铁酸盐离子电池的热逃跑压力是密封封体内的空隙的函数
Thomas H Dubaniewicz1, Isaac Zlochower1, Teresa Barone1
1Pittsburgh Mining Research Division (PMRD), The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), Pittsburgh, PA, USA.
Mining, metallurgy & exploration
|March 24, 2025
概括
采矿车辆中的离子电池热逃逸 (TR) 可能超过防爆外限制. 在铁酸盐 (LFP) 电池周围增加空白空间可以减轻TR压力,低于甲空气爆炸风险.
科学领域:
- 职业安全与健康问题 职业安全与健康问题
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 电池技术是电池的技术.
背景情况:
- 采矿车辆正在向离子 (Li-ion) 电池电动汽车 (BEV) 过渡.
- 燃气地下矿需要防爆 (XP) 封装电火源,以防止甲 (CH4) 爆炸.
- 离子电池的热逃跑 (TR) 可以在密封的外内产生高压.
研究的目的:
- 研究铁酸盐 (LFP) 细胞中空隙和热失控 (TR) 压力之间的关系.
- 评估离子电池在气性地下采矿环境中的安全性.
主要方法:
- 美国国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 的研究人员进行了测量LFP细胞的TR压力的实验.
- 该研究改变了密封内的空空间量,以观察其对TR压力的影响.
- 还记录了TR温度,并与甲空气混合物的自燃温度进行了比较.
主要成果:
- 在自由空间和TR压力之间观察到一个反向的功率关系.
- 一个封闭良好的LFP电池在TR期间产生了294bar (4260psia),超过了典型的XP外规格.
- 足够的空位将TR压力降低到低于CH4空气点火预期的水平.
- 测量的TR温度仍然低于CH4空气的最小自燃温度.
结论:
- 由LFP单元TR产生的压力高度依赖于封闭的程度.
- 战略性地利用围内的空空间可以有效地减轻离子电池TR在采矿应用中的爆炸风险.
- 离子电池,特别是LFP电池,可以安全地应用于有气的地下矿山,如果外设计考虑TR压力减轻.
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