开云kaiyun电竞

拔取了硬壳三元锂离子电池，发展热失控实证尝试，探索其产生热失控的机理、火警舒展法规及热失控产生的热量。

选取BTS-20V200A电池充放电装置，最大输出电压20V，最大输出电流200A，功率4kW。

电池单体点火尝试选取英国FTT公司研发的火警热开释速度测试装置，该装置可实现点火烟气自动采集分析，可获得点火增长速度指数，总热开释量，烟气天生速度指数，总产烟量等指标随功夫变动的曲线以及多种点火产生气体在线分析。

       尝试安插如图1所示，在加热板上搁置被测电池单体，用夹板将电池和加热板夹紧，在电池单体高低表表别离安插2个热电偶用于监测电池表表温度，同时在电池正负极衔接电压监测装置。本文所选取的电池单体均为满充状态，即SOC为100%。通过加热方式触发电池单体热失控，选取最大功率为600W的加热板以5~7℃/min的温升速度对电池进行加热。尝试全程对热失控发展进行视频纪录和数据采集。

图1 热失控尝试

        为揭示电池单体热开释个性，在单体点火尝试装置内(图2)进行量热尝试，测定电池单体的热开释速度及总热值。电池选取上述热失控尝试步骤进行加热，直至齐全热失控并产生火警。

图2 量热尝试

图3 热扩大尝试

图4 热失控尝试

      尝试过程中电池表表温度曲线如图5所示，电池电压曲线如图6所示。硬壳三元锂离子电池被加热到肯定温度后，安全阀会开启，并开释气体及少量电解液，持续加热，电池产生热失控开释出大量气体，同时电池表表温度急剧上升，电池表表温度会高达670 ℃，电池电压瞬间降低为0 V，随后陪伴着剧烈点火、爆燃，且会形成持续的喷射火，直至可燃物点火殆尽。

通过加热电池单体，直至热失控、点火、熄灭。尝试过程中对点火阶段的气体、热开释速度和总热值进行丈量。典型气体变动如图7所示。

了局显示三元锂离子电池在热失控时内部会产生一系列放热反映，开释出大量可燃气体，可燃气体点火产生一氧化碳、二氧化碳并亏损氧气，在电池单体喷射火焰瞬间，单体点火尝试装置管路内氧气浓度降落至17.8%，同时二氧化碳浓度上升至2.2%，一氧化碳浓度上升至0.09%。热开释速度、总热值随功夫的变动如图8所示，发现最大热开释速度为280kW，整个热失控过程共计开释热量约22MJ。

图7 量热尝试气体浓度曲线

电池模组热扩大尝试

随着能源消费结构转型升级、大力发展可再生能源政策的深刻，以储能技术与系统为主题的现代智能电网系统的建设与规划日渐引起器沉。储能系统是以锂离子电池为基础的，锂离子电池是含能物质，拥有产生火警或爆炸的危险性质，出格是在密关空间，一旦某一储能单元产生火警，将会引起相邻多台储能单元的连锁火警反映甚至箱体爆炸，火警荷载大、危险性高且难于扑救。

以锂离子电池为基础的储能系统的安全问题越来越受到社会各界关注，尤其近几年国内表产生的储能电站动怒爆炸变乱，更是将锂离子电池储能系统的安全问题推向了舆论风口。锂离子电池火警与通常构筑火警有较大的区别，其作为能量荟萃体，在热失控产生后容易引发周围电池产生连锁点火、爆炸反映。

本文中，作者使用FTT单体点火尝试装置（SBI）测试了一块由4个电池单体组成的电池模组的失控火警个性，其测试等级属于UL 9540A规范中的模组等级。而在UL 9540A规范中，电池储能系统的热失控火焰舒展评估被划分了四个测试等级，别离为电芯等级、模组等级、单元等级、装置等级。每种等级凭据其试样的大幼和预估热开释水平，使用分歧的测试设备。

“UL 9540A电池储能系统热失控火焰舒展评估测试步骤”是国际上被公认的可能解决储能系统消防安全隐患的有效蹊径，受到有关部门的宽泛认可。美国权威的行业规范，如〖国电工法》（706章节）、〖国住宅规范》（R327章节）、〖国国际防火规范》（储能章节）和美国国度消防局的NFPA855尺度等都对储能系统提出了UL9540A列名的要求。