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在电池中检测和预防热失控
•超细胞机制o电气（保险丝，断路器等）- 防止电气传播，但不能解决源o热o热（不充实的涂层，相变材料，热分离器等）- 体重和体积处罚，主要是由于导致缓慢的导时尺度，可能干扰热管理系统（TMS）o抑制燃料（水溶液） - 需要激活诸如热量插头之类的概念，太慢以防止模块的传播
锂离子电池热失控监测、预警及防护技术综述
摘要：锂离子电池因其能量密度高、寿命长、绿色环保等特点，被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、电动船舶等人类生活的各个领域。然而，锂离子电池本身的安全问题不容忽视。由于热失控引起的火灾、爆炸等事件造成了重大的财产损失和人员伤亡，锂离子电池的安全性受到越来越多的关注。锂离子电池在经历电滥用、热滥用等问题时，很容易发生热失控。本研究比较了各种监测、预警和防护技术，总结了目前锂离子电池热失控的安全预警技术，结合热失控相关知识，分析并预测了电池热失控监测、预警和防护的未来趋势。
锂离子电池热失控通风气体特性的研究进度
摘要：锂离子电池（LIB）的广泛应用带来了各种安全问题，例如火灾和爆炸事故。针对热量失控（TR）和LIB的火灾问题，我们审查了LIB内的TR的演变以及TR气体及其危害的释放，以及近年来在Libs分离的领域的研究进展。首先是物理，电气和热滥用是导致TR的三个主要因素，而衰老电池的热稳定性显着恶化。此外，电解质的分解和活性材料之间的反应会产生CO，CO 2，H 2，HF和多种烃。这些TR气体具有严重的有毒和爆炸性危害。此外，距离分离可以有效地延迟LIB模块中TR的发生和传播。作为一种良好的散热材料，相位变化材料被广泛用于热管理系统，并且在LIB的限制中具有广泛应用的巨大前景。最后，对TR气体对衰老的LIB和更安全和更有效的分离的危害进行了研究。
实现锂离子电池组中的被动热失控传播阻力
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。
在锂离子电池组中探索热失控期间的颗粒过滤
图1。图像显示了由Northvolt为Scania生产的棱柱形电池。[5] ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 从电池电池到电池系统的最终产品的组件的示意图表示。 [17] ............................................................................................................................................ 14 Figure 3. 最常见的电池单元类型的示意图。 [25] .......................................................................................................................................................... 16 Figure 4. 棱柱电池电池模块的图。 [23] .................................................................... 18 Figure 5. 带有标记组件的电池组的示意图。 [38] ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... SAE International描述的双阶段通风孔功能的图。 [39] ........ 20图7。 （a）在温度与时间图中的热失控事件之前的通风场景的图形表示。 （b）在通风和热失控过程中产生的气体的图形表示与电池一起可以分别以物质温度和时间图温度温度。 [42] ............................................................................................................... 22 Figure 8. [8] ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 示意性表示在热失控期间弹出颗粒的方式。[5] .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................从电池电池到电池系统的最终产品的组件的示意图表示。[17] ............................................................................................................................................ 14 Figure 3.最常见的电池单元类型的示意图。[25] .......................................................................................................................................................... 16 Figure 4.棱柱电池电池模块的图。[23] .................................................................... 18 Figure 5.带有标记组件的电池组的示意图。[38] ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... SAE International描述的双阶段通风孔功能的图。 [39] ........ 20图7。 （a）在温度与时间图中的热失控事件之前的通风场景的图形表示。 （b）在通风和热失控过程中产生的气体的图形表示与电池一起可以分别以物质温度和时间图温度温度。 [42] ............................................................................................................... 22 Figure 8. [8] ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 示意性表示在热失控期间弹出颗粒的方式。[38] ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................SAE International描述的双阶段通风孔功能的图。[39] ........ 20图7。（a）在温度与时间图中的热失控事件之前的通风场景的图形表示。（b）在通风和热失控过程中产生的气体的图形表示与电池一起可以分别以物质温度和时间图温度温度。[42] ............................................................................................................... 22 Figure 8.[8] ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 示意性表示在热失控期间弹出颗粒的方式。[8] ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................示意性表示在热失控期间弹出颗粒的方式。（a）ni，co和Mn的热失控粒子的质量百分比和元素组成的图形表示，以及（b）al，cu，f，p，p，以及其他元素。[74] .......................................................................................................................................................... 27 Figure 10.tr中包括粒子射血的阶段的示意图。[74] ......... 28图11。深度过滤器中主要过滤机制的示意图。[79] ..................................................................................................................................................................................................................................从棱柱形液体上的热失控测试中收集的颗粒的尺寸分布，其中a）显示了整个样品的尺寸分布，b）显示了a中第一个峰的尺寸分布。[74] ........................................................................................................................................ 33 Figure 13.带有孔的钢板的示意性重新陈述。............................................................. 37 Figure 14. a) Sketch of test set-up of singular cell and filter material.b) Image of test set-up of singular cell, filter material, and temperature sensors.......................................................................... 37 Figure 15.在测试期间拍摄的图像显示过滤器暴露于火焰的类型。由于机密性目的，未包含在图像中的单元。 ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... TR测试后过滤器A的图像。 TR测试后滤波器C的图像。未包含在图像中的单元。.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................TR测试后过滤器A的图像。TR测试后滤波器C的图像。.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................TR测试后滤波器B的图像（试验1）.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Image of Filter B (Trial 2) after the TR test............................................................................. 41 Figure 19.......................................................................................... 41 Figure 20.所有过滤器的图像（a，b（试验1），b（试验2），c）在TR测试进行比较之后................................................................................................................................. 42图21。SEM images of Filter B (Trial 1) after the TR test ................................................................... 43 Figure 22.TR测试后，从过滤器B的SEM图像（试验1）中进行了。 .................................................. 43 Figure 23. SEM images of Filter B (Trial 2) after the TR test ................................................................... 44 Figure 24. TR测试后，来自滤波器B（试验2）的SEM图像的。 ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... SEM images of Filter C after the TR test ................................................................................ 45从过滤器B的SEM图像（试验1）中进行了。.................................................. 43 Figure 23.SEM images of Filter B (Trial 2) after the TR test ................................................................... 44 Figure 24.。.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................SEM images of Filter C after the TR test ................................................................................ 45
研究水雾对抑制LifePo4电池中热失控的有效性
摘要：锂离子电池经历了快速温度的升高，随着热逃亡期间的高度爆炸和爆炸风险，水雾被认为是最有效的冷却策略之一。水丝网可能会受到安全阀空气流的影响，随后会影响冷却特性。在本文中，具有固定工作压力的水雾喷嘴位于100 AH Lifepo 4电池上方1 m，以抑制热失控，并且已经比较和分析了各个阶段的冷却特性。结果表明，在启动热失控之前，可以抑制热失控的发展，并且在打开电池安全阀后，水雾会产生更好的冷却效果。已经确定了155 kJ/kg的临界积累热密度，这是热失去抑制的阈值。已经分析了水雾与浅水雾之间的对抗，并且水雾液滴不能落在电池表面上，导致冷却速率较差为0.57 kW。这意味着水雾的抑制作用将受到安全阀的气流影响的影响。
胺添加剂对SIC的热失控抑制|| NCM811电池的影响
具有高镍含量的NCM电池的高能密度是替换化石燃料和促进清洁能源开发的关键优势，同时也是电池严重安全危害的根本原因。一级和次级胺可以导致公共碳酸盐电解质的开环聚合，从而导致阴极和阳极之间的隔离层，并改善电池的热安全性。在这项工作中，根据胺和电池组件之间的化学反应，在材料水平和细胞水平上都考虑了电池的安全性。在材料水平上，通过差分扫描量热法测试了胺添加剂对锂离子电池不同组件的热稳定性的影响。在细胞水平上，通过使用加速速率量热计提取热失控（TR）特性温度，测试了带有和没有添加剂的整个电池的安全性。胺的添加导致电池组件之间的某些化学反应的早期发作，以及总热量释放的显着降低和最大温度上升速率的降低，从而有效地抑制了TR。
开发锂离子电池的热量失控排放后处理系统（TREAS）
锂离子电池是最有效的便携式能源含量之一。涉及这种电池的火灾事件（通常称为“热奔跑”），但是，对周围环境构成了极大的危险，尤其是在发射物质及其对人体的毒性方面。发现的物质是一氧化碳和二氧化碳，氢和氢气。使用干吸附剂的注射方法可以实现这些物质的过滤，该方法使用氢氧化钙。干过滤原型是针对NCM细胞的热逃亡制造和测试的。分析了参数之后：空气流，冰糕的传输，流气的气温和物质的浓度。以1600 m 3 /h的流量为1600 m 3 /h的干吸附剂注入和空气稀释的过滤性能，氢氧化钙的剂量为1.8 g /s的HF为99％，CO 2的剂量为89％。NMC细胞气体的生产分别分别为1060.3 mg Co 2和11.8 mg的H 2。 高于5 m/s的空气速度很足够，可以从料斗的入口传递吸附功率。NMC细胞气体的生产分别分别为1060.3 mg Co 2和11.8 mg的H 2。高于5 m/s的空气速度很足够，可以从料斗的入口传递吸附功率。
软包锂离子电池升温速率和充电状态对热失控的影响
本研究调查了升温速率和充电状态 (SoC) 对软包锂离子电池热失控的影响。热失控是锂离子电池的一个关键安全问题，会导致灾难性的故障和潜在的危害。通过系统地改变升温速率和 SoC 水平，我们分析了热失控事件的起始温度、反应动力学和严重程度。我们的研究结果表明，较高的升温速率会加速热失控的发生，缩短反应时间并增加热事件的严重程度。此外，由于储能增加和电解质分解，SoC 水平较高的电池表现出较低的起始温度和更剧烈的热失控反应。这些结果强调了控制升温速率和 SoC 对提高锂离子电池系统安全性和稳定性的重要性。这为开发更安全的电池管理系统和热安全协议提供了宝贵的见解。
应用NDIR传感器系统为早期的热失控警告
摘要：本文提议应用新开发的非分散性红外光谱（NDIR）气体传感系统，该系统由Pyroelectric红外探测器组成，以实时监视液化液体电池的热失控（TR）过程，并实现电池TR过程的预警系统。新的电动车辆安全性 - 全球技术法规（EVS-GTR）要求在严重事件发生前至少五分钟向乘客提供警告。实验结果表明，在汽车电池的过度充电测试中检测到二氧化碳和甲烷气体，并且在电池通风孔关闭时，在电池TR之前预先检测到目标气体。为了进一步探索电池TR机构，使用电池通风口打开的电池样品进行了实验。在电池温度达到电池管理系统（BMS）的公共警报温度（60℃）之前，检测到目标气体。在这项研究中，证明了NDIR气体传感器在热失控警告中对汽车电池的有益效应，并显示出巨大的应用前景和商业价值。