鋰離子電池驅動之電動設備潛在熱危害評估

朱璨雍; 王義文; 溫家元; 徐啟銘

doi:10.7005/JOSH.201209.0372

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doi:DOI 号

来源数据

P372 - 382

医药卫生 > 预防保健与卫生学
医药卫生 > 社会医学
社会科学 > 社会学

DOI： 10.7005/JOSH

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锂离子电池驱动之电动设备潜在热危害评估

Evaluation of Thermal Hazard for Lithium-Ion Batteries in Electrical Equipments

朱璨雍(Can-Yong Jhu) ；王义文(Yih-Wen Wang) ；温家元(Chia-Yuan Wen) ；徐启铭(Chi-Min Shu)

劳工安全卫生研究季刊； 20 卷 3 期 (2012 / 09 / 01) ， P372 - 382

繁体中文 DOI： 10.7005/JOSH.201209.0372

锂离子电池；电动设备；热危害；紧急排放处理仪（VSP2）；热爆炸； Lithium-ion batteries ； Electrical equipments ； Vent sizing package 2 (VSP2) ； Thermal hazard characteristics ； Thermal explosion

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摘要 │ 参考文献 (23) │ 被引用文献 (1) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

并列摘要〈TOP〉

Lithium-ion batteries are broadly applied for the electrical equipments, such as power tools, electric-powered forklifts, and electrical vehicles. They expose at the high temperature environment as operation could cause thermal reuse for Li-ion battery. Therefore, the overheat for Li-ion battery pack could result in fire, explosion or burst. Furthermore, the operators could be hurt in the potential thermal hazard for battery runaway reaction.The purpose of this study was to classify the self-heat reaction of thermal runaway at adiabatic conditions for 18650 lithium-ion batteries by using vent sizing package 2 (VSP2). The commercial 18650 lithium-ion batteries for four worldwide battery manufacturers including Sony, Sanyo, Samsung and LG were selected. The voltate were charged to 4.2 V for VSP2 experiments with a customized stainless steel test can to evaluate their thermal hazard characteristics, such as onset temperature (T0), self-heating rate (dT/dt), pressure rise rate (dP/dt), adiabatic temperature rise (ΔTad), maximum temperature (Tmax) and pressure (Pmax). The results displayed that self-heat reaction of the charged batteries were exothermic at about 130°C. In addition, the dT/dt and dP/dt were measured to be over 10,000°C/min and 10,000 psi/min, respectively, and the maximum temperature was over 600°C. This study proved that hazardous ranking of Li-ion batteries that high state of charge level had thermal explosion risk. The calorimeters could be applied in electrical equipments for safe use and management.

参考文献 ( 23 ) 〈TOP〉

FAI. VSP2 Manual and Methodology. Fauske and Associates LLC: Burr Ridge, Illinois 2002; USA..
Al Hallaj, S.,Maleki, H.,Hong, J.S.,Selman, J.R.(1999).Thermal modeling and design considerations of lithium-ion batteries.Journal of Power Sources,83,1-8.
Belov, Dmirty、洪俊睿、谢登存(2009)。电解液及隔离膜对锂电池安全性的影响。工业材料杂志，275，66-76。
Gnanaraj, J.S.,Zinigrad, E.,Asraf, L.,Gottlieb, H.E.,Sprecher, M.,Aurbach, D.,Schmidt, M.(2003).The use of accelerating rate calorimetry (ARC) for the study of the thermal reactions of Liion battery electrolyte solutions.Journal of Power Sources,119,794-8.
Guerin, J.T.,Leutheuser, A.(2010).Vehicle integration issues for hybrid energy storage systems.International Journal of Energy Research,34,164-70.

被引用文献 ( 1 ) 〈TOP〉

(2024)。圆柱型锂电池芯过热条件之失控产气量与热焓计算。劳动及职业安全卫生研究季刊，32(2)，11-20。

国际计量

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