热失控下环境体系对锂离子电池火灾危险性的影响

摘要

以21700型三元锂离子电池为研究对象,选择空气、氮气及水雾三种环境体系,在热失控条件下对锂离子电池表面温度、逸散出的气体浓度进行在线监测,探究不同环境体系下锂离子电池之间的热量传递与热失控火灾扩展情况.结果表明:不同环境体系对锂离子电池热失控行为有显著影响.惰性气体环境不能有效抑制锂离子电池热失控的发生,却由于氧气含量降低,使热失控过程中二次燃烧阶段缺失,降低其火灾扩展危险性,且热失控的响应时间延长.氮气环境中产生的CO体积分数峰值为2.049×10-3,分别是空气与水雾环境中的154.6％和180.0％.水雾环境中,由于雾滴在正极处积聚,极易使泄压阀工作效率下降,导致内部压力过高而发生更危险的爆炸.在锂离子电池的运输、储存和应用中,应避免环境中湿度过大.可针对性置换环境气氛或提高散热能力,加强对锂离子电池的安全防护,防止热失控行为的发生.