航空动力锂离子电池热失控高温与冲击危害的被动防护包容性

作     者：杨娟 梁焰彭 刘媛 刘添添 张青松 YANG Juan;LIANG Yanpeng;LIU Yuan;LIU Tiantian;ZHANG Qingsong

作者机构：中国民航大学天津市城市空中交通系统技术与装备重点实验室天津300300 中国民航大学工程技术训练中心天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 商飞时代(上海)航空有限公司上海201311 

基　　金：国家自然科学基金(U2033204) 深圳市科技计划(KJZD20240903100707011) 天津市城市空中交通系统技术与装备重点实验室开放基金(TJKL-UAM-202302) 中央高校基本科研业务费专项资金(3122024058) 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2025年第45卷第2期

页      码：115-125页

摘      要：锂离子电池热失控造成的热冲击将损坏安装结构,对周围人员和设备安全构成威胁,是限制其在航空领域应用的关键问题。通过自主搭建的锂离子电池热失控高温冲击实验平台研究发现,单节电池热冲击对电池包顶板的冲击压力高达13.23 kPa,致使其外表面温度高达274℃。为了有效包容锂离子电池热失控造成的高温冲击危害,提出了电池包顶板涂敷防火涂层的被动防护方法。通过实验研究发现,环氧树脂基膨胀型防火涂层可通过膨胀有效阻隔锂离子电池热失控冲击压力的影响,通过吸收热量降低并延缓电池包顶板的温度上升。分析锂离子电池热失控包容性验证实验结果可知,1.0 mm厚的E80S20涂层和E85S15B3涂层分别使电池包顶板最高温度下降52.16%和55.80%,结构最高形变分别降低72.2%和44.4%。研究结果表明,防火涂层被动防护技术能够有效提升电池舱体对热失控高温和冲击危害的包容性,可作为航空动力锂离子电池系统安全性设计的有效措施。

主 题 词：锂离子电池 热冲击 防火涂层 被动防护 热失控包容性 

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11883/bzycj-2024-0240

馆 藏 号：203156868...