中国安全科学学报

作者：张少禹, 王玥, 董海斌, 陈晔

单位：应急管理部 天津消防研究所,天津 300381

关键词：锂电池,热失控,爆炸超压,液氮,惰化效果,火焰加速模拟(FLACS)

基金：“十四五”国家重点研发计划课题(2021YFB2402003)

为明确液氮对280 Ah储能锂电池热失控燃爆的惰化效果,在试验分析电池热失控气体成分和爆炸极限的基础上,利用火焰加速模拟(FLACS)软件模拟计算储能集装箱内电池热失控气体爆炸超压后果,并开展标准试验和实体试验,分析液氮对电池热失控气体的惰化抑爆效果。结果表明:热失控气体爆炸超压随着自身体积的增多逐渐升高,点燃超过1.1 m3热失控气体会造成较为严重的后果;单个100%充电状态的280 Ah磷酸铁锂电池,真空状态下加热可触发电池热失控,并产生134.6 L以CO2、H2、CO、CH4和C2H4为主要成分的热失控气体。热失控气体为可燃气体,爆炸极限范围为8.5%~45.5%;N2能够有效惰化热失控气体,并显著减小热失控气体爆炸极限范围,极限N2体积分数为84.7%;向35 m3储能集装箱内喷射69 kg液氮惰化电池热失控气体,当箱内N2体积分数高于极限N2体积分数时能够有效惰化电池热失控气体,有效保护时间为2 200 s。

来源：2024年第3期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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