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作者:张嬿妮;张雨辰;杨华;黄罗鑫;章鹏程;弥芯怡;李佳维;
单位:西安科技大学安全科学与工程学院;西安市城市公共安全与消防救援重点实验室;西安科技大学电气与控制工程学院;
摘要:为探究大容量三元锂电池过充热失控危险性,以117 Ah与153 Ah这2种大容量三元锂电池为研究对象,通过搭建大型锂电池热失控试验平台,在30,45和60 A这3种过充电流条件下开展试验研究,并基于多热失控特征参数,采用AHP-熵权法对热失控危险性进行综合评估。结果表明:117 Ah电池热失控过程呈现四阶段变化,153 Ah电池则因壳体直接破裂未经历开阀过程;随着过充电流增大,2种电池的热失控触发时间均显著缩短;117 Ah电池的峰值温度、产气总量及可燃气体含量均随电流增大而上升,呈现明显的电流依赖性,153 Ah电池则因内部结构与反应时间的差异呈现相反趋势;热失控释放气体以CO、CO_2和H_2为主,其相对含量受电流与泄压方式的协同调控;117 Ah电池热失控危险性随电流增加而显著增加,而153 Ah电池在低电流条件下因过充时间延长反而呈现出更高的危险性,容量增大会显著降低电池的安全电流阈值。研究可为建立容量与电流匹配关系的差异化安全体系提供一定参考。
关键词:大容量三元锂电池;;过充;;热失控特性;;危险性评估;;AHP-熵权法
基金资助:陕西省重点研发计划项目(2024GX-YBXM-444);; 能源陕西实验室科技项目(ESLB202427)