磷酸铁锂离子电池热失控产物爆炸下限预测方法

• Published in: 爆炸与冲击 Vol. 45; no. 2; pp. 126 - 136
• Main Authors: 袁帅, 台枫, 钱新明, 程东浩
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室,北京 100081%中国民航科学技术研究院,北京 101399%北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室,北京 100081%中国民航科学技术研究院,北京 101399 01.02.2025; 北京市民航安全分析及预防工程技术研究中心,北京 100028; 中国民航科学技术研究院,北京 101399
• Subjects: 绝热火焰温度; 爆炸下限; 磷酸铁锂电池; adiabatic flame temperature; lithium iron phosphate battery; Le Chatelier定律; lower explosion limit; 热失控产物; thermal runway product; Le Chatelier's law
• ISSN: 1001-1455
• DOI: 10.11883/bzycj-2023-0452

O389; 为准确预测磷酸铁锂电池热失控产物的爆炸下限,在密闭压力容器内开展了磷酸铁锂电池热失控实验,结合热失控特性和气相色谱-质谱联用技术,计算了热失控产物气体组分,基于能量守恒方程和绝热火焰温度,建立了磷酸铁锂电池热失控产物爆炸下限的预测模型,并验证了绝热火焰温度法、Le Chatelier法和Jones法的准确性,考察了电解液蒸气对热失控产物爆炸下限的影响.结果表明,常温下采用Le Chatelier法计算得到的爆炸下限偏差最小,为1.14％;采用绝热火焰温度法计算结果偏差最大,为10.02％.在60％～100％荷电状态(state of charge,SOC)范围内,磷酸铁锂电池热失控气体的爆炸下限先升后降.当热失控产物考虑电解液蒸气时,60％SOC磷酸铁锂电池热失控产物爆炸下限仅为3.93％,较未考虑电解液蒸气热失控气体的爆炸下限降低了 22.49％,这说明电解液蒸气提高了磷酸铁锂电池热失控产物的爆炸风险.