使用電池絕熱量熱儀在惰性氣體氛圍中進行電池熱失控實驗

　　隨著鋰離子電池在新能源汽車、儲能、消費類電子以及航空航天等重要行業的大規模應用，鋰電池的安全問題已引起社會的密切關注。

　　熱失控是鋰電池安全事故的重要原因，它會引起鋰離子電池起火甚至爆炸，直接威脅用戶的安全。

　　若鋰電池單體在某種誘因下發生熱失控，電池材料將發生一系列劇烈的化學反應，產生大量熱量以及可燃、有毒的氣體，導致電池因內部溫度、壓力急劇升高而炸裂，可燃氣體隨之泄露，在高溫下遇到外界空氣引起劇烈燃燒，形成射流火或燃爆火球，從而引起周圍其他單體的失控，引發安全事故。

　　電池的荷電狀態、服役時間以及材料體系等都會導致電池產氣成分變化，從而影響其燃爆特性及電池熱失控危險性。

　　評估電池產氣的燃爆特性對于評價動力電池安全性具有重要意義，而爆炸極限是研究可燃氣體危險性的重要評估參數。

　　在測試中，采用國內某廠家50A·h、100%SOC的三元鋰電池，使用大型電池絕熱量熱儀在惰性氣體氛圍中完成電池熱失控實驗。隨后對電池產氣進行收集，并利用氣相色譜對氣體成分進行分析，結果如下圖所示：
 

　　該混合氣中的多種可燃氣體和惰性氣體可按照一定方法進行配對，并利用理查特里(Lechteillier)公式對混合氣的爆炸極限進行估算：

　　其中Lm為混合氣體的爆炸極限;L1、L2、……、Ln為各組分的爆炸極限;V1、V2、…、Vn為各組分的含量。

　　經過計算可得該電池產氣的爆炸下限LFL=33.02%。

　　本案例使用爆炸極限試驗儀對混合氣的爆炸極限進行測試。通過該儀器可自動配氣，根據點火后的閃燃現象可判斷設定濃度下樣氣是否已達到爆炸極限。

　　測試相對完整地闡釋了電池產氣爆炸極限測試方法，雖然實驗結果較好，但實驗本身仍存在一定的局限性。

　　例如，鋰電池熱失控需在惰性氣體氛圍中發生，但大量惰性氣體引入將導致電池產氣LFL增大;

　　另外，爆炸極限測試壓力條件目前尚不明確，常壓或高壓下LFL的測試結果略有差別(高壓測試需使用高溫高壓爆炸極限測試儀)。上述問題有待行業內專家共同探討，推動相關測試標準的建立。

　　以上便是本次為大家分享關于關于電池絕熱量熱儀的相關信息，希望大家在看完之后能夠對該儀器有更多的了解。