Huang,Y.,Lu,J.,Lu,Y。和Liu,B。 (2023)对紧急喷雾剂对锂离子电池内热失控传播的影响进行了研究。 储能杂志,66,107505。 (doi:10.1016/j.est.2023.107505)Huang,Y.,Lu,J.,Lu,Y。和Liu,B。(2023)对紧急喷雾剂对锂离子电池内热失控传播的影响进行了研究。储能杂志,66,107505。(doi:10.1016/j.est.2023.107505)
与锂离子电池相关的主要安全问题之一是热失控的现象。锂离子细胞进入无法控制的自热状态的过程。热失控会导致温度极高,剧烈的细胞排气,烟雾和火以及气体,碎片或颗粒的弹出。热失控可能会导致高强度火焰和有害气体,从而对生命安全构成严重风险,并可能造成重大的财产损失。
ɐ Main Input & Output Circuit Breaker (UL489) ɐ Normally ON and/or Normally OFF Auxiliary Breakers (12 or 24 MAX) (dependng on cabinet size) ɐ Custom Rated KAIC Breakers ɐ 65 KAIC Total System Short Circuit Current Rating ɐ Thermal Runaway Control ɐ Internal or External Maintenance Bypass Switch ɐ High Temperature Batteries ɐ Long Life Battery 20 Year Warranty ɐ Time Delayed Transfer to Battery ɐ带有恒温器控制的加热器带的时间延迟转移
o High voltage shocks o Direct jet flames o Fires develop in intensity quickly and rapidly reach their maximum intensity (typically within 2-3 minutes) o Toxic gases o Gas explosion (if the released gas accumulates for a while before being ignited) o Long lasting re-ignition risk (can ignite or re-ignite weeks, or maybe months after the provoking incident) o Once established fires are difficult to stop/extinguish o Thermal runaway
一种可能导致火灾的现象 电池内部温度升高和产热的自我持续链式反应 热失控导致快速且不受控制的热量释放和气体释放(排气) 随着温度升高,电池内的易燃电解质可能达到其燃点,从而导致火灾 热失控期间释放的易燃气体可能着火,导致电池内其他组件燃烧,产生烟雾、有毒烟气并蔓延火势 热失控的原因
UL9540A是储能行业的关键安全基准,旨在评估电池的热失控的潜力及其防止热量或火灾传播的能力。作为测试的一部分,表格能量的铁 - 空气电池细胞受到已知的故障和滥用条件的模拟,这些故障和滥用条件会触发其他电池技术,例如锂离子。在所有情况下,结果都是一致的:没有不受控制的加热,没有热失控,没有树突形成,也没有火。这一成就强调了能源对提供安全,可靠和创新的能源存储解决方案的承诺。
这项研究探讨了在锂离子电池中使用热失控的理论潜力。锂离子电池在各种应用中必不可少,容易出现热失控,这种现象可能导致电池内电化学和化学反应引起的快速温度升高和能量释放。传统上认为是安全风险,但最近的研究表明,利用这种现象来进行能量转化和推进技术开发。本文旨在构建电化学系统的理论模型,分析电压和热量产生之间的关系,并研究如何控制所需推力产生的热失控。该研究提出了三种关键情况:在低温下没有化学反应的系统,高温下化学反应的系统以及涉及快速流动和高速反应的系统。通过分析电压与热量产生之间的线性关系,该研究将通过电压调节来控制热量输出的可行性。此外,该研究还评估了使用热失控过程中产生的气体燃烧进行推进的潜力,从而强调了其在空间碎片清除和其他与空间相关的活动中的适用性。这些发现表明,控制热失控期间的燃烧机制可能会导致空间行业的新型电化学推进技术的发展。
锂电池的高能量密度及其建筑物中使用的材料使锂电池在损坏时容易产生热失控。3热失控是一种反应,其中电池会排放能量并开始以不受控制的反应开始自加热。虽然其他类型的电池可能会遇到热失控,但由于它们存储的能量大量,锂电池特别容易容易发生。除了热失控外,许多锂电池还含有易燃液体电解质。锂电池的损坏或管理不善会在垃圾桶,运输,中间设施或终止寿命设施(例如垃圾填埋场或回收设施)中造成大火的风险。由电池缺陷引起的4次自发火灾导致某些蜂窝电话被禁止在2016年联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)乘坐任何航空公司飞行,5强调了潜在的风险,即使相对较小的锂电池也可能摆姿势。
损失 1 [L1]:热失控传播。资产损失:锂离子电池可能会发生热失控。在 BESS 中,一个电池单元的故障可能会导致附近的电池单元发生故障。一个电池单元、一个模块甚至整个串的损失都可以被认为是可以接受的。在本分析中,我们将定义两种被认为是不可接受结果的传播级别:电池单元到电池单元和模块到模块。电池单元到电池单元是指热失控的单个电池单元为另一个电池单元进入热失控创造了条件。模块到模块传播是指一个电池模块单元中一个或多个热失控的电池单元为另一个模块单元中的电池单元进入热失控创造了条件。