《火灾科学（中英文）》编辑部

姜学鹏,陈兆琪,王正阳,张俊峰.锂离子电池燃烧过程可燃气体伴生行为研究[J].火灾科学,2024,33(1):18-25.

锂离子电池燃烧过程可燃气体伴生行为研究

Study on the accompanying behavior of combustible gas in the combustion process of lithium-ion batteries

DOI：10.3969/j.issn.1004-5309.2024.01.03

基金项目:

作者	单位
姜学鹏	1.武汉科技大学资源与环境工程学院,武汉,430081 2.武汉科技大学安全与应急研究院,武汉,430081 3.武汉科技大学消防安全研究中心,武汉,430081
陈兆琪	1.武汉科技大学资源与环境工程学院,武汉,430081 2.武汉科技大学安全与应急研究院,武汉,430081 3.武汉科技大学消防安全研究中心,武汉,430081
王正阳^*	1.武汉科技大学资源与环境工程学院,武汉,430081 2.武汉科技大学安全与应急研究院,武汉,430081 3.武汉科技大学消防安全研究中心,武汉,430081
张俊峰	4.湖北及安盾消防科技有限公司, 宜昌,443100

中文关键词: 锂离子电池伴生行为能量密度烟气含量

英文关键词:Lithium-ion battery Fire burning behavior Energy density Flue gas content

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中文摘要:

为研究锂离子电池热失控燃烧过程中产生的可燃气体伴生行为,将5种常用不同型号(10440、14500、18650、21700、32650)的锂离子电池作为实验对象,通过加热片引发电池单体热失控,分析了热失控过程电池的燃烧行为、气体组分及浓度含量,同时也考虑能量密度对可燃性气体含量的影响机制。研究结果表明: 电池发生热失控后有四种燃烧行为,会产生CO、HCL、CO2、NH3等烟气,其中总释放量最高的是CO气体,不同火灾燃烧行为与产气浓度的关系与在热失控温度变化曲线在时间上具有相似性。烟气生成量与能量密度的增加呈线性增加的关系。

英文摘要:

In this paper, five types of lithium-ion batteries are used as experimental objects to study the associated behavior of combustible gases in the combustion process of lithium-ion batteries. The influence mechanism of different energy densities and combustion behaviors on the flue gas content in the whole process of thermal runaway under full charge state (100%SOC) was analyzed. The research results show four combustion behaviors when thermal runaway occurs in the battery. Thermal runaway induces the generations of CO, HCL, CO2, NH3, and other smoke, of which CO gas has the highest total release. The relationship between different fire combustion behaviors and gas production concentration is similar in time to the temperature change curve of thermal runaway. The amount of smoke generated linearly depends on the increase of energy density.

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