热辐射触发锂离子电池热失效行为及其射流热特性

李涵 王炎 张西龙 王贺武 李亚伦 卢兰光

摘 要： 实验研究了辐射加热器非接触式触发动力锂离子电池热失效过程中的温度特性、质量损失、产热行为变化等特性及其空间射流温度与热流分布特性。以50 Ah 的Li（Ni0.6Co0.2Mn0.2） O2 电池为对象，基于鋰离子电池燃烧实验平台进行。结果表明：电池热失控实验过程中发生了2 次喷发现象，电池表面最高温度为489.2 °C ；最高温升速率为27.7 K · s-1 ；最大质量损失速率为32.7 g · s-1 ；电池本体总产热量为1.05 MJ ；环境最高温度为705.3 °C ；烟气总释放热为6.56 MJ · m-2 ；射流空间环境最高温度比电池表面最高温度高。这表明，高温高速的易燃气体会加剧热失控危害的风险。本结果有助于电池失效初期预警、热失控抑制、火灾风险控制。

关键词： 新能源汽车; 锂离子电池；热失控；热辐射；射流热特性；实验研究

中图分类号： TM 912 文献标识码： A DOI： 10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.009