论文总字数：19892字

摘 要

随着锂离子电池的应用俞加广泛，其暴露出的问题也越来越明显：电池的热失控行为。造成热失控的因素有很多，如过充电，短路，外界温度，碰撞等。所以，如何准确识别、控制造成火灾爆炸发生的风险源，制定有效的应对方案有着现实意义。

本课题首先从锂电池的生产、储存、使用过程等方面分析引起火灾爆炸的各种风险。其次,用事故树对锂离子电池火灾爆炸事故的各基本事件进行评估，并且用层次分析法对可能造成风险的各个环节也进行评估。确定风险消减的优先等级。最后推荐风险消减对策。

关键字：锂离子电池 火灾爆炸 事故树 层次分析 风险评估

Risk assessment of lithium-ion battery fire and explosion accidents

abstract

With the widespread application of lithium-ion batteries, the problems have become more and more obvious: the battery's thermal runaway behavior. There are many factors that cause thermal runaway, such as overcharge, short circuit, external temperature, collision, etc. Therefore, it is of practical significance to accurately identify and control the risk sources that cause fires and explosions, and to formulate effective response plans.

This topic first analyzes the various risks of fire and explosion from the aspects of lithium battery production, storage, and use. Secondly, use the accident tree to evaluate the basic events of the lithium-ion battery fire and explosion accidents, and use the analytic hierarchy process to evaluate the various links that may cause risks. Determine the priority level of risk reduction. Finally recommend risk reduction measures.

Keywords: lithium-ion battery; fire and explosion; accident tree; hierarchy analysis; risk assessment

目录

摘 要 II

abstract III

第一章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 研究意义 3

1.3国内外研究现状 4

1.4 研究内容及线路 5

1.4.1 主要研究内容 5

1.4.2 研究方法 5

1.4.3 研究路线 6

第二章 锂离子电池安全测试 7

第三章 火灾爆炸的原因及后果 9

3.1 火灾爆炸介绍 9

3.2锂电池火灾爆炸原因分析 9

3.2.1过充因素 10

3.2.2 短路因素 11

3.2.3 内在因素 11

3.3锂电池静态发生火灾爆炸的原因分析 11

3.3.1正负极短路 12

3.3.2锐物刺穿 12

3.3.3撞击 12

3.3.4 环境电压和温度 12

第四章 风险评估 13

4.1风险分析方法的选取 14

4.2 锂离子电池火灾爆炸事故树风险分析 15

4.2.1 分析步骤 15

4.2.2 编制事故树 16

4.2.3锂电池火灾爆炸事故树定性分析 17

4.3 基于层次分析法的锂离子电池火灾爆炸风险评估 21

4.3.1建立风险层次分析模型 21

4.3.2 风险评价指标权重计算方法 22

4.3.3风险评估 23

第五章 风险消减对策 26

5.1 政府部门对策 26

5.2 企业对策 26

5.2.1生产环节对策 26

5.2.2储运环节对策 27

5.3人员对策 27

第六章 结论与展望 28

6.1 结论 28

6.2 展望 28

参考文献 29

第一章 绪论

选题背景

作为一种重要的化学电池，锂电池被广泛使用于各种便携式小家电中，例如手机，平板电脑和数码相机等。除此之外，在航空、航天和潜艇的电力领域，尤其是在电动汽车的动力领域也占有突出的地位。与其它类型的电池相比，锂电池具有充放电快且寿命长、自放电率、携带方便，对环境的污染小等特点，因此它将比其他类型的可充电电池更具应用前景，使用也会更为广泛。一些常见电池的工作参数如表1-1所示。

表 1-1几种电池的技术特性

随着智能手机和电脑的普及，低功率锂电池的市场需求不断增加，加之新能源汽车行业的兴起，全球锂电池市场将会被能源动力领域和电子产品所主导。

日本最早开始研究锂电池，是锂电池行业和技术研发的发起者。其锂电池较早被商业化，具有更多的基础研究成果和更成熟的安全管理体系。事实证明，中国以前在电池，电视，手机和半导体等IT技术方面落后于日本。然而，近年来由于我国人口后劲的爆发以及技术的改进， 中国的锂离子电池产业已经超越日本和韩国。近些年锂离子电池市场规模如图1-1所示。

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