摘要：为研究储能场景下磷酸铁锂电池组热失控火灾的最佳灭火方式,通过火灾动力学模拟软件建立储能电池模组等尺寸模型;对模型开展不同热失控位置、细水雾流量、雾滴直径和细水雾喷头布置位置的仿真实验.仿真结果表明:细水雾流量和雾滴直径对灭火效果有很大影响,适当增大细水雾流量、减小雾滴直径可以明显提升灭火效果;综合灭火系统设计安全性及制造成本,确定最佳灭火参数组合为细水雾流量2.0 L·min^(-1)、雾滴直径200μm、细水雾喷头布置位置为电池箱顶部中央.

摘要：锂离子电池在发生针刺之后会造成内部短路,进而产生大量热量和浓烟以至引发热失控。本文通过模拟实验剖析圆柱型磷酸铁锂电池针刺后的内部结构,结合理论分析探究针刺热失控产热机理。以自行设计搭建的磷酸铁锂电池针刺热失控实验平台为基础,在初始20℃室温下采用Φ5 mm的钨钢针刺穿电池,观测电池的热失控发展情况以及电池电压、表面温升变化规律。根据实验结果得到以下结论:①针刺对圆柱型磷酸铁锂电池造成的热失控剧烈情况带有随机性;②电池电压在针刺后下降至0V,若破坏过程中电池内部热反应气体泄漏甚至发生爆炸则电压下降更迅速;③电池温度在被刺破后迅速上升,其温升趋势总体随破坏程度增加而加快。综合来看,针刺对磷酸铁锂电池的损坏是不可逆且通常会并发热失控,因此建议在设计电池结构时应当充分考虑防针刺及对电池进行额外保护。