修订过程安全管理标准 (PSM),29 CFR 1910.119,以更全面地控制可能导致灾难性后果的反应性危害。 (2001-01-H-R1) - 扩大应用范围,涵盖由特定过程条件和化学品组合导致的反应性危害。此外,扩大自反应化学品危害的覆盖范围。在扩大 PSM 覆盖范围时,应使用客观标准。考虑以下标准:北美行业分类系统 (NAICS)、反应性危害分类系统(例如,基于反应热或有毒气体释放)、事件历史或灾难性潜力。 - 在汇编过程安全信息时,要求充分参考多种信息来源,以了解和控制潜在的反应性危害。有用的来源包括: - 文献调查(例如,Bretherick 的《反应性化学危害手册》、Sax 的《工业材料的危险特性》)。 - 通过计算机工具开发的信息(例如,ASTM 的 CHETAH、NOAA 的化学反应性工作表)。反应性危害调查 10-17-02,第 90 页 - 雇主提供或从其他来源获得的化学反应性测试数据(例如差示扫描
Hatchard等。 将这些模型组合在一起,以模拟在过热条件下的完整细胞。 [9]该领域的新出版物[10-14]通常是指这些模型,并将其扩展以涵盖更广泛的应用程序。 这项工作的目的是为由于热失控而对蝙蝠的安全风险进行快速评估,该风险可以应用于高度灵活的电池生产,以用于各种类型,尺寸和形状的细胞。 [15]因此,在这项工作中开发了用于锂离子电池安全性评估的数值模型。 这项工作中提出的化学模型可以仔细观察热失控期间的分解反应。 这允许根据电池电池组成评估生成的热量和气体,这是有用的尺寸,例如安全通风孔和热屏障。 开发的模型侧重于热滥用条件下的完整细胞模拟。 因此,化学模型与热模拟相结合,以获得温度曲线并从模拟结果中释放总热量。 进行验证,建造了用于热滥用电池的测试钻机。 袋细胞通过以恒定的速度加热来将它们带到热失控中。 为了验证模拟框架,分析了热失控过程和相应气体释放期间温度预纤维的测量。Hatchard等。将这些模型组合在一起,以模拟在过热条件下的完整细胞。[9]该领域的新出版物[10-14]通常是指这些模型,并将其扩展以涵盖更广泛的应用程序。这项工作的目的是为由于热失控而对蝙蝠的安全风险进行快速评估,该风险可以应用于高度灵活的电池生产,以用于各种类型,尺寸和形状的细胞。[15]因此,在这项工作中开发了用于锂离子电池安全性评估的数值模型。这项工作中提出的化学模型可以仔细观察热失控期间的分解反应。这允许根据电池电池组成评估生成的热量和气体,这是有用的尺寸,例如安全通风孔和热屏障。开发的模型侧重于热滥用条件下的完整细胞模拟。因此,化学模型与热模拟相结合,以获得温度曲线并从模拟结果中释放总热量。进行验证,建造了用于热滥用电池的测试钻机。袋细胞通过以恒定的速度加热来将它们带到热失控中。为了验证模拟框架,分析了热失控过程和相应气体释放期间温度预纤维的测量。
摘要 热失控及其传播是集装箱式锂离子电池储能系统中的主要安全问题。虽然传导驱动的传播受到了广泛关注,但与通过故障电池排出的热气体传播相关的热危害仍未完全了解。排出的气体会通过向系统其他部分传热并造成潜在的燃烧危险,从而导致集装箱系统的整体安全问题。在这项工作中,我们在热传播模型 LIM1TR(带有一维热失控的锂离子建模)中验证了热失控电池排出气体的特性。特别是,我们根据 Archibald 等人(消防技术,2020 年)进行的实验,评估了单个电池和多电池阵列的排出气体的演变、排出时间和温度曲线。虽然评估了几种用于估计排气时间的指标,但基于 CO 2 生成的指标得出的预测结果一致。模拟预测的排气气体释放和排气时间与实验期间估计的一致。模拟分辨率和其他模型参数,尤其是使用颗粒内扩散限制器,在预测排气时间方面发挥着重要作用。
土壤呼吸(RS)是大气CO 2的最大来源,对近地面风之间的关系,CO 2从土壤表面释放,测量方法对预测未来的大气CO 2浓度至关重要。在这项研究中,风速与土壤CO 2通量之间的关系通过荟萃分析在全球范围内阐明,并进一步探讨了通量测量方法与对照试验的结果一起探索,以阐明测量结果的不确定性。结果表明,近地面风速与土壤CO 2释放呈正相关,而近地表风导致土壤CO 2气体释放增加。风干扰会影响浓度梯度和气体室测量值,而较低计算的土壤CO 2释放了与风泵效应和负压的伯诺利效应的观点相冲突,导致更大的表面气体交换。对数响应比率的结果表明,在广泛使用的气体室方法测量值中,近地表风导致低估为12.19–19.75%。这项研究的结果表明,当前的RS测量值有偏见,并且需要紧急处理近地表风对RS测量的影响,以更准确地评估陆地碳循环并制定气候变化响应策略。
需要在锂离子电池(LIB)生产过程中优化细胞形成,以减少时间和成本。Operando气体分析可以为形成过程的性质,程度和持续时间提供独特的见解。在本文中,我们介绍了在线电化学质谱(OEMS)设计的开发和应用,该设计能够监测两个模型硬币电池中的气体进化和消耗(q = 0.72 mAh),用石墨/电解质重量比率为1:12.5和大型li-ion li-ion细胞(q = 72 AH)(q = 72 ah)在运行量的过程中(q = 72 AH),在诸图/3的过程中。尽管气体的组成和量是高度可比性的,即使在反耐用分析的验证中,气体释放速率也较低,并且在形成过程中可能受气泡传输的气泡传输限制,并且可能受气泡传输的限制。较高的温度加速了形成过程,但也会改变释放气体的组成和程度。除了为大型锂离子细胞的形成过程提供新颖的见解外,我们的OEMS设置为电池制造和汽车行业提供了机会,以探索电池形成和/或操作条件对下一代Li-ion电池中气体进化的影响。
聚酰亚胺是半导体工业中广泛使用的介电材料。然而,固化反应过程中产生的气体会腐蚀电子电路,从而导致可靠性问题。可以使用 EGA-MS(使用 Double-Shot Pyrolyzer)(技术说明编号 PYA3-001)以及 TGA 研究这种气体释放。图 1 显示了聚酰亚胺薄膜的固化反应。首先,将 BPDA 和 3,3'-DDS 在较低温度下加热以生成聚酰胺酸。接下来,将材料进一步加热到较高温度以生成固化的聚酰亚胺。TGA 曲线(图 2)显示了固化过程中的重量损失。在 100~350ºC 和 350~450ºC 处可以清楚地看到两个不同的反应阶段。图 3 显示了 EGA-MS 对此过程的研究结果。图 2 中第一阶段 TGA 重量损失与图 3 区域 A 中演化的材料相匹配,第二阶段重量损失与区域 B 中的 EGA-MS 数据相匹配。EGA 产生的化合物通过 GC 分离和测定。使用 MS,选择离子监测显示图 3 中一些感兴趣的化合物的分布。这些结果表明,DMAc、CO2 和 H2O 是在固化过程的第一阶段产生的,而 CO2、SO2 和苯胺是在第二阶段产生的。正如这个例子所示,EGA 是解决聚合物材料问题的极其有用的工具。
气候变化是北极面临的最全面威胁,已达到前所未有的危机点 1 。北极对全球变暖尤其敏感——在过去 50 年里,它的变暖速度是地球平均变暖速度的三倍。目前北极海冰覆盖率处于至少 1850 年以来的最低水平,预计在 2050 年之前至少会达到一次夏季最低温度时几乎无冰的状态。此外,格陵兰冰盖正在减少,北极的永久冻土正在融化。这些相互关联的北极变化导致海平面上升,扰乱天气系统,导致海岸侵蚀、生物多样性丧失和相关生态系统的破坏。海冰缩小导致的反射损失(反照率效应)和永久冻土融化导致的温室气体释放进一步加速了气候变化,并可能导致触发气候系统的临界点。环境恶化加剧了这一严重后果,并蔓延至整个地球,以多种方式深刻影响着自然和人类,其中一些影响才刚刚显现。土著人民受到的打击尤其严重,不断恶化的形势将破坏子孙后代的前景。政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 最近的报告再次强调了立即果断采取行动的紧迫性 2 。
北美电动汽车和储能系统预计将呈指数级增长,因此有必要开发强大的锂离子电池组件(尤其是阴极活性材料 (CAM))国内供应链。NOVONIX 开发了一种创新的全干式、零废物阴极合成工艺,该工艺消除了共沉淀步骤,大大减少了用水量、废物和成本。与传统的阴极合成路线相比,该方法简化了生产流程、减少了单元操作并降低了功耗,可将资本支出强度降低 30%,加工成本(不包括原料)降低近 50%。NOVONIX 通过全干式、零废物工艺合成的单晶 LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 (NMC622) 表现出与商业生产的单晶 NMC622 相当的电化学性能。全电池测试表明具有竞争力的放电容量 (Q d )、首次循环效率 (FCE)、气体释放和长期循环稳定性。这些结果表明,全干式、零废弃工艺可生产高品质 NMC CAM,同时具有显著的环境和经济优势。进一步探索和应用该技术到其他阴极化学中,可能在开发可持续且具有成本效益的国内和全球锂离子电池供应链方面发挥关键作用。