華東理工大學(xué)欒偉玲教授團(tuán)隊在Journal of Energy Storage（IF：8.9）發(fā)表題為《Thermal runaway and gas generation dynamics in aged Lithium-ion batteries under low temperatures》的研究論文，該成果由華東理工大學(xué)先進(jìn)電池系統(tǒng)與安全重點(diǎn)實驗室(CPCIF)、國家自然科學(xué)基金項目(52375144和52205153)、上海市浦江人才計劃和東方英才計劃等機(jī)構(gòu)聯(lián)合支持。

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本研究中BAC-90A的應(yīng)用

1.熱失控測試及產(chǎn)氣分析

BAC-90A小型電池絕熱量熱儀通過模擬理想絕熱環(huán)境，可精確測定電池?zé)崾Э仄鹗紲囟?、熱失控最高溫度及最大熱失控速率等關(guān)鍵熱行為參數(shù)。搭配定制密封罐裝置，可同步實現(xiàn)熱失控產(chǎn)氣壓力測試與氣體收集，為電池安全性能評估提供多維度數(shù)據(jù)支撐。

本研究利用BAC-90A小型電池絕熱量熱儀，配套密封罐裝置，采用150℃恒溫模式，對不同健康狀態(tài)（SOH：100%~60%）的鋰電池開展熱失控測試與產(chǎn)氣壓力監(jiān)測。通過聯(lián)用氣相色譜儀分析不同SOH電池?zé)崾Э貧怏w成分及含量變化，揭示了熱失控時序與電池?zé)岱€(wěn)定性的關(guān)聯(lián)機(jī)制。

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本研究還通過開展不同SOH電池的熱失控噴射火行為實驗，結(jié)合熱失控產(chǎn)氣參數(shù)進(jìn)行應(yīng)用場景下的綜合特性分析，為儲能系統(tǒng)及電動汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS）安全設(shè)計提供了關(guān)鍵技術(shù)指導(dǎo)。

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總結(jié)

本研究通過定性與定量分析，系統(tǒng)闡述了低溫老化條件下不同SOH鋰離子電池的熱失控產(chǎn)氣特性與噴射火行為特征。實驗獲取了包括最高溫度、觸發(fā)時間、產(chǎn)氣成分、產(chǎn)氣量、爆炸風(fēng)險指數(shù)及噴射火擴(kuò)散面積等關(guān)鍵參數(shù)，全面剖析了不同SOH鋰離子電池的安全性能表現(xiàn)。上述研究成果將為提升電池在儲能場景及梯次利用過程中的安全性提供重要理論依據(jù)與技術(shù)支撐。