸酯溶剂的燃烧速率,且减小了火焰和燃料的峰值温度,显著改善了碳酸酯溶剂的安全性.WU等[61]将三乙氧基磷腈-n-磷酰二乙酯(PNP)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了含PNP电解质的可燃性和电化学性能.与基础电解液相比,电解液中10%的PNP的自熄时间减少了40%,表明其对可燃性具有较强的抑制作用,且含有PNP电解液中的化学性能表现出相当大的容量、库仑效率和循环稳定性.DAGGER等[62]将五氟(苯氧基)环三磷腈(FPPN)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了它的热稳定性和电化学性能.研究结果表明含有添加剂的电解液在10 s内不可燃,而市售参考电解液在点火1 s后会立即燃烧,且通过气相色谱-质谱法对电解液分析证实,在电池进行501次循环后,添加剂的含量较高,证明FPPN是一种稳定的电解液添加剂,可以有效地提高电解液的本质安全性.LI等[63-64]将乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为一种高效阻燃剂添加到由LiPF6和碳酸盐组成的电解质溶剂中,结果表明5 vol%的PFPN是电解液的最佳添加量,表现出了显著的阻燃性能,还可以改变固体电解质界面(SEI),使电池显示出优异的循环稳定性和容量保持性.此外,PFPN降低了电池的电荷转移电阻,从而降低了电极极化,增强了低温下的电化学性能.LI等[65]设计和研究了一种由1.2 M六氟磷酸锂(LiPF6)在碳酸氟乙烯酯(FEC)、3,3-氟乙基甲基碳酸酯(FEMC)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)混合溶剂中组成的新型阻燃富氟电解质(简称FFT).与EE和FF电解质相比,它具有更低的黏度、更好的润湿性和流动性以及更高的氧化稳定性,在电池经历160次循环后还能保持80%的容量保持率,在-40 ℃的低温环境下也能在阴极和阳极上形成稳定导电的CEI和富LiF的SEI. ...
Electrochemical performance evaluations and safety investigations of pentafluoro (phenoxy) cyclotriphosphazene as a flame retardant electrolyte additive for application in lithium ion battery systems using a newly designed apparatus for improved self-extinguishing time measurements
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2017
... YU等[58]研发了一种新型阻燃浓电解液(6.5 M锂双(三氟甲基磺酰)酰亚胺\氟乙烯碳酸酯).结果表明,该浓电解液具有优异的阻燃性、较高的锂离子迁移数(0.69)和稳定的锂离子镀/脱锂性能.尹继辉[59]搭建了一个尽可能还原锂离子电池火灾的池火燃烧系统,定量研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)对锂离子电池电解液着火及燃烧特性的影响.研究表明DMMP添加剂对电解液池火燃烧的火焰尺寸、燃烧时蒸发速率和燃烧强度皆有明显的抑制效果.MEI等[60]针对锂离子电池电解液的燃烧特性,开展了基于三种复合系阻燃剂的电解液以及碳酸脂溶剂阻燃效果研究,探究了锂盐对碳酸脂溶剂阻燃效果的影响.研究表明,磷酸三(2-氯丙基))酯的阻燃效果最优,不仅大幅降低了碳酸酯溶剂的燃烧速率,且减小了火焰和燃料的峰值温度,显著改善了碳酸酯溶剂的安全性.WU等[61]将三乙氧基磷腈-n-磷酰二乙酯(PNP)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了含PNP电解质的可燃性和电化学性能.与基础电解液相比,电解液中10%的PNP的自熄时间减少了40%,表明其对可燃性具有较强的抑制作用,且含有PNP电解液中的化学性能表现出相当大的容量、库仑效率和循环稳定性.DAGGER等[62]将五氟(苯氧基)环三磷腈(FPPN)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了它的热稳定性和电化学性能.研究结果表明含有添加剂的电解液在10 s内不可燃,而市售参考电解液在点火1 s后会立即燃烧,且通过气相色谱-质谱法对电解液分析证实,在电池进行501次循环后,添加剂的含量较高,证明FPPN是一种稳定的电解液添加剂,可以有效地提高电解液的本质安全性.LI等[63-64]将乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为一种高效阻燃剂添加到由LiPF6和碳酸盐组成的电解质溶剂中,结果表明5 vol%的PFPN是电解液的最佳添加量,表现出了显著的阻燃性能,还可以改变固体电解质界面(SEI),使电池显示出优异的循环稳定性和容量保持性.此外,PFPN降低了电池的电荷转移电阻,从而降低了电极极化,增强了低温下的电化学性能.LI等[65]设计和研究了一种由1.2 M六氟磷酸锂(LiPF6)在碳酸氟乙烯酯(FEC)、3,3-氟乙基甲基碳酸酯(FEMC)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)混合溶剂中组成的新型阻燃富氟电解质(简称FFT).与EE和FF电解质相比,它具有更低的黏度、更好的润湿性和流动性以及更高的氧化稳定性,在电池经历160次循环后还能保持80%的容量保持率,在-40 ℃的低温环境下也能在阴极和阳极上形成稳定导电的CEI和富LiF的SEI. ...
Ethoxy(pentafluoro) cyclotriphosphazene(PFPN) as a multi-functional flame retardant electrolyte additive for lithium-ion batteries
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2018
... YU等[58]研发了一种新型阻燃浓电解液(6.5 M锂双(三氟甲基磺酰)酰亚胺\氟乙烯碳酸酯).结果表明,该浓电解液具有优异的阻燃性、较高的锂离子迁移数(0.69)和稳定的锂离子镀/脱锂性能.尹继辉[59]搭建了一个尽可能还原锂离子电池火灾的池火燃烧系统,定量研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)对锂离子电池电解液着火及燃烧特性的影响.研究表明DMMP添加剂对电解液池火燃烧的火焰尺寸、燃烧时蒸发速率和燃烧强度皆有明显的抑制效果.MEI等[60]针对锂离子电池电解液的燃烧特性,开展了基于三种复合系阻燃剂的电解液以及碳酸脂溶剂阻燃效果研究,探究了锂盐对碳酸脂溶剂阻燃效果的影响.研究表明,磷酸三(2-氯丙基))酯的阻燃效果最优,不仅大幅降低了碳酸酯溶剂的燃烧速率,且减小了火焰和燃料的峰值温度,显著改善了碳酸酯溶剂的安全性.WU等[61]将三乙氧基磷腈-n-磷酰二乙酯(PNP)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了含PNP电解质的可燃性和电化学性能.与基础电解液相比,电解液中10%的PNP的自熄时间减少了40%,表明其对可燃性具有较强的抑制作用,且含有PNP电解液中的化学性能表现出相当大的容量、库仑效率和循环稳定性.DAGGER等[62]将五氟(苯氧基)环三磷腈(FPPN)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了它的热稳定性和电化学性能.研究结果表明含有添加剂的电解液在10 s内不可燃,而市售参考电解液在点火1 s后会立即燃烧,且通过气相色谱-质谱法对电解液分析证实,在电池进行501次循环后,添加剂的含量较高,证明FPPN是一种稳定的电解液添加剂,可以有效地提高电解液的本质安全性.LI等[63-64]将乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为一种高效阻燃剂添加到由LiPF6和碳酸盐组成的电解质溶剂中,结果表明5 vol%的PFPN是电解液的最佳添加量,表现出了显著的阻燃性能,还可以改变固体电解质界面(SEI),使电池显示出优异的循环稳定性和容量保持性.此外,PFPN降低了电池的电荷转移电阻,从而降低了电极极化,增强了低温下的电化学性能.LI等[65]设计和研究了一种由1.2 M六氟磷酸锂(LiPF6)在碳酸氟乙烯酯(FEC)、3,3-氟乙基甲基碳酸酯(FEMC)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)混合溶剂中组成的新型阻燃富氟电解质(简称FFT).与EE和FF电解质相比,它具有更低的黏度、更好的润湿性和流动性以及更高的氧化稳定性,在电池经历160次循环后还能保持80%的容量保持率,在-40 ℃的低温环境下也能在阴极和阳极上形成稳定导电的CEI和富LiF的SEI. ...
A novel fluorocyclophosphazene as bifunctional additive for safer lithium-ion batteries
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2015
... YU等[58]研发了一种新型阻燃浓电解液(6.5 M锂双(三氟甲基磺酰)酰亚胺\氟乙烯碳酸酯).结果表明,该浓电解液具有优异的阻燃性、较高的锂离子迁移数(0.69)和稳定的锂离子镀/脱锂性能.尹继辉[59]搭建了一个尽可能还原锂离子电池火灾的池火燃烧系统,定量研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)对锂离子电池电解液着火及燃烧特性的影响.研究表明DMMP添加剂对电解液池火燃烧的火焰尺寸、燃烧时蒸发速率和燃烧强度皆有明显的抑制效果.MEI等[60]针对锂离子电池电解液的燃烧特性,开展了基于三种复合系阻燃剂的电解液以及碳酸脂溶剂阻燃效果研究,探究了锂盐对碳酸脂溶剂阻燃效果的影响.研究表明,磷酸三(2-氯丙基))酯的阻燃效果最优,不仅大幅降低了碳酸酯溶剂的燃烧速率,且减小了火焰和燃料的峰值温度,显著改善了碳酸酯溶剂的安全性.WU等[61]将三乙氧基磷腈-n-磷酰二乙酯(PNP)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了含PNP电解质的可燃性和电化学性能.与基础电解液相比,电解液中10%的PNP的自熄时间减少了40%,表明其对可燃性具有较强的抑制作用,且含有PNP电解液中的化学性能表现出相当大的容量、库仑效率和循环稳定性.DAGGER等[62]将五氟(苯氧基)环三磷腈(FPPN)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了它的热稳定性和电化学性能.研究结果表明含有添加剂的电解液在10 s内不可燃,而市售参考电解液在点火1 s后会立即燃烧,且通过气相色谱-质谱法对电解液分析证实,在电池进行501次循环后,添加剂的含量较高,证明FPPN是一种稳定的电解液添加剂,可以有效地提高电解液的本质安全性.LI等[63-64]将乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为一种高效阻燃剂添加到由LiPF6和碳酸盐组成的电解质溶剂中,结果表明5 vol%的PFPN是电解液的最佳添加量,表现出了显著的阻燃性能,还可以改变固体电解质界面(SEI),使电池显示出优异的循环稳定性和容量保持性.此外,PFPN降低了电池的电荷转移电阻,从而降低了电极极化,增强了低温下的电化学性能.LI等[65]设计和研究了一种由1.2 M六氟磷酸锂(LiPF6)在碳酸氟乙烯酯(FEC)、3,3-氟乙基甲基碳酸酯(FEMC)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)混合溶剂中组成的新型阻燃富氟电解质(简称FFT).与EE和FF电解质相比,它具有更低的黏度、更好的润湿性和流动性以及更高的氧化稳定性,在电池经历160次循环后还能保持80%的容量保持率,在-40 ℃的低温环境下也能在阴极和阳极上形成稳定导电的CEI和富LiF的SEI. ...
Stable cycling of high nickel Li-metal batteries with limited Li anode in fluorine rich flame retardant electrolytes
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2022
... YU等[58]研发了一种新型阻燃浓电解液(6.5 M锂双(三氟甲基磺酰)酰亚胺\氟乙烯碳酸酯).结果表明,该浓电解液具有优异的阻燃性、较高的锂离子迁移数(0.69)和稳定的锂离子镀/脱锂性能.尹继辉[59]搭建了一个尽可能还原锂离子电池火灾的池火燃烧系统,定量研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)对锂离子电池电解液着火及燃烧特性的影响.研究表明DMMP添加剂对电解液池火燃烧的火焰尺寸、燃烧时蒸发速率和燃烧强度皆有明显的抑制效果.MEI等[60]针对锂离子电池电解液的燃烧特性,开展了基于三种复合系阻燃剂的电解液以及碳酸脂溶剂阻燃效果研究,探究了锂盐对碳酸脂溶剂阻燃效果的影响.研究表明,磷酸三(2-氯丙基))酯的阻燃效果最优,不仅大幅降低了碳酸酯溶剂的燃烧速率,且减小了火焰和燃料的峰值温度,显著改善了碳酸酯溶剂的安全性.WU等[61]将三乙氧基磷腈-n-磷酰二乙酯(PNP)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了含PNP电解质的可燃性和电化学性能.与基础电解液相比,电解液中10%的PNP的自熄时间减少了40%,表明其对可燃性具有较强的抑制作用,且含有PNP电解液中的化学性能表现出相当大的容量、库仑效率和循环稳定性.DAGGER等[62]将五氟(苯氧基)环三磷腈(FPPN)作为锂离子电池的阻燃电解液添加剂,研究了它的热稳定性和电化学性能.研究结果表明含有添加剂的电解液在10 s内不可燃,而市售参考电解液在点火1 s后会立即燃烧,且通过气相色谱-质谱法对电解液分析证实,在电池进行501次循环后,添加剂的含量较高,证明FPPN是一种稳定的电解液添加剂,可以有效地提高电解液的本质安全性.LI等[63-64]将乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN)作为一种高效阻燃剂添加到由LiPF6和碳酸盐组成的电解质溶剂中,结果表明5 vol%的PFPN是电解液的最佳添加量,表现出了显著的阻燃性能,还可以改变固体电解质界面(SEI),使电池显示出优异的循环稳定性和容量保持性.此外,PFPN降低了电池的电荷转移电阻,从而降低了电极极化,增强了低温下的电化学性能.LI等[65]设计和研究了一种由1.2 M六氟磷酸锂(LiPF6)在碳酸氟乙烯酯(FEC)、3,3-氟乙基甲基碳酸酯(FEMC)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)混合溶剂中组成的新型阻燃富氟电解质(简称FFT).与EE和FF电解质相比,它具有更低的黏度、更好的润湿性和流动性以及更高的氧化稳定性,在电池经历160次循环后还能保持80%的容量保持率,在-40 ℃的低温环境下也能在阴极和阳极上形成稳定导电的CEI和富LiF的SEI. ...
A novel concept for grid Li-ion BESS safety:Integration of Vanadium-air flow battery technology in fire protection system
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2021
... 如图11所示,通过应用洁净气体灭火剂和水基灭火器的开发,可以有效地对储能电站锂离子电池火灾进行抑制.在设计储能电站电池火灾抑制系统时,可以制定分阶段的灭火策略,分为热失控阶段灭火和火蔓延阶段灭火,使灭火力量的投入更加合理[66-67].同时,在综合考虑优化空间布局(包括管路设计、装备数量位置等)和设备技术参数(包括压力流量、喷头参数等)的基础上,储能电站内部可以设置一体化灭火装置,与企业、消防部门能够形成完整的消防联动,保障储能电站安全. ...
预制舱式磷酸铁锂电池储能电站防火设计
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2021
... 如图11所示,通过应用洁净气体灭火剂和水基灭火器的开发,可以有效地对储能电站锂离子电池火灾进行抑制.在设计储能电站电池火灾抑制系统时,可以制定分阶段的灭火策略,分为热失控阶段灭火和火蔓延阶段灭火,使灭火力量的投入更加合理[66-67].同时,在综合考虑优化空间布局(包括管路设计、装备数量位置等)和设备技术参数(包括压力流量、喷头参数等)的基础上,储能电站内部可以设置一体化灭火装置,与企业、消防部门能够形成完整的消防联动,保障储能电站安全. ...
Fire design of prefabricated cabin type lithium iron phosphate battery power station
1
2021
... 如图11所示,通过应用洁净气体灭火剂和水基灭火器的开发,可以有效地对储能电站锂离子电池火灾进行抑制.在设计储能电站电池火灾抑制系统时,可以制定分阶段的灭火策略,分为热失控阶段灭火和火蔓延阶段灭火,使灭火力量的投入更加合理[66-67].同时,在综合考虑优化空间布局(包括管路设计、装备数量位置等)和设备技术参数(包括压力流量、喷头参数等)的基础上,储能电站内部可以设置一体化灭火装置,与企业、消防部门能够形成完整的消防联动,保障储能电站安全. ...
有机磷酸酯阻燃电解液的研究进展
1
2020
... 抑制电池的火灾不仅在电池发生火灾时从外部进行灭火冷却,也可以同时从内部采取措施来减少电池内部产生的热量,减缓电池发生热失控的时间,甚至是阻止电池发生热失控,给火灾预警和灭火准备提供更多的时间.而电解液燃烧所释放的能量占据了电池燃烧释放能量的很大一部分,电池燃烧时电解液的喷溅也是火灾蔓延的一个重要原因,因此降低电解液的可燃性是预防电池发生火灾的有效措施之一,可以通过向电解液中添加阻燃剂来制备具有阻燃性能的电解液.多种类型的离子液体、氟代溶剂和有机磷酸酯溶剂被用作电解液添加剂、共溶剂或直接作为重要溶剂.相比而言,有机磷酸酯溶剂与组成电解液的碳酸脂溶剂具有相似的溶液物理化学性质、丰富的架构多样性、良好的阻燃性,更适合作为不燃电解液溶剂[68].在电解液中添加阻燃剂不仅要看对电解液的阻燃效果,同时还要考虑到对电池容量和化学性能的影响,以及在电池多次循环后添加剂的留存情况[69-70]. ...
Research progress of high-safety phosphorus-based electrolyte
1
2020
... 抑制电池的火灾不仅在电池发生火灾时从外部进行灭火冷却,也可以同时从内部采取措施来减少电池内部产生的热量,减缓电池发生热失控的时间,甚至是阻止电池发生热失控,给火灾预警和灭火准备提供更多的时间.而电解液燃烧所释放的能量占据了电池燃烧释放能量的很大一部分,电池燃烧时电解液的喷溅也是火灾蔓延的一个重要原因,因此降低电解液的可燃性是预防电池发生火灾的有效措施之一,可以通过向电解液中添加阻燃剂来制备具有阻燃性能的电解液.多种类型的离子液体、氟代溶剂和有机磷酸酯溶剂被用作电解液添加剂、共溶剂或直接作为重要溶剂.相比而言,有机磷酸酯溶剂与组成电解液的碳酸脂溶剂具有相似的溶液物理化学性质、丰富的架构多样性、良好的阻燃性,更适合作为不燃电解液溶剂[68].在电解液中添加阻燃剂不仅要看对电解液的阻燃效果,同时还要考虑到对电池容量和化学性能的影响,以及在电池多次循环后添加剂的留存情况[69-70]. ...
A flame-retardant polymer electrolyte for high performance lithium metal batteries with an expanded operation temperature
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2021
... 抑制电池的火灾不仅在电池发生火灾时从外部进行灭火冷却,也可以同时从内部采取措施来减少电池内部产生的热量,减缓电池发生热失控的时间,甚至是阻止电池发生热失控,给火灾预警和灭火准备提供更多的时间.而电解液燃烧所释放的能量占据了电池燃烧释放能量的很大一部分,电池燃烧时电解液的喷溅也是火灾蔓延的一个重要原因,因此降低电解液的可燃性是预防电池发生火灾的有效措施之一,可以通过向电解液中添加阻燃剂来制备具有阻燃性能的电解液.多种类型的离子液体、氟代溶剂和有机磷酸酯溶剂被用作电解液添加剂、共溶剂或直接作为重要溶剂.相比而言,有机磷酸酯溶剂与组成电解液的碳酸脂溶剂具有相似的溶液物理化学性质、丰富的架构多样性、良好的阻燃性,更适合作为不燃电解液溶剂[68].在电解液中添加阻燃剂不仅要看对电解液的阻燃效果,同时还要考虑到对电池容量和化学性能的影响,以及在电池多次循环后添加剂的留存情况[69-70]. ...
Supramolecular “flame-retardant” electrolyte enables safe and stable cycling of lithium-ion batteries
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2022
... 抑制电池的火灾不仅在电池发生火灾时从外部进行灭火冷却,也可以同时从内部采取措施来减少电池内部产生的热量,减缓电池发生热失控的时间,甚至是阻止电池发生热失控,给火灾预警和灭火准备提供更多的时间.而电解液燃烧所释放的能量占据了电池燃烧释放能量的很大一部分,电池燃烧时电解液的喷溅也是火灾蔓延的一个重要原因,因此降低电解液的可燃性是预防电池发生火灾的有效措施之一,可以通过向电解液中添加阻燃剂来制备具有阻燃性能的电解液.多种类型的离子液体、氟代溶剂和有机磷酸酯溶剂被用作电解液添加剂、共溶剂或直接作为重要溶剂.相比而言,有机磷酸酯溶剂与组成电解液的碳酸脂溶剂具有相似的溶液物理化学性质、丰富的架构多样性、良好的阻燃性,更适合作为不燃电解液溶剂[68].在电解液中添加阻燃剂不仅要看对电解液的阻燃效果,同时还要考虑到对电池容量和化学性能的影响,以及在电池多次循环后添加剂的留存情况[69-70]. ...