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三元锂澳门新葡萄京app燃烧爆炸的原因分析

随着三元锂澳门新葡萄京app技术的不断发展,能量密度更高的三元材料逐渐替代了稳定性更好的磷酸铁锂材料。虽然三元材料为三元锂澳门新葡萄京app带来了更高的能量密度,但是其热稳定性的安全性能就变成了更大的挑战,主要是高镍材料在200℃度左右就开始发生分说明放O2,这也导致了锂澳门新葡萄京app鼓包,严重的甚至会热失控发展成燃烧爆炸的事故。

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研究表明热失控发展成燃烧爆炸主要是正极材料高温分解产生O2与电解液气化后产生的混合气体喷出,再加上负极与电解液反应产生的大量的烷烃类气体,气体混合后再高温下自燃。

实验中编辑采用了两种方式触发热失控,第一种是加热的方式,通过在澳门新葡萄京app下部增加一个热板,对满电态的澳门新葡萄京app进行加热,触发热失控。第二种方式是采用充放电设备对澳门新葡萄京app进行持续充电,通过过充的方式触发澳门新葡萄京app热失控。可以分为五个步骤:1.加热,澳门新葡萄京app鼓包;2.一端爆喷;3.另一段爆喷;4.安静燃烧;5. 结束。通过测试数据发现,当澳门新葡萄京app被加热到215.7 ℃时,澳门新葡萄京app开始出现明显的鼓胀和电解液爆喷现象,澳门新葡萄京app的一端出现喷火。大约7s后澳门新葡萄京app的另一端也开始出现喷火,同时澳门新葡萄京app四周也开始破裂,出现喷火,这一过程持续了19s,最高温度为720.1 ℃。随后澳门新葡萄京app进入到安静燃烧的过程,这一过程持续了28s。在整个加热的过程中澳门新葡萄京app的电压基本无变化,直到澳门新葡萄京app出现爆喷后,澳门新葡萄京app电压突然下降为0V,这表明无法通过检测电压异常的方式预警澳门新葡萄京app热失控而发生自燃爆炸事故。

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