电池安全性测试与评价
图1. 电池热失控机理图
随着双碳目标的推进,绿色能源的转型,动力锂电池被广泛应用于新能源领域,但其在运输及仓储过程中引发的火灾、爆炸事件层出不穷,具有极大安全隐患。锂电池火灾与传统火灾不同,具有热释放速率快、烟气成分复杂、壳体碎片破坏力强、灭火难度大、持续时间长等特点,单体内部会发生剧烈的复杂氧化还原反应,极易发生链式反应,引发热扩散风险。
针对热失控状态下锂电池内部结构变化不明及释热行为复杂的问题,基于锂电池热失控危险性试验平台开展电池安全性评测研究。本课题组正在积极尝试整合高校的电池热失控基础研究、检测机构的电池安全评价方法、电池企业的资源数据库三方的资源,基于锂电池热失控危险性试验平台研发电池热失控抑制技术,完善锂电池安全评价技术和安全失效分析流程。
1. 采用机械滥用、热滥用、电滥用等手段确定电池热失控临界条件,探究电池内部组分的物质结构及化学成分变化规律,分析电池内部链式反应过程及各分步反应对热失控的热贡献,,揭示电池热失控传热机理;
2. 分析电池热失控过程中产气来源及成分变化,确定受限空间内各组分浓度分布,揭示电池热失控传质机理;
3. 探索电池体系、热失控触发方式、加热位置、环境压力、排列方式等因素对电池热失控行为的影响,建立多尺度下热-电耦合热失控仿真模型,明确热失控状态下电池形态的空间及时间演化特征,揭示电池热失控发生机理,开展电池热失控抑制技术研究。