中国安全科学学报

作者：刘淳元, 张国维, 杨林, 欧阳晨亮, 张作睿

单位：1 中国矿业大学 深圳研究院,广东 深圳 518057；2 中国矿业大学 安全工程学院,江苏 徐州 221116；3 北京市海淀区消防救援支队,北京 100080

关键词：水凝胶,热失控,三元锂电池,抑制效果,降温速率,安全时间

基金：国家重点研发计划(2022YFC3090503); 深圳市自然科学基金面上项目资助(JCYJ20220530164601004)

为快速有效扑灭锂离子电池火灾,解决灭火时间长、耗水量大等消防领域关注的难题,探究水凝胶灭火剂对大容量锂离子电池热失控的抑制效果。首先,借助环境扫描电镜,分析水凝胶在高温下微观结构的变化;然后,搭建锂电池燃烧试验平台,开展水凝胶灭火试验;最后,以车用135 Ah方形铝壳三元锂电池组为试验对象,采用电加热的方法诱导其发生热失控,探究水凝胶对锂电池的降温抑制效果。结果表明:水凝胶受热后,内部孔状结构被破坏,有利于其黏附在物体表面持续降温;使用水凝胶灭火降温时,电池表面最大降温速率是水的2倍,水凝胶喷放结束后,锂电池温度回升速率较为缓慢,升温速率仅为水的一半;与水相比,水凝胶延缓相邻电池发生热失控的时间更长,这可以为救援逃生带来更长的安全时间。

来源：2024年第5期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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