中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(10) :129-136.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.0781

液氮抑制外部加热和过充锂电池模组热失控

Liquid nitrogen suppresses thermal runaway of lithium-ion battery modules under external heating and overcharge

史波波 沈王赵男 王志 阮辉 刘航
中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(10) :129-136.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.0781

液氮抑制外部加热和过充锂电池模组热失控

Liquid nitrogen suppresses thermal runaway of lithium-ion battery modules under external heating and overcharge

史波波 1沈王赵男 2王志 1阮辉 2刘航3
扫码查看

作者信息

  • 1. 中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学江苏省城市地下空间火灾防护高校重点实验室,江苏徐州 221116
  • 2. 中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116
  • 3. 江苏领安能源系统集成有限公司,江苏无锡 214000
  • 折叠

摘要

为抑制锂离子电池模组的热失控传播,构建液氮(LN)对热失控的抑制试验系统,揭示在外部加热和过充条件下,LN对锂离子电池模组热失控传播的抑制作用.结果表明:外部加热条件下,热失控自紧贴加热板的电池向两侧传播,共6块热失控电池;同条件下,注氮后热失控电池温度降低超过100 ℃,峰值温度降低70 ℃以上,LN冷却效率为42.9%,有效利用率为4.1%,热失控剧烈程度降低,传播被阻断;改变加热板位置使LN不直接接触热失控电池时,LN的冷却效率为18.3%,有效利用率仅为2.1%,远低于接触组,且热失控电池回温至207 ℃,LN不能终止电池热失控进程,LN直接接触热失控电池时达到最佳抑制效果.过充条件下,电池模组内共7块热失控电池,峰值温度均超过345 ℃;注氮组无热失控电池,电池峰值温度为127.4℃,LN冷却效率为41.7%,在电池模组压降时注氮可防止热失控发生.

关键词

液氮(LN)/外部加热/过充/锂电池模组/热失控传播

Key words

liquid nitrogen(LN)/external heating/overcharge/lithium-ion battery/thermal runaway propagation

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金(52074277)

国家自然科学基金(52204253)

江苏省自然科学基金(BK20211585)

民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室开放基金(MZ2023KF06)

出版年

2023
中国安全科学学报
中国职业安全健康协会

中国安全科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.548
ISSN:1003-3033
被引量1
参考文献量13
段落导航相关论文