锂离子电池组件燃烧性及危险性评价

为评估锂离子电池火灾危险,以常见的磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和三元电池为研究对象,采用锥形量热仪技术分析这3种锂离子电池关键组件(含电解液的隔膜、正极片、负极片)的燃烧性和生烟性。通过层次分析法(AHP),构建锂离子电池火灾风险评价指标体系。基于试验数据,计算这3种锂离子电池火灾危险指数。结果表明,影响电池燃烧行为的主要因素是石墨负极和隔膜,烟气的主要来源是隔膜的不完全燃烧。用AHP法计算出的锂离子电池火灾危险指数表明,锂离子电池火灾的主要危险源是隔膜,其次是负极、正极。     

锂电池化成分容生产工序自动灭火技术研究应用

新能源锂离子电池,由于能量密度大,在滥用或受外界环境影响时,易产生热失控行为,引发火灾甚至爆炸。锂电池生产过程中,化成分容工序的电池充放电引发的火灾事故较为频繁。为有效处置化成分容工序中的火灾事故,研究设计了N-1230气体自动灭火系统。通过模拟预测分析,在喷嘴喷射5 s时间,保护区内灭火剂喷放量4.2 kg,其浓度达到设计灭火浓度16%。同时,灭火试验验证,该系统成功在10 s内明显压制明火。该系统具有快速响应、防误喷、经济环保等优点,可有效压制初期锂电池火灾,可靠控制火势扩大。     

基于热成像面积变化率的锂电池热失控研究

锂电池在生活中的使用越来越普及，但锂电池热失控造成的损失是不可估量的。使用红外热成像监测锂电池表面高温区域面积的扩散，从电池过充、内部隔膜刺穿和外部短路3个方面获取电池热成像的表面高温区域分布。通过MATLAB对电池升温过程中的热成像进行红外图像处理，使用最大类间方差法分割电池表面的高温区域。最后采用高斯逼近函数拟合高温区域面积的变化，分析出3种锂电池热失控的原因。     

电动汽车锂电池火灾特性及灭火技术

<正>安全是保障电动汽车健康快速可持续发展的首要前提,本文在大量试验研究的基础上,揭示了电动汽车锂电池火灾的特点和类型,阐明了锂电池火灾的处置原则、灭火策略。电动汽车是我国重点扶持的战略性新兴产业,对我国能源结构改革,打赢蓝天保卫战具有重要战略意义。然而,在新能源汽车的推广应用过程中,发生了一系列火灾事故,如"4·26"深圳五洲龙A10     

动力电池安全护航新能源汽车行稳致远

<正>动力电池是新能源汽车的核心部件，决定了整车的动力性能和安全性。本文通过对新能源汽车动力电池安全防护理念的分析与安全检测技术的介绍，提出安全技术展望。保障新能源汽车动力电池安全对我国新能源行业高质量发展和迈向汽车强国具有重要意义。本文梳理了当下新能源汽车安全现状，分析了新能源汽车火灾事故特性，并在此基础上提出了电池“本质安全、     

基于IPSO-LSTM的新能源汽车锂电池健康状态监测

为监测新能源汽车锂电池的健康状态(SOH),防范电池故障引发安全事故风险,提出改进粒子群算法(IPSO)和长短期记忆(LSTM)神经网络相结合的模型,监测锂电池的SOH。首先,采用Spearman相关性分析法,提取锂电池SOH监测的健康因子;其次,采用线性惯性权重和非对称学习因子改进传统粒子群算法(PSO),利用IPSO算法对LSTM模型的隐含层神经元个数、神经元失活率、批处理值进行关键参数寻优,进一步优化LSTM模型,建立IPSO-LSTM锂电池SOH监测模型;最后,以新能源汽车主流采用的18650锂电池数据集验证IPSO-LSTM模型,并对比分析BP、LSTM和PSO-LSTM这3种模型。结果表明：IPSO-LSTM模型的平均绝对误差(MAE)在0.02以内、均方根误差(RMSE)在0.03以内,监测误差在15%以内,相较于BP、LSTM、PSO-LSTM模型,IPSO-LSTM模型的误差指标值均最小,模型具有更高的精度和稳定性。     

磷酸铁锂电池储能系统典型消防案例

为解决磷酸铁锂电池热失控导致的储能系统火灾安全问题,分析几种常见灭火剂的灭火机制和性能特点,探索实践更为有效的灭火方法。首先,总结磷酸铁锂电池的热失控过程及燃烧特点;然后,分析七氟丙烷、气液复合灭火剂、全氟己酮、气溶胶和细水雾等灭火剂的灭火机制,以及对磷酸铁锂电池火灾事故的灭火和抑制复燃效果;最后,基于实际工作中的预制舱式磷酸铁锂电池储能系统典型消防系统案例,介绍其系统组成和控制逻辑。结果表明：磷酸铁锂电池火灾为A、B、C类综合性火灾;七氟丙烷、气液复合灭火剂、全氟己酮、气溶胶和细水雾等灭火剂在灭火效果、降温效果、抑制复燃以及技术成熟性方面各有优缺点,但任何一种灭火剂均无法同时起到扑灭明火和抑制电池复燃的作用;采用全氟己酮和水消防相结合的灭火方法更有效。     

张家口市国家级可再生能源示范区新能源产业火灾风险和灭火救援研究

本文立足张家口市国家级可再生能源示范区和全国非水可再生能源第一大市的市情实际,调研分析了域内风电、光伏、氢能、储能电站、氢燃料电池汽车等新能源产业的发展现状,对新能源产业火灾风险及灭火救援对策进行初步探析。     

灭火剂抑制锂电池火灾研究现状分析

为筛选出适用于锂电池火灾方面的灭火剂,总结近年来应用在锂电池火灾方面的灭火剂的研究现状,分析各灭火剂的优缺点,并针对锂电池储能系统火灾扑救的难点及锂电池火灾特性,提出抑制锂电池储能电站火灾的方案。分析结果表明：固体灭火剂对抑制锂电池热失控几乎没有效果;气体灭火剂的灭火效率较差,降温效果有限,且灭火后锂电池容易发生复燃;水基灭火剂的降温、灭火效果明显,成本低廉且环境友好,细水雾灭火系统降低了水的用量,在其中添加添加剂还能降低水的表面张力,增强灭火效果,但也有研究表明喷头压力在6MPa以上时才能有效灭火。     

低压细水雾系统扑救锂电池箱火灾的试验研究北大核心CSCD

为了提升动力锂离子电池系统的安全性,除了一些常规保护措施(电池冷却、电量监测、过热报警等)外,增加抑制锂离子电池早期热失控及火灾的防护系统也是必要的。针对某型电动客车锂离子电池箱的50 Ah三元锂离子电池,开展了锂离子电池单体火灾试验、锂离子电池箱火灾抑制试验及锂离子电池早期热失控抑制试验,验证低压细水雾灭火系统对于锂离子电池箱热失控安全防护的效果。结果表明,该类型三元锂离子在800 W功率的加热下,会瞬间发生爆燃,燃烧时间为69 s。低压细水雾系统成功实现了对动力锂离子电池箱内火灾及单颗锂离子电池早期热失控的抑制。在锂离子电池火灾及早期热失控抑制的过程中,均未观察到复燃及模组间热失控的传播。     

磷酸铁锂电池组燃烧特性研究

为明确锂电池的火灾危险性,对不同数量磷酸铁锂电池组火灾时的电池表面温度、火焰形态、火焰温度、热释放速率、质量损失损率以及可燃气体体积分数等燃烧特性参数进行试验研究。结果表明:磷酸铁锂电池组的热失控温度约200～300℃,呈现集中燃烧,气相火焰温度可达1 100℃;磷酸铁锂电池组电池数量增加,喷射火焰出现的次数增多,热释放速率峰值相应出现;电池组最大质量损失速率随电池数量的增加呈幂函数变化,放热量与电池数量的1. 28次方成正比。     

细水雾特性参数对锂离子电池组灭火效果的影响

为了研究不同特性参数细水雾抑制锂电池组火灾的效果,利用计算流体动力学模型和火灾动力学模拟程序对不同特性参数细水雾灭火效果进行了分析.采用锥形量热仪在50 kW/m2辐射热条件下和100％荷电状态下对锂离子电池进行燃烧试验,获取其热释放速率曲线,热释放速率峰值为9.23 kW.在试验获得参数的基础上以6个18650型锂电池建立火灾模型,利用火灾场模拟软件FDS对不同雾滴直径、雾动量和喷雾强度的细水雾的灭火过程进行数值模拟.定量分析熄灭锂离子电池火的细水雾相对适宜的条件范围,研究细水雾的特性参数对锂离子电池组灭火效果的影响.结果表明:在细水雾雾滴动能不变的情况下,随细水雾雾滴粒径增大,灭火时间先波动后增大,在细水雾粒径为50～100μm的工况下系统抑制锂离子电池火效果最佳,灭火时间最短,耗水量最少;水雾动量变化在一定区间内增加对锂电池灭火有增强效果,当雾滴速度足以穿越火焰时,增加水雾动量对灭火效果影响不大;在规定范围内喷雾强度越大,细水雾能够气化的数量越多,吸收的热量也越多,越有利于灭锂离子电池火灾.     

新能源汽车火灾特性及处置对策

本文通过分析新能源汽车的基本构造及其火灾成因、火灾特点,从其事故特点、处置危险性等方面出发,探讨新能源汽车的灭火救援处置方法,包括正确侦查、风险评估、现场管控、实施灭火、注意事项等。通过相关阐述,促进和帮助灭火救援人员提高处置成功率和最大限度保护人员安全,并积极探索新能源汽车火灾扑救的规范性程序。     

锂电池典型事故与安全关注

锂电池为生产和生活带来了极大的便利,但在各种应用场景下事故的发生,也让其安全问题引发重点关注。本文通过案例分析,介绍锂电池的构成与特性、生产安全、使用安全,以及应急处置等内容。锂电池是指以锂或含锂化合物为正负极材料,使用非水电解质的电池,通常可分为锂离子电池和锂金属电池。     

带自动灭火装置的车用锂电池箱盖系统开发与验证

基于主、被动安全相结合的思路,针对目前车载锂电池包热失控主动监测与预防措施存在的不足,开发一种带自动灭火装置的锂电池箱盖系统。通过燃烧试验测出单块三元锂电池及其主要组件的燃烧特性,得到相应的温度及热释放速率曲线;以此为基础,确定箱盖系统总体设计方案,并对火灾探测模块及灭火模块进行选型和设计;最后,结合Semenov热失控原理、传热学理论及GB50084—2017的设计要求,验证箱盖系统应用在某电动车锂电池箱中的灭火效果。结果表明:该箱盖系统能有效监测并扑灭锂电池包早期局部火灾,并持续冷却降温,防止火灾复燃,具有较强的市场推广潜力。     

锂电池火灾灭火技术研究综述

为系统了解锂电池火灾灭火技术研究现状,综述国内外针对锂电池火灾的灭火实验研究,基于锂电池火灾的特点,从灭火效果、冷却效果和毒性危害等方面分析各类灭火剂对锂电池火灾的适用性,指出目前研究存在的问题以及今后的研究重点。研究结果表明：灭火剂的冷却能力是抑制锂电池内部链式分解反应,进而阻止锂电池复燃和热失控传播的关键因素。未来研究应更贴近实际工程应用,从灭火效率、冷却能力、毒性影响和有无不良抑制作用等角度综合评估灭火剂的有效性。     

锂离子电池热失控危险性研究进展

锂离子电池广泛应用的同时也出现了燃烧、爆炸等安全问题.针对锂电池热失控及火灾问题,综述了电池内部热失控演变过程、热失控气体释放及其燃爆风险,以及热失控和火灾发生时有毒有害气体的危害性等方面近年来的研究进展.最后提出今后主要研究方向是电池模块/电池包内热失控气体释放和流动过程研究、气体爆炸危险性动态变化规律研究和大容量高比能富镍电池单体/模块热失控特性和规律研究等.     

新能源汽车燃爆风险与防控研究

为研究新能源汽车燃爆问题,采用模糊故障模式与影响分析(FFMEA)法对新能源汽车燃爆事故风险和防控对策开展研究。根据我国新能源汽车燃爆事件的统计数据,分析其致因机制,并将新能源汽车划分为整车控制系统、驱动电机系统、辅助系统、电源系统和基础设施系统等5个子系统,对其开展FFMEA分析;最后基于分析结果提出针对性防控对策。结果表明:电源系统是最大的风险源,其次是基础设施系统,电池组短路、电芯热失控和充电桩无过载、短路保护等故障为风险较大的故障模式;提出优化电池结构、安装碰撞自动切断电力传感器、建设过充故障检测装置等防控对策。     

关于便携式电动呼吸器设计的安全探究

目前市面上的便携式电动呼吸器,以其操作简单、携带方便在医疗、食品生产、化学工业、汽车工业、重金属工业等场景应用非常广泛,为了提高单次呼吸器使用的续航,大多数的呼吸器设计均采用锂电池的并联来提高设备电池的总容量,采用锂电池的串联来提高呼吸器内部风机的输入电压,进一步提高风机的效率。常用的组合有6节18650锂电池三串两并,两串三并,4节18650锂电池（一种标准性的锂离子电池型号）两串两并等,然而便携式电动呼吸器基本均是佩戴在人体的腰间、背部、面部,因此设备的本身安全显得尤为突出,研究便携式电动呼吸器的各个电子部件的保护电路也具有重要意义。     

包装性能对空运锂电池热失控影响的定量研究

包装是防止空运锂电池热失控后果扩大的关键,提出了一种基于试验的空运锂电池包装性能定量评价方法,利用自主设计的锂电池火灾试验平台对锂电池包装件开展热失控试验,结合试验结果分析选取初爆时间、初爆和燃爆时间间隔、热失控电池数量、峰值温度作为锂电池包装性能等级评价指标,引入物元可拓法构建包装性能熵权物元可拓模型,通过对不同包装形式和材料的锂电池包装件进行评价可知:现有瓦楞纸包装性能等级为Ⅲ(差),会严重威胁锂电池空运安全;采用玻璃纤维板包装,包装方式为玻璃纤维隔板加盖板时性能等级为I(优良),可显著提高空运安全性。