用于热分析的创新分析解决方案可用于测试单个电池组件,例如阳极/阴极电极材料,分离器,电解质等。与热失控情况有关的风险,例如过热和可能的爆炸,对于在EV应用中使用锂离子电池(LIB)尤为重要;调查电池热稳定性,放热反应和焓的关键工具包括差异扫描量热法(DSC),热力计(TGA)和热力学分析(TMA)。可以从单个实验中获取有关降解成分的更多信息,可以将甲状腺TGA或TGA/DSC连接到合适的气体分析系统,例如,例如,例如傅立叶变换光谱,质谱质量光谱,气体色谱,气体色谱和微气体谱图或微气体光学谱图(相应地) GC(/MS)
• 一种全新独特的化学成分 • 一种不含异氰酸酯、BPA 和皮肤致敏剂的粘合剂 • 符合最新的 SVHC 和 REACH 法规 • 在室温下快速固化,放热反应可控,无需烘干固化,从而减少制造占地面积和二氧化碳排放量 • 易于储存和运输,没有特定的储存先决条件或限制 • 一种解决吸水性和湿气敏感性问题的解决方案,即使在潮湿条件下,也能在各种基材上保持强大的强度和完整性 • 可有效填充粘合应用中复杂或狭窄的间隙 • 能够在中空纤维过滤器灌封应用中具有高渗透性 • 只需最少的设备改动,即可从现有粘合剂系统有效过渡
对于这两项挑战,工业 4.0 中的大数据和人工智能 (AI) 等技术和学科的结合,使得拥有强大的预测、探索性分析和描述性分析平台成为可能。如今,钢铁生产主要通过两种途径进行:高炉和电弧炉 (EAF)。废钢和直接还原铁 (DRI) 的混合物用于生产工业用钢,然后制成热轧板坯。在 EAF 工艺过程中,废钢和 DRI 的混合物被熔化,产生温度高达 1,630ºC 的钢水。电能和放热反应产生的能量用于进行这种熔化。与许多批量生产过程一样,提高生产率同时降低能耗对于降低运营成本至关重要,因此,控制 EAF 工艺每个阶段的温度等工艺变量在工艺控制中起着重要作用。
Perkin Elmer Pyris 6 DSC 差示扫描量热仪是一种热通量 DSC。热流是通过测量非常精确已知的热阻上的温差来确定的。该分析仪用于表征材料、设计产品、预测产品性能、优化加工条件和提高质量。Pyris 6 DSC 系统允许直接量热测量、表征和分析材料的热性能。在 PC 上的 Pyris Windows 软件的控制下,Pyris 6 DSC 被编程为从初始温度到最终温度,经历样品材料中的转变,例如熔化、玻璃化转变、固态转变或结晶。通常,Pyris 6 DSC 被编程为以线性速率扫描温度范围,以研究这些吸热和放热反应。吸热和放热可以显示为相对于基线的向上或向下偏差。Pyris 6 DSC 还可用于进行等温实验。
•使用玻璃,最好是pyrex,容器。Aqua Regia将融化一些塑料并腐蚀大多数金属。•在Aqua Regia中溶解金属会释放有毒气体,因此始终与Aqua Regia一起在烟雾罩中工作。•Aqua Regia解决方案非常有活力且潜在的爆炸性。很可能会变热(最高100°C)。谨慎处理。•将任何酸或碱添加到Aqua Regia或用水喷涂将加速放热反应。•将热的水雷亚解决方案留在一个打开的容器中,直到冷却为止。•切勿将Aqua Regia存储在封闭的容器中。它将随着时间的流逝而氧化,形成有毒气体(即硝基氯,二氧化氮和氯),这将使容器加压并可能导致爆炸。•将Aqua Regia与有机化合物混合可能会引起爆炸。
由于其高能量密度,用于存储应用的首选电池,但是,它们在消防安全方面构成了独特的挑战。过去的研究表明,这些电池构成的防火挑战,即它们有可能进入热失控和产生的影响。热失控,被称为电池内的放热反应,在该电池中产生的热量要比消散的热量更多,这是一种反应,导致细胞内温度和压力急剧升高,从而导致易燃气体或高强度火灾的释放。除了最初的反应之外,这些ESS单位的火灾以长期持续事件而闻名,具有重新定位的潜力,这使得管理这些事件特别具有挑战性。因此,设计工程的火灾抑制和检测系统目前是消防工程师的挑战。由于当前的代码和标准刚刚开始满足这些系统的适用要求,因此设计指南受到限制,并且非常依赖于工程判断。(10)•根据2022年7月的电力研究所期刊的一篇文章,他们的
根据 EH&S 的采访记录,Brown 当时正在培训另一名学生接手他的项目,为 Brown 的毕业做准备。Brown 的实验室笔记本没有提供事件当天两人在实验室里具体做什么的详细信息。Brown 用 14 页实验室笔记本记录了从 2009 年 9 月 9 日到事件发生当天的实验室工作。在此期间,笔记本包括研讨会笔记、其他似乎与他的研究无关的笔记,以及对实验工作的模糊描述:一个明显的合成记录在一个未注明日期的条目中,内容简单为“Ni(NO 3 ) 2 + 肼 / 10 g / 立即形成紫色 ppt / 也是放热反应。”另一名学生的“笔记本”是一份打印的反应方案和观察结果摘要,同样没有注明日期。TTU 拒绝透露另一名学生的身份,因为学生隐私法;Brown 的身份在事件发生时已经公开。
加工和储存(指导值) 混合 称量(按重量或体积)Araldite 树脂和硬化剂。 将硬化剂添加到 Araldite 树脂中;确保将所需量的硬化剂转移到树脂中。 充分搅拌直至混合完成。 混合过程中的空气夹带会导致固化树脂中出现孔隙。 在真空下或计量混合机中混合是防止空气夹带的最有效方法。 或者,可以在真空室中对静态树脂 - 硬化剂混合物进行脱气——允许至少 200% 的空隙以使泡沫膨胀。 固化 混合树脂和硬化剂引起的化学反应会产生放热。 达到的峰值温度由起始温度和铸件的大小和形状决定。 未填充的树脂系统仅适用于制造重量不超过约 500 克的铸件。 生产大型铸件时,应添加矿物填料来散热并抑制放热反应。生产非常小的铸件或薄层时,放热反应非常少,因为产生的热量会迅速消散。因此固化会延迟,铸件表面可能仍然发粘。在这种情况下,应使用 40°C – 60°C 的红外加热器或烤箱进行完全固化。铸造厚部件时,需要特别小心,避免放热温度过度上升。除非对按照特定设计制造的铸件进行初步试验,并在指定的模具中不会产生不可接受的放热效应,否则不应使用短时间高温固化程序。要确定交联是否已完成以及最终性能是否最佳,必须对实际物体进行相关测量或测量玻璃化转变温度。客户制造过程中的凝胶和固化周期不同,可能导致交联程度不同,从而导致不同的玻璃化转变温度。储存条件将组件存放在室温干燥处,密封在原装容器中。在这些条件下,保质期将与标签上注明的有效期相对应。在此日期之后,产品只能在重新分析后进行处理。部分空的容器应在使用后立即盖紧。有关废物处理和火灾时分解的危险产物的信息,请参阅这些特定产品的材料安全数据表 (MSDS)。
TR 是电池系统最危险的安全隐患。TR 始于电池产生过多的热量,而这些热量无法充分消散,从而导致电极和电解质材料发生一系列放热反应。4 这些反应会产生气体,从而给电池加压。高温和高压共同作用,经常会导致电池外壳爆裂,5 导致热固体、熔融金属、蒸汽和剧毒气体剧烈喷出。6,7 此外,可燃喷出物(如 H 2 气体和蒸发的有机物)可能着火,从而加剧能量释放。8,9 电池化学成分、9 材料数量、充电状态 (SOC) 10 和老化历史 11 在很大程度上决定了 TR 期间释放的能量和材料。因此,虽然更高容量的化学成分和更高的电池电压会增加电池组的能量密度,但它们也会降低 TR 起始温度,从而增加能量释放。 6,8,9,12 挤压、穿透和外部短路都可能引发 TR,13-17 通常会导致多个电池同时进入 TR。此类事件非常复杂,难以缓解,通常需要有关电池环境的信息(例如,电池在电动汽车内的位置)才能设计出足够的安全措施。另一方面,单电池 TR 可以在电池组级别进行管理。
对更高能量密度的不懈追求对电池安全性提出了挑战。[8,9] 更薄的隔膜会增加穿孔的危险,而锂金属的使用则有可能引起枝晶穿透和短路。发生短路时,快速自放电产生的大电流通过低电阻电子通路产生焦耳热,使隔膜和电极材料的温度达到击穿点(150-250°C),[10] 引发一系列放热反应和热失控。[11,12] 内部短路可能是由机械变形(例如在钉刺试验期间 [13,14] )和过度充电等外部原因引起的,但也可能由于没有明显的外部原因而发生,例如最近发生的停放电动汽车自燃事件。[15] 推测的机制包括电池中导电丝的生长,最终会穿透隔膜并使电池短路。 [16] 目前已开发出各种防止和管理锂离子电池热失控的方法,包括压力释放孔、[17] 防止过度充电的先进电池管理系统、设计为断裂以便电子隔离短路的集电器,[18] 以及阻燃添加剂。[19]
