使用电池绝热量热仪在惰性气体氛围中进行电池热失控实验

　　随着锂离子电池在新能源汽车、储能、消费类电子以及航空航天等重要行业的大规模应用，锂电池的安全问题已引起社会的密切关注。

　　热失控是锂电池安全事故的重要原因，它会引起锂离子电池起火甚至爆炸，直接威胁用户的安全。

　　若锂电池单体在某种诱因下发生热失控，电池材料将发生一系列剧烈的化学反应，产生大量热量以及可燃、有毒的气体，导致电池因内部温度、压力急剧升高而炸裂，可燃气体随之泄露，在高温下遇到外界空气引起剧烈燃烧，形成射流火或燃爆火球，从而引起周围其他单体的失控，引发安全事故。

　　电池的荷电状态、服役时间以及材料体系等都会导致电池产气成分变化，从而影响其燃爆特性及电池热失控危险性。

　　评估电池产气的燃爆特性对于评价动力电池安全性具有重要意义，而爆炸极限是研究可燃气体危险性的重要评估参数。

　　在测试中，采用国内某厂家50A·h、100%SOC的三元锂电池，使用大型电池绝热量热仪在惰性气体氛围中完成电池热失控实验。随后对电池产气进行收集，并利用气相色谱对气体成分进行分析，结果如下图所示：
 

　　该混合气中的多种可燃气体和惰性气体可按照一定方法进行配对，并利用理查特里(Lechteillier)公式对混合气的爆炸极限进行估算：

　　其中Lm为混合气体的爆炸极限;L1、L2、……、Ln为各组分的爆炸极限;V1、V2、…、Vn为各组分的含量。

　　经过计算可得该电池产气的爆炸下限LFL=33.02%。

　　本案例使用爆炸极限试验仪对混合气的爆炸极限进行测试。通过该仪器可自动配气，根据点火后的闪燃现象可判断设定浓度下样气是否已达到爆炸极限。

　　测试相对完整地阐释了电池产气爆炸极限测试方法，虽然实验结果较好，但实验本身仍存在一定的局限性。

　　例如，锂电池热失控需在惰性气体氛围中发生，但大量惰性气体引入将导致电池产气LFL增大;

　　另外，爆炸极限测试压力条件目前尚不明确，常压或高压下LFL的测试结果略有差别(高压测试需使用高温高压爆炸极限测试仪)。上述问题有待行业内专家共同探讨，推动相关测试标准的建立。

　　以上便是本次为大家分享关于关于电池绝热量热仪的相关信息，希望大家在看完之后能够对该仪器有更多的了解。