• 研究论文 •
王世林a，龚旭a，刘丽娜a，李奕彤a，张宸语a，许乐俊a，冯旭宁b，王淮斌a*
Shi-Lin Wang a, Xu Gong a, Li-Na Liu a, Yi-Tong Li a, Chen-Yu Zhang a, Le-Jun Xu a, Xu-Ning Feng b, Huai-Bin Wang a,*
摘要： 锂离子电池排放气体的燃爆特性是决定锂离子电池火灾危险性的关键因素，因此探究锂离子电池排放气体的燃爆危害性可以为储能电站和新能源汽车燃爆事故救援与防护提供指导，从而促进锂离子电池的应用与发展。建立在这一认识之上，结合前人关于锂离子电池产气的研究，本文开展了不同SOC的18650 磷酸铁锂电池热失控排放气体的燃爆风险研究。通过“消元”的方法计算含有二氧化碳惰性气体影响的混合气体爆炸极限，利用Chemkin-Pro软件对电池排放气体/空气的层流火焰速度与绝热火焰温度进行数值模拟，并对体系内的自由基浓度与主要基元反应敏感系数进行分析，综合评估电池排放气体燃爆危害性。研究发现100% SOC电池排放气体的爆炸下限最低，反应体系中具有抑制作用的基元反应敏感系数较低且自由基浓度更高，因此具有最大的层流火焰速度与绝热火焰温度。电池排放气体燃爆危害随SOC增加而增加，直至100% SOC时燃爆风险最大且危害性最高，然而随着电池过充电相关危害性却有不同程度下降。本文为锂离子电池排放气体燃烧机理分析提供了可行的方法，揭示了SOC对电池排放气体燃爆危害性的影响，对锂离子电池储存与运输安全、储能电站安全防护及相关灭火剂的选择提供了参考。
