[發明專利]18650型鋰離子電池燃爆特性研究方法

在審

• 申請號: 201811275181.3
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109374680A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 劉全義;呂志豪;艾洪舟;胡石;智茂永;賈旭宏;楊鑫;何鑫;孫中正;韓旭
• 申請（專利權）人: 中國民用航空飛行學院
• 主分類號: G01N25/54
• 分類號: G01N25/54;G01K7/02;G01L5/14
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 舒欣

本發明公開了一種18650型鋰離子電池燃爆特性研究方法。包括以下步驟：1、實驗布置：采用鋰離子電池燃爆平臺；2、實驗數據與分析：2.1實驗過程分析；2.2密閉燃爆罐體環境下SOC對鋰離子電池燃爆池體溫度的影響；2.3不同SOC鋰離子電池燃爆壓力分析；3、實驗結果表明：相同外部熱源條件下，鋰離子電池荷電量越高，燃爆發生的響應時間就會越短，釋放的能量越大，對密閉環境空間產生的爆炸壓力沖擊就越大。本發明利用自主搭建的鋰離子電池燃爆實驗平臺，通過觸發不同荷電量的18650型鋰離子電池發生燃爆，分析鋰離子電池燃爆災害演變規律、探究其燃爆機理及特性，為今后航空安全運輸鋰離子電池提供一定的數據及技術支撐。

技術領域

本發明涉及的是鋰離子燃爆技術領域，具體涉及一種18650型鋰離子電池燃爆特性研究方法。

背景技術

鋰離子電池在市場的占比日益增加，而鋰離子電池的運輸主體為航空運輸。近年來民航運輸過程中發生一系列與鋰電池相關的不安全事故、事件，嚴重影響了航空運輸的安全性。國際民航組織于2016年初頒布禁令（UN3480），倡議在全球停止客機運輸鋰離子電池。國內外學者針對鋰離子電池熱失控引發的燃爆災害防控開展了諸多研究。美國FAA休斯研究中心在2009年提交的技術報告，對機載鋰離子芯圓錐形或聚合物鋰離子電池可能引發的火災危險進行測試，結果表明燃爆的鋰離子電池可對貨艙組件造成破壞。波音公司曾在2015年7月份發布安全警示：在飛機的設計標準中, 沒有將大批量鋰電池運輸可能生產的高溫和爆炸以及可燃性氣體等危險因素考慮在內，會對飛機安全存在嚴重的風險。美國FM公司以5000個紙箱包裝的18650型鋰離子電池為一組，進行了全尺寸火災實驗,得出鋰離子電池內含的可燃性電解液在180 ℃左右時開始發生熱失控。2014年，許丹開展了動力鋰電池熱災害致災機理及防控方法的研究。2014年，平平在9705測試平臺的基礎上進行了改造,設計了全尺寸鋰電池火災行為測試平臺，系統分析大型鋰離子電池起火后的火災行為。2015年，FAA休斯研究中心開展了大規模鋰電池火災實驗，研究集裝鋰電池的燃爆特性。2016年，Chen等開展了單個和多個原鋰電池可燃性實驗研究。2016年，張青松開展了鋰離子電池燃爆特征及空運安全性研究，結果表明，電池熱穩定性隨荷電量（SOC）增大而顯著降低，空運電池數量嚴重影響空運安全。2017年，付陽陽通過錐形量熱儀測試不同荷電量（SOC）和輻射熱流下鋰電池燃燒過程，將不同工況下測得的參量數據進行對比和分析。

然而，這些研究都很少或基本未涉及鋰離子電池燃爆特性研究，而在航空運輸過程中，鋰離子電池發生燃爆事故產生的高溫和壓力將會對飛機結構造成嚴重的破壞。

綜上所述，本發明設計了一種18650型鋰離子電池燃爆特性研究方法。

發明內容

針對現有技術上存在的不足，本發明目的是在于提供一種18650型鋰離子電池燃爆特性研究方法，利用自主搭建的鋰離子電池燃爆實驗平臺，通過觸發不同荷電量的18650型鋰離子電池發生燃爆，分析鋰離子電池燃爆災害演變規律、探究其燃爆機理及特性，為今后航空安全運輸鋰離子電池提供一定的數據及技術支撐。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：18650型鋰離子電池燃爆特性研究方法，包括以下步驟：1、實驗布置：采用鋰離子電池燃爆平臺；

2、實驗數據與分析：2.1實驗過程分析；2.2密閉燃爆罐體環境下SOC對鋰離子電池燃爆池體溫度的影響；2.3不同SOC鋰離子電池燃爆壓力分析；

3、實驗結果表明：相同外部熱源條件下，鋰離子電池荷電量越高，燃爆發生的響應時間就會越短，釋放的能量越大，對密閉環境空間產生的爆炸壓力沖擊就越大。