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最新国际锂电池热失控及火灾安全研究

   次浏览   电动知家   2020-03-28

经过近两年时间的筹备,首届世界新能源汽车大会(WNEVC)于2019年7月1-3日在海南博鳌隆重召开。国家领导人的贺信、国家各部委、行业专家、知名企业负责人的发言,给近期因起火事件、补贴退坡笼罩的电动汽车行业, 再次增添了信心 。电动化是大势所趋,这点毋容置疑,但过程是曲折的,尤其动力电池安全问题,解决不好将会阻碍行业的快速发展。可以说这就是一场“新能源汽车安全与召回”主题峰会。

科技部部长万钢、国家市场监督管理总局王赟松、清华大学教授,中国科学院院士,世界新能源汽车大会科技委员会联合主席欧阳明高等官员及专家提到,应加强 基础研究 、建立了 国际合作平台 、加强 安全技术研究 、动力电池 安全防控研究 。产学研结合将为电动汽车安全提供了解决途径。

中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室定位于火灾安全的基础研究——火灾科学,面 向国家火灾安全的重大需求和世界火灾科学前沿, 是 国内 唯一 的火灾科学 国家重点 实验室 ,该实验室在锂电池安全方面做出诸多卓有成效的研究成果。

为了更好的服务国家“重大需求”,解决锂电池安全问题,中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室为 企业、研究机构、高校等 搭建了一个“锂电池火灾安全”研讨交流平台,“第一届国际锂电池火灾安全研讨会”由此而生。第一届国际锂电池火灾安全研讨会由中国科学技术大学主办、中关村储能产业技术联盟和中国化工学会化工安全专业委员会联合主办,将于 2019年7月18-20日在合肥市天鹅湖大酒店召开 。 “电动  家” 将作为此次会议支持自媒体。

目前锂电池热失控及火灾爆炸事故在世界范围内频发,已成为各界关注的焦点。本次会议将与国内外知名高校、研究机构和著名企业共商锂电池热失控机理与防控机制。邀请了华威大学的Jennifer Wen教授、马里兰大学的Stanislav Stoliarov教授、清华大学的王莉副教授以及中国科学技术大学的王青松教授作有关锂电池热失控、火灾安全、电热模型以及消防策略等方面的大会报告。同时邀请了Cell和Elsevier出版社的编辑为大家详解论文投稿和检索工具使用等事宜。本次会议包含25个口头汇报和20个墙报,涵盖了锂电池热失控及传播、传热及数值模拟、滥用条件及产气、容量衰减及寿命预测、热管理、灭火及安全材料等内容,几乎囊括了锂电池领域目前的研究热点。优秀论文推荐到Fire Technology发表。

探索密集锂离子电池组的热失控缓解方法

Stanislav Stoliarov,马里兰大学, 美国

Stas教授开发了用于聚合物热解建模的计算工具,包括MD_REACT和ThermaKin。Stoliarov还为微尺度燃烧量热仪(一种用于测量材料可燃性的新ASTM标准)的开发做出了重要贡献。在马里兰大学,Stas教授的研究小组专注于开发实验和计算方法,分析聚合物和复合固体的可燃性以及电气和电子设备的防火安全性。Stas教授撰写了70篇经同行评审的出版物和100多场会议报告。

锂离子电池安全: 理解洞察热失控

王莉、何向明,清华大学, 中国

王莉副教授主要研究能量储存和转换的关键材料和技术。她发表了129篇SCI索引论文,3篇论文被列为ESI高被引论文。此外,她拥有126项授权专利,并为许多公司承担了20多个国家,省级研究项目和咨询项目。她目前也致力于锂离子和锂金属电池的失效分析,旨在通过探索先进的材料和电池设计来提高电池的性能和安全性。

从正常到滥用条件及电池火灾建模前景开发和验证锂离子电池的电热模型

Jennifer Wen,华威大学, 英国

Wen教授建立了WARWICK FIRE实验室,主要研究锂离子电池的热失控,防火和防爆安全性,发表了300多篇关于这些主题的期刊和会议论文。与锂离子电池安全性特别相关的是,Wen成功完成了欧洲玛丽居里奖学金项目,为LIB热失控开发电热模型,目前领导另一项关于“锂离子电池单元的原位应力分析”的MarieCurie奖学金项目。她还是Pre-LibRIS项目“锂离子电池安全初步可行性研究(PreLIBS)”的合作伙伴,领导了Lib 安全模型相关工作。

锂离子电池失效机理及防火策略

王青松,中国科学技术大学, 中国

王青松教授担任火灾科学国家重点实验室工业火灾研究室主任。2005年获中国科学技术大学博士学位,2007年9月至2009年9月在英国金斯顿大学从事玛丽居里学者研究。2012年入选教育部新世纪优秀人才支持计划和中科院青促会人才计划,2017入选青促会优秀会员人才计划。主要从事锂离子电池热失控机制、锂离子电池火灾危险性及锂离子电池火灾防控方面的研究。承担国家自然科学基金委项目、科技部重点研发计划专题、十二五科技支撑计划专题、欧盟地平线H2020项目等10余项,在Progress in Energy and Combustion Science等期刊发表SCI收录论文140篇,论文被他引4000余次。担任Fire Technology客座主编及5个国际期刊编辑等10余学术任职;获中国消防协会科技创新一等奖(第1完成人)等奖励。

出席会议的嘉宾还有应急管理部消防产品合格评定中心 东靖飞 研究员,台湾云林科技大学副校长 徐啟铭 教授,帝国理工学院的 Guillermo Rein 教授,得克萨斯大学奥斯汀分校的 Ofodike Ezekoye 教授,美国伍斯特理工学院的 王岩 教授等著名学者, 他们都致力于锂电池热失控机制与防控技术研究 。此外,爱思唯尔出版社王伟经理、Cell出版社Matter编辑孙吉庆博士也一并参加会议。

本次会议共有25个口头汇报,包含锂电池热失控及传播、传热及数值模拟、滥用条件及产气、容量衰减及寿命预测、热管理、灭火及安全材料六个方面的内容。

热失控及传播

1、32650动力型锂离子电池的热失控进展研究;

2、不同布置方式对18650型锂电池热失控特性的影响;

3、车用锂离子电池组燃烧特性的全尺寸实验研究;

4、软包电池热诱导失控的传播特性;

5、线性布置圆柱形锂离子电池模组的热失控传播实验研究;

6、软包电池组热失控传播的建模;

产热及数值模拟

7、锂离子电池储存和运输过程中自产热着火的实验研究:电池数量的影响

8、基于原位微量热法的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2半电池循环条件下的动态自产热;

9、锂离子电池箱在储存过程中自热着火的数值研究;

10、基于电化学-热模型的26650型锂离子电池循环条件下的热特性;

11、利用等温控制和绝热量热法研究低温循环对电池安全性的影响;

滥用条件及产气

12、锂离子电池低压条件下的安全性研究进展;

13、磷酸铁锂电池在针刺条件下的热失控行为;

14、锂离子电池壳破裂的计算机断层扫描分析;

15、18650锂离子电池在热失控时的排气(泄压)特性;

容量衰减及寿命预测

16、商用锂离子电池总寿命的容量衰减机制和健康状况预测;

17、一种基于蒙特卡罗法的锂离子电池剩余使用寿命的预测新方法;

热管理

18、解决车用锂离子电池对危险状况的预防和自修复;

19、锂离子电池模组并联风冷结构性能及优化设计的研究

20、利用扁平热管的锂离子电池被动热管理系统的实验与数值研究;

21、利用气凝胶和液体冷却板协同防止锂离子电池组热失控传播的实验研究;

灭火及材料安全

22、一种具有高效的燃烧抑制效率的新型环保型凝胶干水灭火剂;

23、新型水基防爆剂和Novec1230灭火剂抑制锂离子电池火灾的实验研究;

24、C2HF5对锂离子电池失控中气体(合成气)预混火焰的影响及机理;

25、一种用于Li4Ti5O12 / LiNi0.5Mn1.5O4电池并结合磷酸盐和氟化醚的不燃电解液。

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