惰性空间中气压对富镍电池热失控行为的影响

摘要

为揭示气压条件对富镍锂离子电池热失控行为的影响，提出一种基于惰性气氛的试验分析方法，通过调控环境气压参数系统考察其对热失控过程的作用规律。选用容量为50 A·h的商用棱柱形电池，其阴极材料为Li(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.2)O₂,阳极为石墨。在100%荷电状态（SOC）下，于1 000 L定容锂电池试验舱AEC的氮气环境中开展热失控试验，设置初始气压分别为60、80和101 kPa,分析气压差异对热失控特性的影响。结果表明：安全阀开启瞬间，烟雾喷发速度约为40 m/s;随环境气压降低，喷发总历时缩短，表现为气压每下降20 kPa,喷射时间缩短约5 s;不同气压条件下的总产气量差异不显著，均保持在（2.04±0.15）L/（A·h）。研究揭示了环境气压对富镍锂离子电池热失控射流特性的影响规律，为进一步理解热失控过程的原始状态特征提供了试验依据，对电池热管理系统的优化设计具有一定的指导意义。

关键词

锂电池 / 热失控 / 温度 / 喷发