【摘 要】
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随科技发展和能源需求增加,锂电池在电动汽车、手机等消费电子产品等方面得到了越来越广泛的应用。但近年来由于锂电池热失控所引发的事故却时有发生,这对人们生命财产安全造成了极大危害。因此对于锂电池热失控抑制方面的研究势在必行。为了降低由锂电池热失控所造成的危害,需要对发生热失控的锂电池及时进行热失控抑制。因此本文选取了目前使用较为广泛的三元、钴酸锂和磷酸铁锂三种不同电极材料的18650型锂电池。通过开展
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随科技发展和能源需求增加,锂电池在电动汽车、手机等消费电子产品等方面得到了越来越广泛的应用。但近年来由于锂电池热失控所引发的事故却时有发生,这对人们生命财产安全造成了极大危害。因此对于锂电池热失控抑制方面的研究势在必行。为了降低由锂电池热失控所造成的危害,需要对发生热失控的锂电池及时进行热失控抑制。因此本文选取了目前使用较为广泛的三元、钴酸锂和磷酸铁锂三种不同电极材料的18650型锂电池。通过开展不同SOC（state of charge,SOC）的锂电池在液体浸没环境下的热失控实验,分析锂电池发生热失控的特征参数,验证了液体浸没对锂电池热失控抑制的有效性。考虑到实际需求,液体浸没方式抑制锂电池热失控中所使用的液体需要具有难燃、绝缘和良好的导热性等优点。本文采用变压器油和水-乙二醇阻燃液压油作为浸没锂电池的实验材料。通过对实验数据综合分析后,得出结论如下:（1）锂电池与浸没液体所接触部分的温度比在大气环境中热失控时电池温度有显著降低。其中三元锂电池温度最多降低了522.4℃,钴酸锂电池温度最多降低了356℃,磷酸铁锂电池温度最多降低了223.1℃;（2）阻燃液压油浸没条件下50%SOC和25%SOC的三元锂电池热失控时产生的CO量少于变压器油浸没条件时三元锂电池热失控时的CO产生量,分别相差了139.4 ppm和157.4 ppm;（3）钴酸锂电池在变压器油浸没条件下热失控时产生的CO产生量少于与阻燃液压油浸没条件下钴酸锂电池热失控时产生的CO量。75%SOC、50%SOC和25%SOC时两种液体浸没条件下钴酸锂电池热失控后产生的CO量分别相差了13 ppm、12.75 ppm和1 ppm;（4）阻燃液压油浸没条件下磷酸铁锂电池热失控时产生的CO量少于变压器油浸没条件下磷酸铁锂电池热失控时产生的CO量。75%SOC、50%SOC和25%SOC时两种液体浸没条件下磷酸铁锂电池热失控后产生的CO量分别相差了18.45 ppm、2.3 ppm和2.92 ppm;（5）变压器油浸没条件下锂电池热失控实验后质量损失要小于阻燃液压油浸没条件下锂电池热失控实验后的质量损失,变压器油和阻燃液压油两种浸没条件下三元锂电池、钴酸锂电池和磷酸铁锂电池热失控实验后质量损失的差值最大分别为:2 g、1 g和3 g。可以看出,液体浸没方式能够有效抑制锂电池热失控灾害和有毒易燃气体产生,避免二次灾害的发生。
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