水凝胶作用下锂电池火灾抑制特性实验研究任务书
2020-02-20 17:58:59
1. 毕业设计(论文)主要内容:
锂离子电池在高温、过热、碰撞等条件下容易发生火灾,火灾中锂电池会多次形成喷射火焰,自身分解产生O2和释放大量有毒有害气体,加重了火灾危害性,了解锂电池的燃烧过程及其火灾特点对锂电池消防安全有重大意义。水凝胶是一种以水为分散介质的高分子网络体系,能够大量吸水固水。低温下水凝胶粘度小、流动性大、射程远;高温时粘度变大,附在可燃物表面形成半固体状态水凝膜,持续地发挥冷却封堵作用,可防止锂电池火灾复燃。因此研究在水凝胶作用下锂电池燃烧行为对开发新型高效锂电池灭火技术具有重要意义。
本题目基于理论分析和实验方法对目前水凝胶的吸水率、保水率和耐高温等特性进行改性,使其更好地抑制锂电池火灾;研究不同荷电状态、不同额定容量、不同火源位置等工况对锂电池火灾形势的影响;探讨不同工况下的锂电池在水凝胶作用下的燃烧行为和传热特性,并基于电池表面温度、降温速率、烟气生产量等参数评估水凝胶对锂电池火灾的抑制作用,为锂电池消防技术提供新的研究思路。
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1. 调研国内外锂电池火灾典型案例,了解火灾形势及其危害。
2. 文献调研,了解锂电池的热失控过程和燃烧特点、了解高分子水凝胶的制备和在其他火灾场景中的应用及灭火效果。
3. 开展水凝胶制备,并研究水凝胶作用下锂电池火灾抑制特性,包括荷电状态,电池数量等因素的影响
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第4-6周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解水凝胶灭火技术及锂电池燃烧特性。
第7周:修改开题报告、毕业论文大纲、英文翻译,并定稿上交指导老师处。
第8-12周:建立模型并完成模拟工作,撰写论文初稿交指导老师审阅,并进行修改。
4. 主要参考文献
[1] 平平. 锂离子电池热失控与火灾危险性分析及高安全性电池体系研究[d].中国科学技术大学,2014.
[2] wbester,h.flammabilityassessment of bulkpacked, rechargeable lithium-ion cells in transport categoryaircraft,2004, dot/faa/ar-06/38
[3] qingsong wang, ping ping, xuejuan zhao, et al. thermal runawaycaused fire and explosion of lithium ion battery[j]. journal of power sources,2012, 208(24):210-224.