基于包装材料的锂离子电池热失控试验研究

秦帅星

摘 要：为提高空运锂离子电池的安全性和锂电池运输的安全防护。文章自主设计锂离子电池火灾试验平台对不同包装材料及包装方式的18650型锂离子电池开展热失控研究，通过监测初爆及燃爆响应温度、电池热失控数量、峰值温度及峰值持续时间，确定包装对锂离子电池热失控特性的影响。试验结果表明：瓦楞纸包装与无包装相较，峰值温度提高280℃，初爆响应时间仅延长33s，所有电池均发生热失控；包装采用玻璃纤维隔板及盖板时燃爆响应时间为818s，峰值温度为268℃，仅一节电池发生热失控；采用玻璃纤维隔板及盖板包装能显著提高锂离子电池安全性。文章为锂电池包装设计及材料选取提供理论和技术指导。

关键词：锂离子电池；包装材料；热失控；安全性分析

中图分类号：TM911.4 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）19-0180-02

锂离子电池由于其高能量密度和快速充放电特性已成为消费电子产品和电动汽车主要能量来源。但其活性大和易燃材料的使用，使锂离子电池发生多次事故[1]，其安全性成为人们关注的焦点。Eshetu等[2]利用Tewarson量热仪对影响锂离子电池热失控的闪点等主要参数进行了测定，并对火灾产生的有毒气体进行了评价。黄丽等[3]主要对锂离子电池热失控释放气体机理进行了分析研究，对不同成气阶段进行研究划分，得到锂离子电池在不同热失控条件下释放气体的种类及含量，并对热失控释放气体的毒性进行了分析。

国内外对锂离子电池热失控研究主要集中于通过改变正负极材料或添加功能性添加剂改善锂离子电池在循环使用及充放电时电池内部之间相互反应与分解造成锂离子电池出现安全隐患以及性能下降的问题[4]。……